2.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物塊通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接并置于傾角為θ的斜面C上,A、B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,現(xiàn)對(duì)A施加一水平外力F,A、B一起沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),斜面C始終靜止,已知重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.A受到4個(gè)力作用
B.如果外力F作用在B上,A、B不可能沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.地面對(duì)C的摩擦力大小為2mg(tanθ+μ)
D.彈簧的伸長(zhǎng)量為$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{k}$

分析 按重力、彈力、摩擦力的順序分析A的受力情況,對(duì)ABC整體分析受力情況,由平衡條件求地面對(duì)C的摩擦力.以球A為研究對(duì)象,受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解彈簧彈力,然后結(jié)合胡克定律列式求解彈簧的伸長(zhǎng)量.

解答 解:A、A受到重力、彈簧的彈力、外力F、斜面的支持力和摩擦力,共5個(gè)力,故A錯(cuò)誤.
B、水平力加在A上時(shí),對(duì)整體,根據(jù)平衡條件得:Fcosθ=2mgsinθ+μ(2mgcosθ+Fsinθ);
如果外力F作用在B上,仍Fcosθ=2mgsinθ+μ(2mgcosθ+Fsinθ),所以A、B仍能沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤.
C、由上可得 F=$\frac{2mg(tanθ+μ)}{1-μtanθ}$
對(duì)A、B、C組成的整體,由平衡條件可得:地面對(duì)C的摩擦力大小 f=F=$\frac{2mg(tanθ+μ)}{1-μtanθ}$.故C錯(cuò)誤.
D、隔離物體B受力分析,根據(jù)平衡條件,在平行斜面方向,有:kx=mgsinθ+μmgcosθ,解得彈簧的伸長(zhǎng)量為 x=$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{k}$.故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題是力平衡問(wèn)題,關(guān)鍵是要靈活選擇研究對(duì)象,采用整體法和隔離法進(jìn)行研究,根據(jù)平衡條件并采用正交分解法列式分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.如圖,靜止的${\;}_{92}^{238}$U核發(fā)生α衰變后生成反沖Th核,兩個(gè)產(chǎn)物都在垂直于它們速度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.衰變方程可表示為:${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B.Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比為1:45
C.Th核和α粒子的動(dòng)能之比為1:45
D.Th核和α粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.核電池是通過(guò)半導(dǎo)體換能器,將放射性同位素衰變過(guò)程中釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,有種核電池使用放射性同位素${\;}_{94}^{239}$Pu,${\;}_{94}^{239}$Pu衰變?yōu)?{\;}_{92}^{235}$U和X粒子,并釋放處γ光子,已知${\;}_{94}^{239}$Pu、${\;}_{92}^{235}$U和X粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU、m,則( 。
A.X粒子是${\;}_{2}^{4}$He原子核
B.${\;}_{94}^{239}$Pu與${\;}_{92}^{235}$U的中子數(shù)相等
C.核電池使用過(guò)程中由于發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致${\;}_{94}^{239}$Pu的半衰期變短
D.一個(gè)${\;}_{94}^{239}$Pu核衰變釋放出的能量轉(zhuǎn)變的電能為(mPu-mU-m)c2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.一靜止的鈾核${\;}_{92}^{238}$U發(fā)生α衰變后變?yōu)殁Q核Th,放出的α粒子速度為0.1c(c是光在真空中的速度),不考慮相對(duì)論效應(yīng).
①試寫(xiě)出該衰變的核反應(yīng)方程;
②求釷核的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,四分之一光滑圓軌道固定于光滑地面上,緊靠軌道放一足夠長(zhǎng)的表面粗糙的長(zhǎng)木板,木板上表面與軌道末端相切.軌道末端C點(diǎn)固定有大小不計(jì)的壓力開(kāi)關(guān)和長(zhǎng)木板相連,當(dāng)對(duì)開(kāi)關(guān)的壓力超過(guò)15N時(shí)觸發(fā)壓力開(kāi)關(guān),使長(zhǎng)木板和圓軌道脫離.已知圓軌道半徑R=0.8cm,滑塊的質(zhì)量m=1kg,長(zhǎng)木板質(zhì)量M=1kg,滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2
(1)若滑塊從軌道上距C點(diǎn)高h(yuǎn)=0.1m處由靜止釋放,求滑塊最終停止時(shí)距C點(diǎn)的距離
(2)若滑塊從軌道上不同高度處由靜止釋放,求滑塊與木板之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q與下落高度h′的關(guān)系.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.水平地面上堆放著相同的原木,如圖甲所示,截面圖如圖乙所示,已知原木之間的滑動(dòng)摩擦因素為μ,每根原木的重力為G,可將原木看成圓柱體,若要將最上面的那根原木沿軸線方向勻速拉出,水平拉力大小應(yīng)為(  )
A.$\frac{\sqrt{3}}{2}$μGB.μGC.$\frac{2\sqrt{3}}{3}$μGD.2μG

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖甲所示,A、B兩個(gè)滑塊靠在一起放在光滑的水平面上,其質(zhì)量分別為2m和m,從t=0時(shí)刻起,水平力F1、F2同時(shí)分別作用在滑塊A和B上,已知F1、F2隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,兩力作用在同一直線上.則滑塊從靜止開(kāi)始滑動(dòng)到A、B兩個(gè)滑塊發(fā)生分離的時(shí)間是( 。
A.2sB.3sC.4sD.6s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域II的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,t1時(shí)刻ab邊剛越GH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)域,此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng).重力加速度為g,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=2:1
B.從t1到t2的過(guò)程中,線框中通過(guò)的電流方向先是由adcba,然后是abcda
C.從t1到t2的過(guò)程中,導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢(shì)能的減少
D.從t1到t2的過(guò)程中,有$\frac{3mgLsinθ}{2}$+$\frac{m({{v}_{1}}^{2}-{{v}_{2}}^{2})}{2}$機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在xOy平面的第一象限內(nèi)存在著垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩個(gè)相同的帶電粒子以相同的速度分別從y軸上的P、Q兩點(diǎn)同時(shí)垂直于y軸向右射出,最后均打在x軸上的N點(diǎn),已知P、N兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,3L)、($\sqrt{3}$L,0),不計(jì)兩粒子的重力與相互作用力.根據(jù)題中條件不能確定的是( 。
A.兩帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑B.兩帶電粒子到達(dá)N點(diǎn)所用的時(shí)間比
C.Q點(diǎn)的坐標(biāo)D.帶電粒子的比荷

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