2.如圖,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上.環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑.環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.8.對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角θ=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)動,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求F的大。

分析 對環(huán)受力分析,受重力、拉力、彈力和摩擦力,其中彈力可能向上,也可能向下;要分兩種情況根據(jù)牛頓第二定律列方程求解即可.

解答 解:對環(huán)受力分析,受重力、拉力、彈力和摩擦力;令Fsin53°=mg,F(xiàn)=1.25N 此時無摩擦力.
當(dāng)F<1.25N 時,桿對環(huán)的彈力向上,由牛頓定律有:
Fcosθ-μFN=ma,F(xiàn)N+Fsinθ=mg,
解得:F=1N
當(dāng)F>1.25N時,桿對環(huán)的彈力向下,由牛頓定律有:
Fcosθ-μFN=ma,F(xiàn)sinθ=mg+FN,
解得:F=9N
答:F的大小為1N或者9N.

點評 本題要分兩種情況對物體受力分析,然后根據(jù)平衡條件列方程求解,關(guān)鍵是分情況討論.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,物體的運(yùn)動分三段,第0~2s為第Ⅰ段,第2~4s為第Ⅱ段,第4~5s為第Ⅲ段,則下述說法中正確的是( 。
A.第Ⅰ段與第Ⅲ段的平均速度相等
B.第Ⅰ段與第Ⅲ段的加速度與速度的方向都相同
C.第1s與第5s的速度方向相反
D.第1s的加速度大于第5s的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.對于做勻速圓周運(yùn)動的物體,下列說法正確的是( 。
A.物體所受的合力不變
B.線速度的大小等于物體通過的弧長與通過這段弧長所用時間之比
C.物體做勻變速曲線運(yùn)動
D.物體的角速度和周期恒定不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖1所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接,用托盤和砝碼的重力來代替繩上的拉力.打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動,在紙帶上打出一系列小點.

(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=0.495m/s2,打點6時小車運(yùn)動的速度v6=0.413m/s(均保留三位有效數(shù)字).
(2)回答下列兩個問題:
①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有CD.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l        B.木板的質(zhì)量m1  C.滑塊的質(zhì)量m2
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3   E.滑塊運(yùn)動的時間t
②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是天平.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.某同學(xué)設(shè)計了一個測定油漆噴槍向外噴射油漆霧滴速度的實驗.他采用圖1所示的裝置,該油漆噴槍能夠向外噴射四種速度大小不同的油漆霧滴,設(shè)噴射速度大小為v0.一個直徑為D=40cm的紙帶環(huán),安放在一個可以按照一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的固定轉(zhuǎn)臺上,紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對面畫一條標(biāo)志線.在轉(zhuǎn)臺開始轉(zhuǎn)動達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時,向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中噴射油漆霧滴,當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對平行時,霧滴便通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡.改變噴射速度重復(fù)實驗,在紙帶上留下一系列的痕跡a、b、c、d.將紙帶從轉(zhuǎn)臺上取下來,展開平放在刻度尺旁邊,如圖所示.已知${v_0}>\frac{ωD}{π}$,則:

(1)在圖1中,速度最大的霧滴所留的痕跡是d點,該點到標(biāo)志線的距離為0.70cm.
(2)如果不計霧滴所受的空氣阻力,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為2.1rad/s,則該噴槍噴出的油漆霧滴速度的最大值為24m/s;考慮到空氣阻力的影響,該測量值小于真實值(選填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,質(zhì)量不計的定滑輪通過輕繩掛在B點,另一輕繩一端系一重物C,繞過定滑輪后另一端固定在墻上A點,現(xiàn)將B點向右或向左移動,若移動過程中AO段繩子始終水平,且不計一切摩擦,則懸點B受到繩子的拉力T的情況是( 。
A.B向左移動,T不變B.B向右移動,T不變
C.無論B左移右移,T都增大D.無論B左移右移,T都減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.某物體做勻變速直線運(yùn)動,加速度大小為0.6m/s2,那么在任意1s內(nèi)( 。
A.此物體的末速度一定等于初速度的0.6倍
B.此物體任意1s的初速度一定比前1s末的速度大0.6m/s
C.此物體在每1s內(nèi)的速度變化為0.6m/s
D.此物體在任意1s內(nèi)的末速度一定比初速度大0.6 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.(普通班做) 一個滑雪人連同滑雪裝備的總質(zhì)量m=80kg,以V0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角θ=30°,在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程x=60m.(不計空氣阻力,取g=10m/s2
求:(1)滑雪人連同滑雪裝備在下滑過程中的加速度多大?
(2)滑雪裝備與雪地之間的動摩擦因數(shù)?多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.火星的直徑為地球的一半,質(zhì)量為地球的十分之一,它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑的1.5倍,地球表面重力加速度約為10m/s2,從以上信息可知( 。
A.火星公轉(zhuǎn)的周期比地球公轉(zhuǎn)的周期短
B.火星表面重力加速度約為4m/s2
C.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大
D.火星公轉(zhuǎn)的線速度大于地球公轉(zhuǎn)的線速度

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