题目内容
2.(1)轻绳与水平方向的夹角θ
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.
分析 (1)对小球受力分析,受已知力、重力、细线的拉力,根据平衡条件列式求解;
(2)对小球和滑块整体受力分析,受已知力、重力、弹力和摩擦力,根据共点力平衡条件列式求解.
解答 解:(1)m处于静止状态,其合力为零.
以m为研究对象,由平衡条件得:
水平方向Fcos60°-FTcosθ=0 ①
竖直方向Fsin60°-FTsinθ-mg=0 ②
解得:θ=30°
(2)M、m整体处于静止状态,可看做整体,系统所受合力为零.
以M、m整体为研究对象.由平衡条件得
水平方向Fcos60°-μFN=0 ③
竖直方向FN+Fsin60°-Mg-mg=0 ④
由③④得μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
答:(1)轻绳与水平方向的夹角θ为30°;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ为$\frac{\sqrt{3}}{3}$
点评 本题要注意应用整体法与隔离法的正确使用,注意应用整体法时一定要分清内力与外力,正确的受力分析是解题的关键.
练习册系列答案
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12.
如图是一粒子速度选择器,两极间磁感应强度为B,电场强度为E,一速度为v0的电荷量为q的正离子(不计重力)恰能沿直线飞出速度选择器,则( )
| A. | 若电荷量变为-q,其余条件不变,将往上偏 | |
| B. | 若速度变为2v0,其余条件不变,将往上偏 | |
| C. | 若速度变为$\frac{{v}_{0}}{2}$,其余条件不变,将往下偏 | |
| D. | 若改为+2q离子,其余条件不变,将往下偏 |
13.质量为m的滑块沿着高为h,长为l的斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中( )
| A. | 滑块克服阻力所做的功等于mgh | B. | 滑块的机械能减少mgl | ||
| C. | 合力对滑块所做的功为mgh | D. | 滑块的重力势能减少mgl |
7.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的( )
| A. | 路程为65m | B. | 位移大小为25m,方向向上 | ||
| C. | 速度改变量的大小为10m/s | D. | 平均速度大小为13m/s,方向向上 |
14.如图所示,一滑块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在长木板边缘的定滑轮与一重物相连,由静止释放重物后滑块在长木板上向左运动.光电门甲固定在长木板的右端,光电门乙的位置可移动,两个光电门的计时器可以显示出挡光片经过两光电门所用的时间t,每次都使滑块从同一点由静止开始运动,且滑块初始位置到光电门甲的距离L与重物初始位置到地面的距离L相等,多次改变光电门乙到光电门甲的距离X,并用米尺测量出光电门甲、乙之间的距离X,记下相应的t值,所得数据如下表所示.
请你根据题目所给数据完成下列问题:
(1)根据表中所给的数据,在坐标纸上画出$\frac{X}{t}$-t图线;
(2)根据所画出的$\frac{X}{t}$-t图线,得出滑块加速度的大小为a=3.0m/s2(结果保留两位有效数字)
(3)滑块与水平长木板之间的动摩擦因数μ=0.31(g=10m/s2)
| X(m) | 0.200 | 0.400 | 0.600 | 0.700 | 0.800 | 0.900 | 0.950 |
| t(s) | 0.088 | 0.189 | 0.311 | 0.385 | 0.473 | 0.600 | 0.720 |
| $\frac{X}{t}$(m/s) | 2.27 | 2.12 | 1.93 | 1.82 | 1.69 | 1.50 | 1.32 |
(1)根据表中所给的数据,在坐标纸上画出$\frac{X}{t}$-t图线;
(2)根据所画出的$\frac{X}{t}$-t图线,得出滑块加速度的大小为a=3.0m/s2(结果保留两位有效数字)
(3)滑块与水平长木板之间的动摩擦因数μ=0.31(g=10m/s2)
12.汽车正在走进我们的家庭.研究发现,在无风状态下,汽车在高速行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积S和汽车行驶速度v有关,通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据:
(1)请根据表中数据在(a)图中作出正面投影面积为3.0m2的汽车的f-v图线:为了求出此汽车的f与v间的具体关系,请你选取合适的坐标轴,在(b)图中作出线性图线.

(2)汽车受到的空气阻力f与汽车正面投影面积S、行驶速度v的关系可表示为f=f=kSv2(比例系数用k表示).
(3)上式中比例系数k=0.50kg/m3,其大小可能与空气密度、车的外形、车表面情况等因素有关(写出一个因素即可).
| v/ms-1 F/102N S/m2 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 2.0 | 4.0 | 8.8 | 16.0 | 25.2 | 36.0 |
| 2.5 | 5.0 | 11.2 | 20.2 | 31.2 | 45.0 |
| 3.0 | 6.0 | 13.6 | 23.8 | 37.5 | 54.0 |
| 3.5 | 7.0 | 15.8 | 28.0 | 43.6 | 63.1 |
| 4.0 | 8.0 | 17.8 | 32.1 | 50.2 | 71.8 |
(2)汽车受到的空气阻力f与汽车正面投影面积S、行驶速度v的关系可表示为f=f=kSv2(比例系数用k表示).
(3)上式中比例系数k=0.50kg/m3,其大小可能与空气密度、车的外形、车表面情况等因素有关(写出一个因素即可).