5.水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1).現(xiàn)對木箱施加一拉力F.設F的方向與水平面夾角為θ,如圖,在θ從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度一直保持不變,則(  )
A.F的功率減小B.F的功率不變C.F先增大后減小D.F一直增大

分析 在θ從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度保持不變,說明物體受力始終平衡,受力分析后正交分解表示出拉力F,應用數(shù)學方法討論F的變化,再由P=Fvcosθ判斷功率的變化.

解答 解:A、功率:P=Fvcosθ=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$×v×cosθ=$\frac{μmgv}{1+μtanθ}$
θ從0逐漸增大到90°的過程中,tanθ一直在變大,所以功率P一直在減小,故A正確,B錯誤;
C、對物體受力分析可知:
因為物體勻速運動,水平豎直方向均受力平衡:
Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$
令:sinβ=$\frac{1}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$,cosβ=$\frac{μ}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$,即:tanβ=$\frac{1}{μ}$
則:F=$\frac{μmg}{(sinβcosθ+cosβsinθ)\sqrt{1+{μ}^{2}}}$=$\frac{μmg}{sin(β+θ)\sqrt{1+{μ}^{2}}}$
θ從0逐漸增大到90°的過程中,在θ+β<90°前:sin(β+θ)逐漸變大,所以F逐漸減;
在θ+β>90°后:sin(β+θ)逐漸變小,所以F逐漸增大;
所以結論是:F先減小后增大,故CD錯誤.
故選:A

點評 本題為平衡條件的應用問題,受力分析后應用平衡條件求解即可,難點在于研究對象的選擇和應用數(shù)學方法討論拉力F的變化,難度不小,需要細細品味.

練習冊系列答案
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15.如圖所示,質(zhì)量m=0.1kg的小球在細繩的拉力作用下載豎直面內(nèi)做半徑為r=0.2m的圓周運動,g取10m/s2,求
(1)小球通過最高點時的速度至少為多少?
(2)若小球在最高點的速率為v1=2m/s,則小球在最高點時的細繩的拉力是多少?

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16.如圖所示,一位高為h的中學生繞著O點把倒在地上的旗桿扶起來,當學生以速度v向左運動時,旗桿與地面的夾角恰為α,則旗桿轉(zhuǎn)動的角速度為( 。
A.ω=$\frac{{v{{cos}^2}α}}{h}$B.ω=$\frac{vsinα}{h}$C.ω=$\frac{{v{{sin}^2}α}}{h}$D.ω=$\frac{v}{hsinα}$

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13.一質(zhì)量為2.0×103kg,額定功率為60kW的汽車從靜止開始在水平路面上以恒定的額定功率啟動,若汽車所受阻力為車重的0.1倍,(g取10m/s2),求:
(1)汽車所受阻力的大。
(2)汽車在該路面上行駛所能達到的最大速度;
(3)汽車的速度為20m/s時的加速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列關于簡諧振動和簡諧波的說法正確的是( 。
A.彈簧振子的周期與振幅有關
B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)無關
C.波的傳播方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點振動的方向一致
D.單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某一點的完整波的倍數(shù)就是這列簡諧波的頻率

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.(1)用多用表的歐姆檔測量阻值約為幾十kΩ的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開關,P為歐姆檔調(diào)零旋鈕,把你認為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在后面的橫線上cabe.
a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準刻度盤上歐姆檔的零刻度,斷開兩表筆
b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆
c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準歐姆檔×1k        
d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準歐姆檔×100
e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準交流500V檔,并拔出兩表筆
(2)根據(jù)如圖所示指針位置,此被測電阻的阻值約為30kΩ.
(3)(多選題)下述關于用多用表歐姆檔測電阻的說法中正確的是AC
A.測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應將選擇開關S撥至倍率較小的檔位,重新調(diào)零后測量
B.測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔,則會影響測量結果
C.測量電路中的某個電阻,應該把該電阻與電路斷開
D.測量阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.有甲、乙、丙三個振子質(zhì)量相同的單擺,它們的固有頻率分別為f、4f、6f,都在頻率4f的同一策動力作用下做受迫振動,比較這三個單擺( 。
A.乙的振幅最大,丙的其次,甲的最小
B.乙的振幅最大,甲的其次,丙的最小
C.它們的振動頻率都是4f
D.乙的振動頻率是4f,甲和丙的振動頻率分別是f、6f

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.(1)在研究平拋運動的實驗中,為了正確描繪出小球平拋運動的軌跡,在固定弧形斜槽時,應注意使斜槽末端切線方向保持水平;實驗時,每次使小球由靜止?jié)L下都應注意從同一高度.
(2)在做“研究平拋物體的運動”的實驗時,為了確定小球在不同時刻所通過的位置,用如圖所示的裝置,將一塊平木板釘上復寫紙和白紙,豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡A;將木板向后移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡B;又將木板再向后移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,再得到痕跡C.若測得木板每次后移距離x=20.00cm,A、B間距離y1=4.70cm,B、C間距離y2=14.50cm.(g取9.80m/s2
根據(jù)以上直接測量的物理量可求出小球初速度值為2m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,光滑水平面上有一小車,小車上有一物體,用一細線將物體系于小車的A端,物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧,某時刻線斷了,物體沿車滑動到B端粘在B端的油泥上.則下述說法中正確的是(  )
①若物體滑動中不受摩擦力,則全過程機械能守恒
②若物體滑動中有摩擦力,則全過程系統(tǒng)動量守恒
③小車的最終速度與斷線前相同
④全過程系統(tǒng)的機械能不守恒.
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④

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