(2009?南通二模)如圖所示,上表面光滑的半圓柱體放在水平面上,小物塊從靠近半圓柱體頂點(diǎn)O的A點(diǎn),在外力F作用下沿圓弧緩慢下滑到B點(diǎn),此過程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是( 。
分析:先對小滑塊受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出支持力和拉力的表達(dá)式,再分析;然后對半圓柱體受力分析,得到摩擦力和支持力表達(dá)式后分析.
解答:解:A、B、對小滑塊受力分析,受到重力、支持力和拉力,如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
N=mgcosθ
F=mgsinθ
由于θ越來越大,故支持力N變小,拉力F變大,故A錯(cuò)誤,B也錯(cuò)誤;
C、D、對半圓柱體受力分析,受到壓力N,地面支持力N′,重力Mg,地面的靜摩擦力f,如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
Nsinθ=f
Mg+Ncosθ=N′
解得
f=mgsinθcosθ=
1
2
mgsin2θ
N′=Mg+mgcos2θ=Mg+mg(
1+cos2θ
2

由于θ越來越大,故靜摩擦力f先變大后變小,支持力先變小后變大,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是先后對小滑塊和半圓柱體受力分析,然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?南通二模)如圖所示的平行板器件中,存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.40T,方向垂直紙面向里,電場強(qiáng)度E=2.0×105V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25T,磁場邊界AO和y軸的夾角∠AOy=45°.一束帶電量q=8.0×10-19C的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.2m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場區(qū),離子通過x軸時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角在45°~90°之間.則:

(1)離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大?
(2)離子的質(zhì)量應(yīng)在什么范圍內(nèi)?
(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,使離子都不能打到x軸上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2?應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?南通二模)如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn),用不同重物通過細(xì)線拉同一小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放.
(1)若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=
1.140
1.140
cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=2.0×10-2s,則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為
0.57
0.57
m/s;
(2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系
m<<M
m<<M

(3)測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t,并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v,通過描點(diǎn)作出線性圖象,研究小車加速度與力的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出
v2-m
v2-m
(選填“v-m”或“v2-m”)圖象;
(4)某同學(xué)在(3)中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn),其原因是
操作過程中沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.
操作過程中沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?南通二模)某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個(gè)“水果電池”,該同學(xué)利用下列所給器材測量水果電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.
A.電流表G1(內(nèi)阻Rg=15Ω,滿偏電流Ig=2mA)
B.電流表G2(量程20mA,內(nèi)阻約2Ω)
C.滑動(dòng)變阻器R1(0~1000Ω)
D.電阻箱R2 (0~9999.9Ω)
E.待測水果電池(電動(dòng)勢E約4V,內(nèi)阻r約200Ω)
F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中用電流表G1改裝成量程0~4V的電壓表,需
串聯(lián)
串聯(lián)
(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為
1985
1985
Ω的電阻;
(2)用電流表G2和改裝成的電壓表測量水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差,請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖;

(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表,試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在下圖中描點(diǎn)畫出U-I圖線;由圖線可得,水果電池的電動(dòng)勢E=
3.80
3.80
V,內(nèi)電阻r=
190
190
Ω;
I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0
U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14
(4)實(shí)驗(yàn)測得的水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻與真實(shí)值相比,E
等于
等于
E,r
大于
大于
r(選填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?南通二模)如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合一段時(shí)間后,下列說法中正確的是(  )

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