20.如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有定滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過定滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài).P的質(zhì)量為m,Q的質(zhì)量為2m,斜面的傾角為30°,如圖所示.則物塊Q受到的摩擦力( 。
A.等于零B.大小為0.5mg,方向沿斜面向下
C.大小為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg,方向沿斜面向上D.大小為mg,方向沿斜面向上

分析 先對物體P受力分析,受重力和拉力,根據(jù)平衡條件得到拉力T;再對物體Q受力分析,受拉力、重力、支持力,靜摩擦力(可能為零),根據(jù)平衡條件列式分析.

解答 解:先對P分析,受重力和拉力,根據(jù)平衡條件,有:T=mg;
再對物體Q分析,在平行斜面方向,重力的平行分力為:G1=2m•gsin30°=mg,該分力與拉力T平衡,故物體Q相對斜面沒有滑動趨勢,故不受靜摩擦力;故A正確,BCD錯誤;
故選:A

點評 本題是力平衡問題,關(guān)鍵是采用隔離法,根據(jù)平衡條件列式求解.
隔離法與整體法:
①整體法:以幾個物體構(gòu)成的整個系統(tǒng)為研究對象進(jìn)行求解.在許多問題中用整體法比較方便,但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力.
②隔離法:從系統(tǒng)中選取一部分(其中的一個物體或兩個物體組成的整體,少于系統(tǒng)內(nèi)物體的總個數(shù))進(jìn)行分析.隔離法的原則是選取受力個數(shù)最少部分的來分析.
③通常在分析外力對系統(tǒng)作用時,用整體法;在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時,用隔離法.有時在解答一個問題時要多次選取研究對象,需要整體法與隔離法交叉使用.

練習(xí)冊系列答案
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A.a和c磁場的方向垂直于紙面向里,b磁場的方向垂直于紙面向外
B.粒子在N點的速度方向水平向右
C.粒子從M點運(yùn)動到N點的時間為$\frac{3πm}{2qB}$
D.粒子從M點運(yùn)動到N點的時間為$\frac{6πm}{qB}$

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11.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),M是一塊與y軸夾角30°的擋板,與y軸的交點坐標(biāo)為(0,$\sqrt{3}$L),下端無限接近x軸上的N點,粒子若打在擋板上會被擋板吸收.擋板左側(cè)與x軸之間的區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在平行于擋板方向斜向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E.擋板右側(cè)與x軸之間的區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B,x軸下方區(qū)域Ⅲ存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.坐標(biāo)原點o有兩個質(zhì)量均為m,電荷量分別為+q的粒子a和-q的粒子b,以及一個不帶電的粒子c.空氣阻力和粒子重力均不計,q>0. 求:
(1)若粒子a從o點沿與x軸正方向成30°角射入?yún)^(qū)域Ⅰ,且恰好經(jīng)過N點,求粒子a的初速度v0;
(2)若粒子b從o點沿與x軸正方向成60°角射入?yún)^(qū)域Ⅲ,且恰好經(jīng)過N點.求粒子b的速率vb;
(3)若粒子b從o點以(2)問中速率沿與x軸正方向成60°角射入?yún)^(qū)域Ⅲ的同時,粒子c也從o點以速率vc沿x軸正方向勻速運(yùn)動,最終兩粒子相遇,求vc的可能值.

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8.北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程曾獲中國十大科技殊榮,儲存環(huán)是北京正負(fù)電子對撞機(jī)中非常關(guān)鍵的組成部分,如圖為儲存環(huán)裝置示意圖.現(xiàn)將質(zhì)子(${\;}_{1}^{1}$H)和α粒子(${\;}_{2}^{4}$He)等帶電粒子儲存在儲存環(huán)空腔中,儲存環(huán)置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(偏轉(zhuǎn)磁場)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動的軌跡相同(如圖中虛線所示),偏轉(zhuǎn)磁場也相同.比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動的動能EH和Eα,運(yùn)動的周期TH和Tα的大小,有( 。
A.EH=Eα,TH≠TαB.EH=Eα,TH=TαC.EH≠Eα,TH≠TαD.EH≠Eα,TH=Tα

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(3)前5s內(nèi)的平均速度是多大?(g=10m/s2

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