如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng),小球A用細(xì)線懸掛于支架前端,質(zhì)量為m的物塊B始終相對(duì)于小車靜止地?cái)[放在右端(B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為)。某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向角,

求:此刻小車對(duì)物塊B產(chǎn)生作用力的大小和方向

mg,合力方向與豎直方向成θ

解析試題分析:設(shè)小車的加速度為a, 如圖,對(duì)小球A受力分析,正交分解可得:

Tsinθ=mAa  ①(1分)
Tcosθ=mAg   ②(1分)
聯(lián)立①②解得a=gtanθ③(1分)
再對(duì)物體B受力分析如圖,可知,

在水平方向應(yīng)用牛頓第二定律得:f=ma    ④(1分)
豎直方向有:FN=mg    ⑤(1分)
聯(lián)立③④⑤可求得f與FN的合力F=mg(2分)
設(shè)合力方向與豎直方向成α,則tanα==tanθ,(2分)
所以α=θ,即合力方向與豎直方向成θ,(也可寫(xiě)成與水平方向成90°-θ)(1分)
考點(diǎn):本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用

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:計(jì)算題

(15分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高,AD為與水平方向成45°角的斜面,B端在O的正上方,一個(gè)小球在A點(diǎn)正上方由靜止開(kāi)始釋放,自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn).求:

(1)到達(dá)B點(diǎn)的速度大小?(2)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度;(3)小球落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,一只木箱質(zhì)量為m=20kg,靜止在水平面上,木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為="0.25." 現(xiàn)用與水平方向成斜向右下方的力F=200N推木箱,作用t=2.5s后撤去此推力,最終木箱停在水平面上.
已知,,取g=10m/s2.求:

(1)在推力F作用下,木箱的加速度大小a;
(2)全過(guò)程中木箱的最大速度Vm;
(3)撤去推力F后木箱繼續(xù)滑行的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng)),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖像如圖乙所示,設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)拉力F的大;
(3)t=4s時(shí)物體的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

兩足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì),導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為θ.在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).把一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,在外力作用下保持靜止,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻為R1.完成下列問(wèn)題:

(1)如圖甲,金屬導(dǎo)軌的一端接一個(gè)內(nèi)阻為r的直流電源。撤去外力后導(dǎo)體棒仍能靜止.求直流電源電動(dòng)勢(shì);
(2)如圖乙,金屬導(dǎo)軌的一端接一個(gè)阻值為R2的定值電阻,撤去外力讓導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始下滑.在加速下滑的過(guò)程中,當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到v時(shí),求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度;
(3)求(2)問(wèn)中導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

動(dòng)車組就是把帶動(dòng)力的動(dòng)力車與非動(dòng)力車按照預(yù)定的參數(shù)組合在一起。某車次動(dòng)車組由8節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為8´104 kg,其中第1節(jié)和第5節(jié)帶動(dòng)力的,正常行駛時(shí)每節(jié)動(dòng)力車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率均為2´107w,設(shè)動(dòng)車組均在平直路面行駛,受到的阻力恒為重力的0.1倍(g取10m/s2)。求
(1)該動(dòng)車組正常行駛時(shí)的最大速度
(2)當(dāng)動(dòng)車組的加速度為1m/s2時(shí),第6節(jié)車對(duì)第7節(jié)車的牽引力為多大
(3)甲、乙兩站相距10Km,如果動(dòng)車組以50m/s的速度通過(guò)甲站,要使動(dòng)車組?吭谝艺, 兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)至少需工作多長(zhǎng)時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(17分)如圖所示,真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)撤去磁場(chǎng)并保留電場(chǎng),粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知,忽略粒子的重力。求:

(1)帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值
(2)若撤去電場(chǎng)保留磁場(chǎng),粒子離開(kāi)矩形區(qū)域時(shí)的位置。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,用一個(gè)平行于斜面向上的恒力將質(zhì)量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡,斜坡與水平面的夾角θ=37°,推力的大小F=100N,斜坡長(zhǎng)度s=4.8m,木箱底面與斜坡的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20。重力加速度g取10m/s2,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80。

求:(1)物體到斜面頂端所用時(shí)間;
(2)到頂端時(shí)推力的瞬時(shí)功率多大。

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