如圖10所示，水平地面上的一個(gè)質(zhì)量為50kg的木箱中，用輕細(xì)繩掛著質(zhì)量為1kg的小鐵球，細(xì)繩與鐵球構(gòu)成一個(gè)擺長(zhǎng)為1m的單擺.用水平向右的推力推箱子，使它向右運(yùn)動(dòng). 已知木箱與地面的摩擦因數(shù)為μ=0. 25

(1)若箱子以速度2m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，擺以很小的擺角完成了10次全振動(dòng)的過程中箱子的位移多大?

(2)如果水平推力為某值時(shí)，擺線穩(wěn)定地偏離豎直方向37°角相對(duì)靜止，這種情況下推力多大？（g＝10m/s2、）

（1）40m（2）51N 


解析:

(1)單擺的周期＝2s (2分)

N次全振動(dòng)的時(shí)間 t＝NT＝＝20s (2分)

木箱在這段時(shí)間內(nèi)的位移      S＝vt =NTv= ＝40m    (2分)

(2)繩子對(duì)鐵球的拉力         T＝mg/cos37°        （2分）

球受到的合力           F1＝mgtan37°               （l分）

根據(jù)牛頓定律，球的加速度a＝F1/m＝gtan37°球相對(duì)箱靜止，箱的加速度也為此值 （2分）

繩對(duì)箱的拉力的豎直向下分力Ty＝Tcos37°＝mg                  （2分）

箱子在豎直方向的合力為0，故地面對(duì)箱的支持力N＝(M+m) g      (1分)

繩對(duì)箱的拉力的水平向左的分力Tx＝Tsin37°＝mgtan37°          （1分）

設(shè)推力大小為 F.則箱受到的合力∑F＝F-Tx-μN(yùn) =Ma，得 

F=Ma+TX+μN(yùn)=(M+m)(μ+tan37°)g＝51N             (1分)

（用整體法求出推力大小同樣給分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?湖南模擬）如圖甲所示，水平地面上有一輛小車，小車上固定有豎直光滑絕緣管，管長(zhǎng)為L(zhǎng)，管內(nèi)底部有一質(zhì)量m=0.2g，電荷量q=+8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面上方存在著垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN上下的整個(gè)區(qū)域還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨小球到管底的高度h的變化關(guān)系如圖乙所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大小a；
（2）絕緣管的長(zhǎng)度L；
（3）小球離開管后每次經(jīng)過水平面MN時(shí)小球距管口的距離△x．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m＝0.2g、電荷量q＝＋8×10－5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫�MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E＝25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v＝2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖乙所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：

(1)小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大��；

(2)絕緣管的長(zhǎng)L；

(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離Δx.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m＝0.2g、電荷量q＝8×10－5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E＝25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v＝2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖乙所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大小a；

(2)絕緣管的長(zhǎng)度L；

(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離Δx.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m＝0.2g、電荷量q＝8×10－5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E＝25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v＝2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖乙所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大小a；

(2)絕緣管的長(zhǎng)度L；

(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離Δx.

 

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