题目内容
19．
如图所示，小球A套在固定杆B上，杆B与水平面的夹角θ=37°，对A施加一水平向右的恒力F，使A从杆B的底端由静止开始沿杆向上做加速运动．已知小球A的质量为0.5kg，A、B之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）若物体A的加速度为2m/s2，求F的大小？
（2）把力F方向改为竖直向上，使物体A产生相同的加速度，则在相同的时间内，与水平方向施加力相比，哪种情况下F做的功多？
分析 （1）对物体受力分析，正交分解，根据牛顿第二定律求出F的大小．
（2）根据功能关系，F做的功等于小球增加的机械能与系统摩擦产生的热量之和，比较两次产生的热量多少即可．
解答 解：（1）对小球受力分析，如图：
根据牛顿第二定律，沿斜面方向：Fcos37°-mgsin37°-f=ma
垂直斜面方向：N=Fsin37°+mgcos37°
又f=μN
联立得：F≈7N
（2）若把力F改为竖直向上，则f=μN′
N′=Fcos37°-mgcos37°＜N
即此时的滑动摩擦力小于F水平方向时的摩擦力，
根据功能关系，F做的功等于小球增加的机械能与系统摩擦产生的热量之和，两种情况小球加速度相同则相同时间内增加的机械能相同，
而F竖直方向时产生的滑动摩擦力较小，则摩擦产生的热量较少，所以F竖直方向时做功较少；
答：（1）若物体A的加速度为2m/s2，F的大小约为7N；
（2）把力F方向改为竖直向上，使物体A产生相同的加速度，则在相同的时间内，与水平方向施加力相比，F水平方向时做的功多．
点评 本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确对小球进行受力分析，难度不大，属于中档题．
练习册系列答案
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16．
在平直的公路上汽车由静止开始作匀加速运动，当速度v1后立即关闭发动机让其滑行，直到停止，v-t图象如图所示，设在运动的全过程中汽车的牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则W1：W2为（ ）
在平直的公路上汽车由静止开始作匀加速运动，当速度v1后立即关闭发动机让其滑行，直到停止，v-t图象如图所示，设在运动的全过程中汽车的牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则W1：W2为（ ）| A． | 1：1 | B． | 1：2 | C． | 1：3 | D． | 1：4 |
7．
小明跟同学讲述他在家里推衣橱的故事：他想推动家里的衣橱，但使出了全身力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块长度相同木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是（ ）
小明跟同学讲述他在家里推衣橱的故事：他想推动家里的衣橱，但使出了全身力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块长度相同木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是（ ）| A． | 这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大 | |
| B． | 这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 | |
| C． | 如果小明站上去时衣橱没有动，小明应该蹲在木板中央 | |
| D． | 如果小明站上去时衣橱没有动，小明应该换用稍短一些的木板 |
如图所示，质量m=1kg的物块从h=2m高处沿倾角为30°的斜面由静止滑下，物体与斜面间的动摩擦因数μ1=$\frac{{\sqrt{3}}}{5}$，到达底部时通过小段光滑圆弧BC滑至水平传送带CE上，L=3m，D是CE之间的一点（不在传送带上，为一个固定的标记点），距离皮带轮左端的C点2m，传送带在半径r=0.2m的皮带轮带动下以ω=20rad/s的角速度逆时针转动，物块与传送带间的动摩擦因数μ2=0.3，取g=10m/s2．求：
4．
玩陀螺是省会石家庄陀螺爱好者的一项健身活动，如图所示为一个玩具陀螺，a，b，c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直与地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列判断正确的是（ ）
玩陀螺是省会石家庄陀螺爱好者的一项健身活动，如图所示为一个玩具陀螺，a，b，c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直与地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列判断正确的是（ ）| A． | a点的角速度比b点的大 | B． | a点的线速度比b点的小 | ||
| C． | a，b，c三点的线速度大小相等 | D． | a，b，c三点的角速度相等 |
11．关于能的转化和守恒，下列说法错误的是（ ）
| A． | 能量既不会凭空产生也不会凭空消失 | |
| B． | 能量可以从一种形式转化成另一种形式 | |
| C． | 能量可以从一个物体转移到另一个物体 | |
| D． | 因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的，我们不需要节约能源 |
8．
如图所示，一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成细管C与两金属管等距．放射源S在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度的β粒子．为使β粒子可能从细管C水平射出，可在A、B板间的整个空间加上（ ）
如图所示，一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成细管C与两金属管等距．放射源S在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度的β粒子．为使β粒子可能从细管C水平射出，可在A、B板间的整个空间加上（ ）| A． | 垂直纸面向内的匀速磁场 | |
| B． | 水平向左的匀强电场 | |
| C． | 竖直向上的匀强电场 | |
| D． | 方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场 |
9．
如图所示，半径为R的圆环均匀带电，单位长度的电荷量为λ，圆心在O点，过圆心与环面垂直的轴线上有P点，PO=r．以无穷远为电势零点，则关于P点的电势φp大小的解答，有如下四个表达式，式中的k为静电力常量．要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性．根据你的判断，下述表达式中正确的是（ ）
如图所示，半径为R的圆环均匀带电，单位长度的电荷量为λ，圆心在O点，过圆心与环面垂直的轴线上有P点，PO=r．以无穷远为电势零点，则关于P点的电势φp大小的解答，有如下四个表达式，式中的k为静电力常量．要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性．根据你的判断，下述表达式中正确的是（ ）| A． | $\frac{2πkλR}{\sqrt{{R}^{2}+{r}^{2}}}$ | B． | 2πkλ$\sqrt{\frac{R}{{R}^{2}+{r}^{2}}}$ | C． | $\frac{2πkλr}{R}$ | D． | $\frac{2πkλ}{R}$ |