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9.如圖所示,傾角為θ的斜面上靜止放置三個質量均為m的木箱,相鄰兩木箱的距離均為l.工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一與其它木箱碰撞.每次碰撞后木箱都粘在一起運動.整個過程中工人的推力不變,最后恰好能推著三個木箱勻速上滑.已知木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.設碰撞時間極短,求
(1)工人的推力;
(2)三個木箱勻速上滑時,第三個木箱對第二個木箱的壓力.

分析 (1)最后恰好能推著三個木箱勻速上滑,根據(jù)共點力平衡求出推力的大。
(2)木箱勻速運動處于平衡狀態(tài),對第三個木箱應用平衡條件求出兩木箱間的作用力,然后求出第三個木箱對第二個木箱的壓力.

解答 解:(1)木箱勻速運動時處于平衡狀態(tài),以三個木箱組成的系統(tǒng)為研究對象,
由平衡條件得,推力:F=3mgsinθ+3μmgcosθ.
(2)對第三個木箱,由平衡條件得:N=mgsinθ+μmgcosθ,
由牛頓第三定律可知,第三個木箱對第二個木箱的壓力:
N′=N=mgsinθ+μmgcosθ,方向:平行于斜面向下;
答:(1)工人的推力為:3mgsinθ+3μmgcosθ,方向:沿斜面向上;
(2)三個木箱勻速上滑時,第三個木箱對第二個木箱的壓力大小為:mgsinθ+μmgcosθ,方向:平行于斜面向下.

點評 本題考查了求推力與壓力問題,認真審題、理解題意是解題的前提,應用平衡條件即可解題,解題時注意研究對象的選擇.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,物體B的上表面水平,給A、B一個初速度,它們保持相對靜止一起沿斜面下滑,斜面保持靜止不動且受到地面的摩擦力水平向左,則下列判斷正確的有( 。
A.物體B的上表面一定是粗糙的
B.物體B,C都各受5個力作用
C.水平面對物體C的支持力大于三物體的重力之和
D.若只減小B的質量,其它條件不變,物體C有可能不受水平面的摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖所示,用細線OA和輕桿OB懸吊一個物體.B端用鉸鏈與墻連接,物體重量為G.(甲)圖中OA繩水平,輕桿OB與水平方向成30°角,(乙)圖中OA繩與水平方向成30°角,輕桿OB水平.則甲、乙兩種情況中,細繩的拉力大小之比為$\sqrt{3}$:2,輕桿的彈力大小之比為2:$\sqrt{3}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.科研人員利用熱氣球進行科學探測,熱氣球、科研人員及所有裝備的總質M=900kg.在離地400m空中停留一段時間后,由于故障,熱氣球受到的空氣浮力減小.科研人員測得氣球豎直下降時,速度在3s內增加了6m/s.若氣球著陸的安全速度最大是4m/s,為使氣球安全著陸,科研人員向外拋出質量m=300kg的物體,使氣球豎直向下做勻減速運動,不考慮氣球受到的空氣阻力及拋出物體時氣球速度的變化,氣球運動過程中浮力視為恒力,重力加速度g=l0m/s2,求拋出物體時氣球離地的最小高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌,間距為L,導軌彎曲部分光滑,水平部分粗糙,右端接一個阻值為R的電阻.水平部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場.質量為m、電阻不計的金屬棒從高度為h處靜止釋放,到達磁場右邊界處恰好停止.已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數(shù)為μ,金屬棒與導軌間接觸良好.重力加速度為g.則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中( 。
A.金屬棒克服安培力所做的功為mghB.流過金屬棒的最大電流為$\frac{BL\sqrt{2gh}}{R}$
C.流過金屬棒的電荷量為$\frac{BdL}{2R}$D.金屬棒產生的焦耳熱為mg(h-μd)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.在傾角為θ的光滑固定斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A和B,它們的質量分別為m和2m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用一沿斜面方向的恒力拉物塊A使之沿斜面向上運動,當B剛離開C時,A的速度為v,加速度為a,且方向沿斜面向上.設彈簧始終處于彈性限度內,重力加速度為g,則( 。
A.當B剛離開C時,A發(fā)生的位移大小為$\frac{9mgsinθ}{k}$
B.恒力F的大小為F=3mgsinθ
C.當A的速度達到最大時,B的加速度大小為$\frac{a}{2}$
D.從開始運動到B剛離開C時,所用的時間為$\frac{v}{a}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.一個小球從靜止開始沿如圖所示的光滑斜面軌道AB勻加速下滑,然后進入水平軌道BC勻速滾動,之后靠慣性沖上斜面軌道CD,直到速度減為零.設小球經過水平面和兩斜面的銜接點B、C時速度的大小不變.下表是測出的不同時刻小球速度的大小,重力加速度g取10m/s2,求:
時刻t/s00.61.21.85]101315
速度v/(m•s-103.06.09.015159.03.0
(1)斜面AB的傾角是多少?
(2)小球從開始下滑直至在斜面CD上速度減為零通過的總路程是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖,半徑為R的$\frac{1}{4}$圓弧曲面固定在水平地面上,圓弧底端P處的切線水平.與圓弧底端等高的、足夠長的木板A左端緊靠圓弧放在水平地面上.可視為質點的滑塊B靜止放在距A左端為R的木板上;與B完全相同的C由圓弧頂端無初速度釋放,沿圓弧滑下通過P后,沖上A并能與B相碰,B、C碰后粘在一起不再分開并一起向右運動,其運動速度大小為C與B碰前的一半.
已知:A、B、C的質量均為m;重力加速度為g;C通過P時對軌道的壓力大小為2.5mg;B、C與A的動摩擦因數(shù)μ1=$\frac{1}{4}$,A與地面的動摩擦因數(shù)μ2=$\frac{1}{8}$.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.求:
(1)C從圓弧頂端滑到P的過程中,摩擦力做的功.
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(3)A停下后,左端與P的水平距離

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef水平放置,在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導軌ge、hc,導軌間距均為L=1m,在水平導軌和傾斜導軌上,各放一根與導軌垂直的金屬桿,金屬桿與導軌接觸良好.金屬桿a、b質量均為m=0.1kg,電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余電阻不計.在水平導軌和斜面導軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強磁場,磁感應強度均為B=0.5T.已知從t=0時刻起,桿a在外力F1作用下由靜止開始水平向右運動,桿b在水平向右的外力F2作用下始終保持靜止狀態(tài),且F2=0.75+0.2t (N).sin 37°=0.6,重力加速度g取10m/s2

(1)通過計算判斷桿a的運動情況;
(2)求從t=0時刻起的1s內,通過桿b的電荷量;
(3)若t=0時刻起的2s內,作用在桿a上的外力F1做功為13.2J,則這段時間內桿b上產生的熱量為多少?

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