【題目】如圖所示,粗糙水平地面上放著—個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑半圓球B,整個裝置處于平衡狀態(tài).已知A、B的質(zhì)量分別為m和M,半圓球B與半圓的柱狀物體半徑均為R,半圓球B的圓心到水平面的豎直距離為R,重力加速度為g.求:
(1)物體A對地面的壓力大小;
(2)物體A對地面的摩擦力.
【答案】(1)(M+m)g (2)Mg
【解析】試題分析:隔離對B分析,根據(jù)合力為零,求出A對B的彈力,墻壁對B的彈力,再對整體分析,求出地面的支持力和摩擦力。
(1)把A、B看成一個系統(tǒng),對其運用整體法,該系統(tǒng)在豎直方向上受到豎直向下的重力(M+m)g和地面的支持力FN的作用,二力平衡,所以FN=(M+m)g
根據(jù)牛頓第三定律得,物體A對地面的壓力大小為(M+m)g
(2)在水平方向上,該系統(tǒng)肯定受到豎直墻水平向右的彈力的作用,那么一定也受到地面水平向左的摩擦力,并且摩擦力大小等于彈力大;再選取半圓球B為研究對象,運用隔離法,受力分析如圖所示.
根據(jù)力的分解和力的平衡條件可得:
FN1=Mg/cosθ,FN2=Mgtanθ
半圓球B的圓心到水平面的豎直距離為,所以θ=45°
所以FN2=Mg
根據(jù)受力分析,物體A對地面的摩擦力大小等于FN2,所以物體A對地面的摩擦力大小為Mg,方向水平向右.
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【題目】在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL 溶液中有純油酸 6mL,用注射器測得 1mL 上述溶液有 75 滴,把 1 滴該溶液 滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用 筆在玻璃板上描出油酸的輪廓,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其 形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長為 2cm,
(1)下列有關(guān)該實驗的說法正確的(____)
A.本實驗也可直接將純油酸滴水面上測量
B.本實驗將油膜看成單分子油膜
C.本實驗忽略了分子的間隙
D.測量油膜面積時,由于不足一格的正方形面積無法估讀,全部舍去
(2)該實驗中每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為_____m3 ;油酸膜的面積是_____cm2;按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為_____m(保留一位有效數(shù)字);
(3)油酸酒精溶液滴入淺盤的水中后,迅速用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓,然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)算出分子直徑,結(jié)果將______。(偏大、偏小、不變)
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m0的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一個質(zhì)量為m的物體A,用一個豎直向下的力F作用于A上,物體A剛好沿斜面勻速下滑。若改用一個斜向下的力F'作用在A上時,物體A加速下滑,如圖乙所示,則在圖乙中關(guān)于地面對劈的摩擦力Ff,及支持力FN的結(jié)論正確的是( )
A. Ff=0,FN>m0gB. Ff=0,FN<m0g
C. Ff向右,FN<m0gD. Ff向左,FN>m0g
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【題目】一列簡諧橫波,某時刻的圖象如圖甲所示,從該時刻開始計時,波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示,則以下說法正確的是( 。
A.這列波沿x軸正向傳播
B.這列波的波速是25m/s
C.質(zhì)點P將比質(zhì)點Q先回到平衡位置
D.經(jīng)過△t=0.4s,A質(zhì)點通過的路程為4m
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【題目】某物理興趣小組利用如圖(a)所示的裝置來測量物體間的動摩擦因數(shù),實驗步驟如下:
①把“”型木塊放在光滑水平面上,木塊表面AB、BC粗糙程度相同;
②木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器,(當(dāng)力傳感器受水平壓力時,其示數(shù)為正值;當(dāng)力傳感器受到水平拉力時,其示數(shù)為負值);
③一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑,運動過程中,傳感器記錄到的力與時間的關(guān)系如圖b所示(物體經(jīng)過B時的速率不變)
回答下列問題:
(1)為了測出滑塊與“”型木塊的動摩擦因數(shù),需要測量或已知哪些物理量___________。
A、BC的長度
B、斜面BC的傾角θ
C、圖b中F1的大小
D、圖b中F2的大小
E、AB的長度
(2)若已經(jīng)由實驗得到(1)中所需物理量,滑塊與“”型木塊間的動摩擦因數(shù)μ=___________。
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【題目】如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長度為l.水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然伸長狀態(tài).小物塊A(可視為質(zhì)點)從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道,通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道.已知R=0.2m,l=1.0m,v0=2m/s,物塊A質(zhì)量為m=1kg,與PQ段間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,軌道其他部分摩擦不計,取g=10m/s2.求:
(1)物塊A與彈簧剛接觸時的速度大。
(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度.
(3)調(diào)節(jié)PQ段的長度l,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當(dāng)l滿足什么條件時,A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不會脫離軌道.
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【題目】關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是
A.人正常行走時,鞋底受到滑動摩擦力的作用
B.雜技演員沿豎直桿勻速下滑時,演員受到的摩擦力的方向向下
C.當(dāng)增大豎直握住酒瓶的手的握力時,酒瓶受到的摩擦力將增大
D.在冰面上灑些細土再走上去就不易滑到,是因為鞋底受到的最大靜摩擦力增大了
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【題目】在空間建立直角坐標(biāo)系xoy,以坐標(biāo)原點O為圓心作兩個半徑分別為r和R的同心圓,小圓與兩坐標(biāo)軸分別交于M、P、兩點,Q也是小圓上的一點;兩圓將空間分隔成三個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。在區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強磁場,區(qū)域Ⅱ內(nèi)也存在垂直于坐標(biāo)平面的勻強磁場,區(qū)域Ⅲ內(nèi)沒有磁場。一個不計重力、帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子從M點沿-y方向進入磁場,從P點進入?yún)^(qū)域Ⅱ,又從Q點再次回到區(qū)域Ⅰ。已知∠POQ=60°,求:
(1)求區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度;
(2)若要使粒子約束在磁場內(nèi),求大圓半徑R的最小值;
(3)粒子在磁場中運動的周期。
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【題目】圖1所示為手機無線充電的原理圖,給a、b端輸入如圖2所示的正弦交流電,受電線圈c、d端連接在給電池充電的電路上,從a端流入線圈的電流為正向電流。則下列判斷正確的是( 。
A.0~t1時間內(nèi),受電線圈c端電勢比d端電勢高
B.t1時刻,c、d兩端的電壓最大
C.t1~t3時間內(nèi),受電線圈中的感應(yīng)電流(俯視看)一直沿順時針方向
D.t1~t3時間內(nèi),受電線圈與送電線圈先相互吸引后相互排斥
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