8.如圖甲所示,一個(gè)小球用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在支架ABO的O點(diǎn),支架固定小車上,當(dāng)小車在傾角為θ的斜面上做不同的運(yùn)動(dòng)時(shí)(小車不翻轉(zhuǎn)),懸線可能會(huì)出現(xiàn)圖乙所示的各種情況(圖中Oa豎直,Ob垂直斜面,Oc與Ob夾角為θ),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.小車以一定的初速度沿斜面上滑時(shí),如果斜面粗糙,則懸線方向如圖1所示
B.小車以一定的初速度沿斜面上滑時(shí),如果斜面光滑,則懸線方向如圖2所示
C.小車從靜止開(kāi)始沿斜面下滑時(shí),如果斜面粗糙,則懸線方向如圖3所示
D.小車從靜止開(kāi)始沿斜面下滑時(shí),如果斜面光滑,則懸線方向如圖4所示

分析 以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度表達(dá)式;再以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度與斜面傾角的關(guān)系,由此進(jìn)行解答.

解答 解:設(shè)連接小球的細(xì)線與豎直方向的夾角為α,小球質(zhì)量為m,整體質(zhì)量為M,
對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示:
根據(jù)牛頓第二定律可知:mgsinα=ma,
即加速度a=gsinα;
BD、如果斜面光滑,以整體為研究對(duì)象可得:Mgsinθ=Ma′,解得a′=gsinθ,
由于a=a′,所以α=θ,繩子方向與斜面垂直,B正確、D錯(cuò)誤;
A、小車以一定的初速度沿斜面上滑時(shí),如果斜面粗糙,以整體為研究對(duì)象可得:Mgsinθ+μMgcosθ=Ma′,
解得a′=gsinθ+μgcosθ;
由于a=a′,所以α>θ,A錯(cuò)誤;
C、小車從靜止開(kāi)始沿斜面下滑時(shí),如果斜面粗糙,以整體為研究對(duì)象可得:Mgsinθ-μMgcosθ=Ma′,
解得a′=gsinθ-μgcosθ;
由于a=a′,所以α<θ,C錯(cuò)誤;
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查了牛頓第二定律的知識(shí);利用牛頓第二定律答題時(shí)的一般步驟是:確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行正交分解、在坐標(biāo)軸上利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行解答;注意整體法和隔離法的應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.如圖所示,A、B兩物塊始終靜止在水平地面上,有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上P點(diǎn),另一端與A相連接,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.如果B對(duì)A無(wú)摩擦力,則地面對(duì)B可能有摩擦力
B.如果B對(duì)A有向左的摩擦力,則地面對(duì)B有向右的摩擦力
C.P點(diǎn)緩慢下移過(guò)程中,B對(duì)A的支持力一定減小
D.P點(diǎn)緩慢下移過(guò)程中,地面對(duì)B的摩擦力可能增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.若某地地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10-5T,方向與地面成θ=37°角斜向下.水平地面上有一根長(zhǎng)L=500m的通電直導(dǎo)線,電流I=10A,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,則:
(1)該地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量的大小分別為多大?
(2)通電直導(dǎo)線可能受到的安培力最大值是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,將小砝碼放在桌面上的薄紙板上,若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,砝碼到紙板左端的距離和到桌面右端的距離均為d.現(xiàn)用水平向右的恒定拉力F拉動(dòng)紙板,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),紙板所受摩擦力的大小為μ(M+m)g
B.要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定大于μ(M+m)g
C.若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于$\sqrt{μgd}$,砝碼不會(huì)從桌面上掉下
D.當(dāng)F=2μ(2M+4m)g時(shí),砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如下圖,甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象.從該時(shí)刻起(  )
A.經(jīng)過(guò)0.35 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離
B.經(jīng)過(guò)0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度
C.經(jīng)過(guò)0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了3 m
D.經(jīng)過(guò)0.1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.如圖所示,A、B兩個(gè)物體間用最大張力為T=100N的輕繩相連,mA=6kg,mB=4kg,在拉力F的作用下向上加速運(yùn)動(dòng),為使輕繩不被拉斷,F(xiàn)的最大值是多少?(g取10m/s2))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.如圖所示,光滑的薄平板,放置水平桌面上,平板右端與桌面相齊,在平板上距右端d=0.6cm處放一比荷為$\frac{q}{m}$=0.1C/kg的帶電體B(大小可忽略),A長(zhǎng)L=1m,質(zhì)量M=2kg.在桌面上方區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度不同的勻強(qiáng)電場(chǎng),OO′左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E=10V/m,方向水平向右;右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度為左側(cè)的5倍,方向水平向左.在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F,同時(shí)釋放帶電體B,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,在OO′處帶電體B與薄平板A分離,其后帶電體B到達(dá)桌邊緣時(shí)動(dòng)能恰好為零,(g=10m/s2),求:
(1)OO′處到桌面右邊緣的距離;
(2)加在薄平板A上恒定水平作用力F的大。
(3)從B與A分離開(kāi)始計(jì)時(shí),帶電體B再一次回到分離點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

17.如圖,斜面體的質(zhì)量M=1kg,頃角θ=30°,與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.2,斜面體頂端A處放有一質(zhì)量為m=0.1kg的小木塊,取g=10m/s2.現(xiàn)對(duì)M施一水平向左的拉力F,則F應(yīng)為多大時(shí),木塊才能自由下落?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.某裝置用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),工作原理圖如圖所示.裝置的長(zhǎng)L=2$\sqrt{3}d$,上下兩個(gè)相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向與紙面垂直且相反,兩磁場(chǎng)的間距為d,裝置右端有一收集板,N、P為板上的兩點(diǎn),N、P分別位于下方磁場(chǎng)的上、下邊界上.一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子靜止在A處,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,以速度v0沿圖中的虛線從裝置左端的中點(diǎn)O射入,方向與軸線成60°角.可以通過(guò)改變上下矩形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱(兩磁場(chǎng)始終大小相同、方向相反),控制粒子到達(dá)收集板上的位置.不計(jì)粒子的重力.
(1)試求出加速電壓U的大。
(2)若粒子只經(jīng)過(guò)上方的磁場(chǎng)區(qū)域一次,恰好到達(dá)收集板上的P點(diǎn),求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度h;
(3)欲使粒子經(jīng)過(guò)上下兩磁場(chǎng)并到達(dá)收集板上的N點(diǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度有多個(gè)可能的值,試求出其中的最小值B.

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