摘要:图119.如图11所示.质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上.三棱柱的斜面是光滑的.且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间.A和B都处于静止状态.求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少? 解析:选取B为研究对象.它受到重力mg.三棱柱对它的支持力FNB.墙壁对它的弹力F的作用而处于平衡状态.根据平衡条件有: 图12 竖直方向上:FNBcosθ=mg 水平方向上:FNB·sinθ=F 解得F=mgtanθ 再以A和B整体为研究对象.它受到重力(M+m)g.地面支持力FN.墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用而处于平衡状态.根据平衡条件有: FN-(M+m)g=0 F=Ff 可得:FN=(M+m)g.Ff=F=mgtanθ. 答案:(M+m)g mgtanθ

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某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律,河中央流速最大,岸边速度几乎为零.为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系,小明同学设计了这样的测量仪器:如图甲所示,两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长.当水流以速度 v 正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为 h,且h 随水流速度的增大而增大.为了进一步研究水流速度v 与管内外水面高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下的实验数据,并根据实验数据得到了v-h 图象,如图丙所示.
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v(m/s) 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
h(m) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
(1)根据根据上表的数据和图丙中图象的形状,可猜想v和h之间的关系为
 
;为验证猜想,图丁的纵坐标应设定为
 
,并另作图象,若该图象的形状为
 
,说明猜想正确.
(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1米测一次流速,得到数据如下表所示:
测试点距南岸距离 x/m 0 1 2 3 4 5 6 7
管内外液面高度差   h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8 20.0 18.1 11.2
相应的水流速度 v/ms-1
分析对比上表中的数据,可以看出河中水流速度 v 与从观测点距离南岸的距离x的关系为:
 
.该河流中水流的最大流速约为
 
m/s.
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