17．在固定于地面的斜面上垂直于斜面安放了一個(gè)擋板，斜面的傾角為θ，截面為$\frac{1}{4}$圓的柱狀體物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，乙沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．已知甲的質(zhì)量為m，乙的質(zhì)量是甲的2倍．現(xiàn)在從圓心O處對甲施加一平行于斜面向下的力，使甲沿斜面方向緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止．設(shè)擋板對乙的支持力F1，甲對乙的支持力為FN，重力加速度為g．在此過程中，求：
（1）甲對斜面的壓力F2；
（2）甲對乙的支持力FN的最小值．

分析 （1）先以整體為研究對象求出斜面的支持力，從而求出甲對斜面的壓力；
（2）再以乙為研究對象求出乙所受的擋板的支持力，從而求出乙對擋板的壓力．以物體乙為研究對象，沿斜面方向有F乙=m2gsinθ+FNsinα
垂直斜面方向有FNcosα=m2gcosθ，然后由角度的變化分析即可．

解答 解：（1）以整體為研究對象，則有斜面的支持力：F支=（m+2m）gcosθ=3mgcosθ
根據(jù)牛頓第三定律可知：F2=F支=3mgcosθ
（2）以物體乙為研究對象，受力情況如圖所示，
則有垂直斜面方向有：FNcosα=2mgcosθ
沿斜面方向有：F乙=2mgsinθ+FNsinα
由于α逐漸減小，則FN逐漸減小，直至甲與擋板接觸時(shí)，甲對乙的支持力FN最小，此時(shí)該力與乙沿垂直于斜面方向的分力大小相等，即FN=2mgcosθ．
答：（1）甲對斜面的壓力是3mgcosθ；
（2）甲對乙的支持力FN的最小值是2mgcosθ．

點(diǎn)評 求外界對系統(tǒng)的作用最好采用整體法，而求各部分之間的相互作用應(yīng)該采用隔離法．千萬不要忘記根據(jù)牛頓第三定律求研究對象對其它物體的作用力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．以下說法正確的是（　�。�
A．物體所受的重力一定豎直向下，物體的重心不一定在物體上
B．只有很小的物體才能視為質(zhì)點(diǎn)，很大的物體不能視為質(zhì)點(diǎn)
C．若兩物體運(yùn)動快慢相同，則兩物體在相同時(shí)間內(nèi)通過的位移一定相同
D．“一江春水向東流”是以水為參考系來描述江水的運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，絕緣水平面上固定的U形金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)有電容為C的電容器，導(dǎo)軌間的寬度為L，處在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向?yàn)榇怪睂?dǎo)軌平面向上，質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒（電阻不計(jì)）放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好，閉合開關(guān)S后用一水平恒力F拉動裸導(dǎo)體棒，使裸導(dǎo)體棒由靜止向右運(yùn)動，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，接觸處的摩擦忽略不計(jì)．求：
（1）電容器極板上積累的電荷量與裸導(dǎo)體棒速度大小的關(guān)系；
（2）裸導(dǎo)體棒滑行距離s所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．一架直升機(jī)執(zhí)行任務(wù)正停留在高空投放軍用物資，測出空投物資自由下落過程中通過連續(xù)相等時(shí)間△t=0.5s的時(shí)間間隔內(nèi)，某兩物資相鄰高度分別為23.6m、26.05m，試確定飛機(jī)所在處的重力加速度．（物資下落時(shí)，不計(jì)空氣阻力）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．豎直發(fā)射的火箭質(zhì)量為6×103kg，已知每秒鐘噴出氣體的質(zhì)量為200kg，若使火箭最初能得到20.2m/s2的向上加速度，則噴出氣體的速度應(yīng)為（　�。�
A．700m/sB．800m/sC．900m/sD．1000m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．輕桿AB長2L，A端連在固定軸上，B端固定一個(gè)質(zhì)量為2m的小球，中點(diǎn)C固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球．AB桿可以繞A端在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將桿置于水平位置，如圖所示，然后由靜止釋放，不計(jì)各處摩擦力與空氣阻力，則下列說法正確的是（　�。�
A．AB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，角速度為$\sqrt{\frac{10g}{9L}}$
B．AB桿轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，B端小球的機(jī)械能的增量為$\frac{4}{9}$mgL
C．AB桿轉(zhuǎn)動過程中桿CB對B球做正功，對C球做負(fù)功，桿AC對C球做正功
D．AB桿轉(zhuǎn)動過程中，C球機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2（n1＞n2），關(guān)于原副線圈的電壓、電流，下列說法中正確的是（　�。�
A．原副線圈的電壓相等B．原副線圈的電流相等
C．i1隨i2的增大而增大D．u2與R無關(guān)，由u1、n1、n2決定

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，在水平面上的箱子內(nèi)，兩個(gè)帶異種電荷的小球A、B用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，并且在同一豎直線上，處于靜止?fàn)顟B(tài)．靜止時(shí)，木盒對地面的壓力為N，細(xì)繩對B球的拉力為F．若剪斷連接B球的細(xì)線，下列說法中正確的是（　　）
A．細(xì)繩剛剪斷時(shí)，木盒對地面的壓力仍為N
B．細(xì)繩剛剪斷時(shí)，木盒對地面的壓力為N+F
C．細(xì)繩剛剪斷時(shí)，木盒對地面的壓力為N-F
D．在B向上運(yùn)動的過程中，木盒對地面的壓力大于N+F

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場．一質(zhì)量為1.00×10-4kg、帶電量為-1.00×10-7C的小球從靜止釋放，在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0m．對此過程，該小球的電勢能和動能的改變量分別為（重力加速度大小取9.8m/s2，忽略空氣阻力）（　�。�
A．-1.50×10-4J和9.95×10-3JB．1.50×10-4J和9.95×10-3J
C．-1.50×10-4J和9.65×10-3JD．1.50×10-4J和9.65×10-3J

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同步練習(xí)冊答案