16.如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙的水平面上,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小物塊A和B,在頂端由靜止開始沿光滑斜面下滑,下滑過程中A、B保持相對(duì)靜止,斜面體始終保持靜止?fàn)顟B(tài).斜面傾角為θ,下列判斷正確的是( 。
A.B對(duì)A的支持力為mg
B.B對(duì)A摩擦力為mgsinθcosθ
C.地面對(duì)斜面體的支持力為Mg+2mgcos2θ
D.地面對(duì)斜面體的摩擦力為mgsinθcosθ

分析 (1)先對(duì)AB整體,運(yùn)用牛頓第二定律求出加速度,再由A,由正交分解法求B對(duì)A的摩擦力和支持力.
(2)對(duì)C研究,分析受力情況,由平衡條件求地面對(duì)C的支持力和摩擦力

解答 解:A、B整體具有沿斜面向下的加速度,設(shè)為加速度為a,由牛頓第二定律可知:
(mA+mB)a=(mA+mB)gsinθ
得:a=gsinθ
將a正交分解為豎直方向分量a1,水平分量a2,如圖所示,由于具有水平分量a2,故物體A必受水平向左摩擦力f,A受力如1圖所示;
由牛頓第二定律得:
豎直方向上:mAg-N=mAa1…①
水平方向上:f=mAa2…②
斜面與水平方向的夾角為θ,摩擦力與彈力的合力與水平方向夾角為θ,由幾何關(guān)系得;
a1=asinθ=gsinθsinθ=gsin2θ…③
a2=acosθ=gsinθcosθ…④
得:N=mAg-mAgsin2θ=mAgcos2θ,f=mAgsinθcosθ,故A錯(cuò)誤,B正確
C、AB整體對(duì)C的壓力為 NAB=(mA+mB)gcosθ
分析C的受力情況如圖2所示.根據(jù)平衡條件得:
  NC=Mg+NABcosθ=Mg+(mA+mB)gcos2θ=Mg+2mgcos2θ
  fC=NABsinθ=(mA+mB)gsinθcosθ=2mgsinθcosθ,故C正確,D錯(cuò)誤
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題AB與C的加速度不同,不好用整體法,可根據(jù)隔離法研究,關(guān)鍵要正確分析受力情況,由牛頓第二定律和平衡條件解答

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:選擇題

6.物體靜止在離水平地面一定高出時(shí)具有60J的重力勢(shì)能(以水平地面為重力勢(shì)能零參考平面),自由下落至某一位置時(shí)其重力勢(shì)能為動(dòng)能的一半.那么,該過程物體重力勢(shì)能的減少量是( 。
A.20JB.30JC.40JD.60J

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象.由圖象可知(  )
A.該金屬的逸出功等于E
B.該金屬的逸出功等于hν0
C.入射光的頻率為3ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2E
D.入射光的頻率為$\frac{{v}_{0}}{2}$時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為$\frac{E}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器,飛行器從地面起飛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角α=60°,使飛行器恰恰與水平方向成θ=30°的直線斜向右上方勻加速飛行,經(jīng)時(shí)間2s將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小,使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行,飛行器所受空氣阻力不計(jì),g取10m/s2.求:
(1)2s末飛行器的速率
(2)整個(gè)過程中飛行器離地的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,降落傘由于受到水平方向風(fēng)力而沿著豎直方向成30°角的方向勻速下降,降落傘的人共重600N,求降落傘所受的空氣阻力和風(fēng)力的大小.(不計(jì)空氣阻力,空氣阻力和方向與降落傘運(yùn)動(dòng)方向相反)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.(1)如圖所示,甲圖中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為1.880mm.
(2)如圖乙所示,是用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究“物體的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置.
①為了使小車所受的合力等于繩子的拉力,在實(shí)驗(yàn)測(cè)量前,還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作必要的調(diào)整,請(qǐng)你寫出該如何調(diào)整:將木板的一端墊高使木板傾斜以平衡摩擦力.
②如果鉤碼的重力越來越大時(shí),小車的加速度會(huì)無限制地增加嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)要回答理由和結(jié)論:對(duì)鉤碼來說合力小于重力,加速度小于重力加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案用來“驗(yàn)證牛頓第二定律”:
(1)如圖甲所示,將木板有定滑輪的一端墊起,把滑塊通過細(xì)繩與帶夾的重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘下夾一紙帶,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng).
(2)如圖乙所示,保持長木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板上靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后接通電源釋放滑塊,使之由靜止開始加速運(yùn)動(dòng).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,打出的紙帶如圖丙所示,A,B,C,D,E是紙帶上五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
①圖丙中滑塊下滑的加速度為3.9 m/s2;
②若重錘質(zhì)量為m,滑塊質(zhì)量為M,重力加速度為g,則滑塊加速下滑受到的合力為mg;
③在保持滑塊質(zhì)量不變,探究加速度與力的關(guān)系時(shí),每次改變重錘質(zhì)量后,需要  (填“需要”或“不需要”)重新調(diào)整木板的傾角;
④某同學(xué)在保持滑塊質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變滑塊所受合力,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖象,如圖丁所示,則滑塊的質(zhì)量為2.0kg.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)小車質(zhì)量M一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受外力F之間的關(guān)系.

(1)由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離x=24cm,由圖b中游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=0.52 cm.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從如圖a所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間△t1,遮光條通過光電門2的時(shí)間△t2,則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1=$\fracdlx1flz{△{t}_{1}}$,滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2=$\fracfd7xb11{△{t}_{2}}$,則滑塊的加速度的表達(dá)式a=$\frac{{(\fracbnb13h3{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac7pdp3tp{△{t}_{1}})}^{2}}{2x}$.(用字母表示)
F(N)0.100.200.300.400.500.600.700.80
a(m•s-20.060.110.180.260.300.360.400.43
(2)在本次實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組通過改變鉤碼質(zhì)量m總共做了8組實(shí)驗(yàn),得到如上表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù),在如圖c所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)做出相應(yīng)圖象.通過分析表中數(shù)據(jù)后,你得出a-F的圖線是否呈線性變化,如果不是請(qǐng)分析其原因:a-F的圖線不是一條直線,因?yàn)樵谝栽黾鱼^碼質(zhì)量m來增大拉力F的大小時(shí),m越大,M>>m的實(shí)驗(yàn)條件越難以保證,所以a-F的圖線會(huì)出現(xiàn)向F軸方向偏的情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體,在水推力F的作用下,沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),已知斜面傾角為37°,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,則水平推力F的大小是200N.

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