如圖所示,在與水平面夾角θ為60°的勻強(qiáng)電場中,有一帶負(fù)電的物塊A放在傾斜的木板上,物塊所受電場力的大小為其重力大小的一半,木板的傾角α為30°和60°時(shí)物塊所受的摩擦力大小恰好相等,則物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為( 。
分析:木板的傾角不同而物塊所受摩擦力的大小卻恰好相同,則可得它們一個(gè)靜摩擦力,另一個(gè)是滑動(dòng)摩擦力.由靜止可列出平衡方程,求出靜摩擦力大小與重力的關(guān)系;再由運(yùn)動(dòng)可由滑動(dòng)摩擦力的公式,求出滑動(dòng)摩擦大小與重力的關(guān)系,從而算出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).
解答:解:當(dāng)木板傾角是30°時(shí),物塊受到重力、支持力、垂直斜面向下的電場力和摩擦力的作用.在垂直于斜面的方向上,FN1=mgcos30°+qE=mg(
1
2
+
3
2
)
  ①
當(dāng)木板傾角是60°時(shí),物塊受到重力、支持力、與斜面成30°向下的電場力和摩擦力的作用.在垂直于斜面的方向:FN2=mgcos60°+qEcos30°=
1
2
mg+
3
4
mg
  ②
①②兩式比較可知,F(xiàn)N1>FN2,在摩擦因數(shù)相等的情況下,一定是木板的傾角α為30°是靜摩擦力,60°時(shí)物塊所受的是滑動(dòng)摩擦力.
木板的傾角α為30°時(shí)物塊受力平衡,得:f1=mgsin30°=
1
2
mg
   ③
木板的傾角α為60°時(shí)物塊受摩擦力:f2FN2=μ(
1
2
mg+
3
4
mg)
   ④
由題意:f1=f2   ⑤
聯(lián)立③④⑤解得:μ=
2
2+
3
=4-2
3
.所以選項(xiàng)D正確.
故選:D
點(diǎn)評(píng):求摩擦力的大小時(shí),先區(qū)別是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦,然后再選擇求大小的方法.若是靜摩擦力則利用平衡來求出靜摩擦力的大小,若是滑動(dòng)摩擦力則是利用滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比來計(jì)算出大。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?南充二模)如圖所示,在與水平面成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計(jì).空間存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T,方向垂直軌道平面向上.導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg,回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0.50m.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之勻速向上運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上.g取10m/s2.求:
(1)導(dǎo)體棒cd受到的安培力大;
(2)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大小;
(3)拉力對(duì)導(dǎo)體棒ab做功的功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在與水平面成θ=30°的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計(jì).空間存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T,方向垂直軌道平面向上.導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg,回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0.50m.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上.g取10m/s2,求:
(1)導(dǎo)體棒cd受到的安培力大;
(2)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大小;
(3)如果導(dǎo)體棒ab的速度突然變?yōu)樵瓉淼?倍,且保持勻速上滑,問①cd棒最開始加速度a為多大?②cd棒最終速度大小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?西湖區(qū)模擬)如圖所示,在與水平面成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源,在相距為1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.3㎏的金屬棒ab(ab棒垂直導(dǎo)軌),磁場方向豎直向上,當(dāng)棒中電流為3A時(shí)棒恰好靜止.求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力大。╣=10m/s2

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科目:高中物理 來源:重慶市2009-2010學(xué)年高二下學(xué)期質(zhì)量檢測物理試題 題型:計(jì)算題

(13分) 如圖所示,在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計(jì)?臻g存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20 T,方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg,回路中每根導(dǎo)體棒電阻r= 5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0.50 m,F(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之勻速向上運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10 m/s2,求:

(1)導(dǎo)體棒cd受到的安培力大。

(2)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大;

(3)拉力對(duì)導(dǎo)體棒ab做功的功率。

 

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