【題目】圖中工人在推動一臺割草機,施加的力大小為100N,方向與水平地面成30°角斜向下,g取10m/s2.
(1)若割草機重300N,則它作用在地面上向下的壓力為多大?
(2)若工人對割草機施加的作用力與圖示反向,力的大小不變,則割草機作用在地面上向下的壓力又為多大?
(3)割草機割完草后,工人用最小的拉力拉它,使之做勻速運動,已知這個最小拉力為180N,則割草機與地面間的動摩擦因數(shù)μ及最小拉力與水平方向夾角α為多少?
【答案】(1)350N (2)250N (3)0.75 37°
【解析】工人對割草機施加的作用力沿豎直方向的分力為50N.
(1)當(dāng)工人斜向下推割草機時,在豎直方向上有:
FN1=G+Fsin30°
解得:FN1=350N.
由牛頓第三定律知,割草機對地面的壓力為350N.
(2)當(dāng)工人斜向上拉割草機時,在豎直方向上有:
FN2+Fsin30°=G
解得:FN2=250N
由牛頓第三定律知,割草機對地面的壓力為250N.
(3)由平衡條件知,在水平方向上:Fcosα=μFN,
在豎直方向上有:FN+Fsinα=G
聯(lián)立可得:
F==,tanφ=
所以當(dāng)α+φ=90°,即tanα=μ時,F(xiàn)有最小值:
Fmin=
代入數(shù)據(jù)可得:μ=0.75,α=37°.
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【題目】U形金屬導(dǎo)軌abcd原來靜止放在光滑絕緣的水平桌面上,范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導(dǎo)軌平面,一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導(dǎo)軌上,棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應(yīng)強度B=0.8 T,導(dǎo)軌質(zhì)量M=2 kg,其中bc段長0.5 m、電阻r=0.4 Ω,其余部分電阻不計,金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6 kg、電阻R=0.2 Ω、與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ=0.2.若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃、大小?/span>F=2 N的水平拉力,如圖所示.求:導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度(設(shè)導(dǎo)軌足夠長,g取10 m/s2).
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【題目】如下圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計.MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(垂直紙面向里).現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v水平向右做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小,則
A. ,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d經(jīng)R到b
B. ,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b經(jīng)R到d
C. MN受到的安培力大小,方向水平向右
D. MN受到的安培力大小,方向水平向左
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【題目】如圖甲所示,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,輸出交變電流的電動勢圖象如圖乙所示,經(jīng)原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10的理想變壓器給一個燈泡供電,如圖丙所示,副線圈電路中燈泡額定功率為22 W.現(xiàn)閉合開關(guān),燈泡正常發(fā)光.則( )
A. t=0.005 s時刻穿過線框回路的磁通量最大
B. 線框的轉(zhuǎn)速為50 r/s
C. 變壓器原線圈中電流表示數(shù)為 A
D. 燈泡的額定電壓為220V
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【題目】如圖甲所示,正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內(nèi),其質(zhì)量為m,電阻為R。在線圈的下方有一勻強磁場,MN和M’N’是磁場的水平邊界,并與bc邊平行,磁場方向垂直于紙面向里,F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落,圖乙是線圈由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的v—t圖象,圖中字母均為已知量.重力加速度為g,不計空氣阻力。下列說法正確的是( )
A. 金屬線框剛進入磁場時感應(yīng)電流方向沿abcda方向
B. 金屬線框的邊長為v1(t2-t1)/2
C. 磁場的磁感應(yīng)強度為
D. 金屬線框在0~t4的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為
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【題目】如圖所示,在兩固定的豎直擋板間有一表面光滑的重球,球的直徑略小于擋板間的距離,用一橫截面為直角三角形的楔子抵住.楔子的底角為60°,重力不計.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.為使球不下滑,楔子與擋板間的動摩擦因數(shù)至少應(yīng)為( )
A. B. C. D.
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【題目】在下列實例中,不計空氣阻力,機械能不守恒的是( )
A. 做斜拋運動的手榴彈
B. 沿豎直方向自由下落的物體
C. 起重機將重物體勻速吊起
D. 沿光滑斜面軌道運動的小球
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【題目】(多選)如圖所示,帶等量異種電荷的平行金屬板a、b處于勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里.不計重力的帶電粒子沿OO′方向從左側(cè)垂直于電磁場入射,從右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時動能比入射時;要使粒子射出a、b板間區(qū)域時的動能比入射時大,可采用的措施是( )
A.適當(dāng)減小兩金屬板的正對面積
B.適當(dāng)增大兩金屬板間的距離
C.適當(dāng)減小勻強磁場的磁感應(yīng)強度
D.使帶電粒子的電性相反
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