【題目】如圖所示,質(zhì)量M=1kg的木塊套在豎直桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=2kg的小球相連.今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉著球,帶動木塊一起豎直向下勻速運動,運動中M、m的相對位置保持不變,g=10m/s2 , 求:
(1)運動過程中輕繩與豎直方向的夾角θ;
(2)木塊M與桿間的動摩擦因數(shù)μ.
【答案】
(1)解:對m受力分析:m三力平衡;如圖1
因為F=mg=20N,且F與mg的夾角120°,F(xiàn)與mg的合力大小為20N,根據(jù)平衡條件得到:T=20N,方向為F與mg的角平分線
由幾何知識得到,θ=60°
答:運動過程中輕繩與豎直方向的夾角θ=60°;
(2)對M受力分析:M四力平衡;如圖2,根據(jù)正交分解法得
Mg+T′cosθ=f
T′sinθ=N
又f=μN
解得:
答:木塊M與桿間的動摩擦因數(shù) .
【解析】(1)對m受力分析,根據(jù)受力平衡列式求解。
(2)對M受力分析,根據(jù)受力平衡利用正交分解列式求解。
【考點精析】本題主要考查了力的分解的相關(guān)知識點,需要掌握求一個已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運算);在實際問題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實際作用效果分解;為方便某些問題的研究,在很多問題中都采用正交分解法才能正確解答此題.
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【題目】小陳在地面上從玩具槍中豎直向上射出初速度為v0的塑料小球,若小球運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比,小球運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示,t1時刻到達最高點,再落回地面,落地速率為v1,下列說法中正確的是( )
A. 小球上升過程中的平均速度大于v0/2
B. 小球下降過程中的平均速度大于v1/2
C. 小球射出時的加速度最大,到達最高點的加速度為 0
D. 小球的加速度在上升過程中逐漸增大,在下降過程中逐漸減小
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【題目】如圖所示,A是一質(zhì)量為M的盒子,B的質(zhì)量為m,A、B用細(xì)繩相連,跨過光滑的定滑輪置于傾角為θ的斜面上,B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài),斜面放置在水平地面上.現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子,整個系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過程中( 。
A.A對斜面的壓力逐漸增大
B.繩子拉力逐漸增大
C.地面對斜面的摩擦力始終為零
D.A所受的摩擦力逐漸增大
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【題目】某學(xué)生利用“研究勻變速直線運動”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量m=50g的重錘下落時的加速度值,該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過打點計時器,實驗裝置如圖1所示.以下是該同學(xué)正確的實驗操作和計算過程,請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑?/span>
(1)實驗操作:應(yīng)先 , 后釋放紙帶,讓重錘自由落下,實驗結(jié)束后應(yīng)立即 .
(2)取下紙帶,取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點如圖2所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,則重錘運動的加速度計算表達式為a= , 代入數(shù)據(jù),可得加速度a=m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
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【題目】A、B兩車在同一直線上向右勻速運動,B車在A車前,A車的速度大小為v1=8m/s,B車的速度大小為v2=20m/s,如圖所示.當(dāng)A、B兩車相距x0=28m時,B車因前方突發(fā)情況緊急剎車(已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動),加速度大小為a=2m/s2,從此時開始計時,求:
(1)A車追上B車之前,兩者相距的最大距離;
(2)A車追上B車所用的時間;
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【題目】一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中,A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,如圖所示.則在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)( )
A.動量守恒,機械能不守恒
B.動量不守恒,機械能守恒
C.動量守恒,機械能守恒
D.無法判定動量、機械能是否守恒
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【題目】如圖甲所示,彈簧振子以O(shè)點為平衡位置,在A、B兩點之間做簡諧運動,取向右為正方向,振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.t=0.8s時,振子的速度方向向左
B.t=0.2s時,振子在O點右側(cè)6cm處
C.t=0.4s和 t=1.2s 時,振子的加速度完全相同
D.t=0.4s到 t=0.8s 的時間內(nèi),振子的速度逐漸減小
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【題目】某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,將細(xì)繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪,掛上適當(dāng)?shù)你^碼,使小車在鉤碼的牽引下運動,以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系.此外還準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等.組裝的實驗裝置如圖所示.
①若要完成該實驗,必需的實驗器材還有哪些 .
②實驗開始時,他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行.他這樣做的目的是下列的哪個(填字母代號)
A.避免小車在運動過程中發(fā)生抖動
B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰
C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動
D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
③平衡摩擦后,當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時,發(fā)現(xiàn)小車運動過快,致使打出的紙帶上點數(shù)較少,難以選到合適的點計算小車的速度.在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下,請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法: .
④他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功,經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些.這一情況可能是下列哪些原因造成的(填字母代號).
A.在接通電源的同時釋放了小車
B.小車釋放時離打點計時器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D.鉤碼做勻加速運動,鉤碼重力大于細(xì)繩拉力.
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【題目】中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).預(yù)計2020年左右,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力.如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖,已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動,a是地球同步衛(wèi)星,則( 。
A.衛(wèi)星a的速度小于c的速度
B.衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度
C.衛(wèi)星b的運行速度大于赤道上物體隨地球自傳的線速度
D.衛(wèi)星b的周期小于衛(wèi)星c的周期
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