【題目】（14分）拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ。

（1）若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小。

（2）設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。

【答案】（1）（2）λ

【解析】

試題（1）設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把。將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，按平衡條件有①②

式中N和f分別為地板對(duì)拖把的正壓力和摩擦力。按摩擦定律有③

聯(lián)立①②③式得④

（2）若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有⑤

這時(shí)①式仍滿足。聯(lián)立①⑤式得⑥

現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍。注意到上式右邊總是大于零，且當(dāng)F無(wú)限大時(shí)極限為零，有⑦

使上式成立的θ角滿足，這里θ0是題中所定義的臨界角，即當(dāng)時(shí)，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把。臨界角的正切為⑧

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：

【題目】從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度圖象如圖所示,在時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是

A. Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的加速度都在不斷減小

B. Ⅰ物體的加速度不斷增大,Ⅱ物體的加速度不斷減小

C. Ⅰ物體的位移不斷增大,Ⅱ物體的位移不斷減小

D. Ⅰ物體的平均速度大小小于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一物體從傾角為30°的斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑，S1段光滑，s2段有摩擦，已知S1＝1m，s2＝2m，物體到達(dá)底部的速度剛好為零，g取10m／s2。求：

（1）物體在S1段的加速度大�。�

（2）s2段物體和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（3）若物體從底端以速度v0沖上斜面，到達(dá)頂端速度恰好為零。求v0的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體在力F的作用下沿水平面發(fā)生了一段位移x，三種情形下力F和位移x的大小都是相等的。角θ的大小、物體運(yùn)動(dòng)方向已在圖中標(biāo)明。下列說(shuō)法正確的是

A. 三種情形下，力F做功的大小相等

B. 甲、乙兩種情形下，力F都做負(fù)功

C. 乙、丙兩種情形下，力F都做正功

D. 不知道地面是否光滑，無(wú)法判斷F做功的大小關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，可看成質(zhì)點(diǎn)的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以V0的速度沿光滑的水平軌道勻速運(yùn)動(dòng)，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生完全非彈性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能到達(dá)C板的最右端，已知A、B、C質(zhì)量均相等，且為m，木板C長(zhǎng)為L，求：

（1）A物體的最終速度；

（2）A、C之間的摩擦力f；

（3）A在木板C上滑行的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)正電荷q1、q2電荷量都是3 C,靜止于真空中，相距r=2 m.

(1)在它們的連線AB的中點(diǎn)O放入正電荷Q，則Q受的靜電力為__________________．

(2)在O點(diǎn)放入負(fù)電荷Q，則Q受的靜電力為_____________________．

(3)在連線上A點(diǎn)的左側(cè)C點(diǎn)放上負(fù)點(diǎn)電荷q3，q3=1 C且AC=1 m，則q3所受的靜電力為________________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如右圖為同時(shí)、同地出發(fā)甲、乙、丙三個(gè)物體的“速度—時(shí)間”圖象，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 甲、丙兩物體做曲線運(yùn)動(dòng)，乙做直線運(yùn)動(dòng)

B. 甲物體先加速后減速，丙物體一直做加速運(yùn)動(dòng)

C. 甲乙丙三個(gè)物體都沿著正方向做加速直線運(yùn)動(dòng)

D. t1時(shí)刻甲乙丙三個(gè)物體速度相同，位于同一位置。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】計(jì)算下列過(guò)程中的加速度大�。�

（1）一輛汽車從車站出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)10s速度達(dá)到108km/h；

（2）在高速公路上汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)3min速度從54km/h提高到144km/h；

（3）足球以8m/s的速度飛來(lái)，運(yùn)動(dòng)員把它以12m/s的速度反向踢出，踢球時(shí)間為0.2s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材；

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次，選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如下圖中0、1、2、…、6點(diǎn)所示；

c．測(cè)量1、2、3、…、6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：x1、x2、x3、…、x6；

d．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做加速直線運(yùn)動(dòng)；

e．分別計(jì)算出x1、x2、x3、…、x6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值、、、…、；

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出－t圖線．

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

(1)實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有________和________．(填選項(xiàng)代號(hào))

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平　

F．重錘

(2)將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻度線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如下圖所示，則x2＝________cm，x5＝__________ cm.

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