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擬如圖所示,質(zhì)量為80kg的物體放在安裝在小車上的水平磅秤上,小車在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面無(wú)摩擦地向上運(yùn)動(dòng),現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)為1000N.已知斜面傾角θ=30°,小車與磅秤的總質(zhì)量為20kg.
(1)拉力F為多少?
(2)物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為多少?
(3)若小車與斜面間有摩擦,動(dòng)摩擦因數(shù)為,斜面質(zhì)量為100kg,試求斜面對(duì)地面的壓力和摩擦力分別為多少?(A一直靜止在地面上)
【答案】分析:(1)先以物體為研究對(duì)象,分析受力情況,將加速度分析為水平和豎直兩個(gè)方向,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再以小車、物體、磅秤這個(gè)整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律求解拉力.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出磅秤對(duì)物體的靜摩擦力,再由牛頓第三定律求出物體對(duì)磅秤的靜摩擦力.
(3)以斜面為研究對(duì)象,分析受力,作出力圖,根據(jù)牛頓第二定律求出地面對(duì)斜面的支持力和靜摩擦力,再由牛頓第三定律求解斜面對(duì)地面的壓力和摩擦力.
解答:解:
(1)選物體為研究對(duì)象,受力分析如圖所示:
將加速度a沿水平和豎直方向分解,則有:
   FN1-mg=masinθ
解得a=5m/s2
取小車、物體、磅秤這個(gè)整體為研究對(duì)象,受力分析如圖所示:
根據(jù)牛頓第二定律得
 F-Mgsinθ=Ma
∴F=Mgsinθ+Ma=1000N
(2)f=Macosθ=200
根據(jù)牛頓第三定律得知,物體對(duì)磅秤的靜摩擦力大小為200
(3)對(duì)斜面受力分析如圖所示.
f=FN2′sinθ+f′cosθ=Mgcosθsinθ+μMgcos2θ=500
FN3=MAg+FN2′cosθ-f′sinθ=MAg+Mgcoscos2θ-μMgcosθsinθ=1500N
 根據(jù)牛頓第三定律得,斜面對(duì)地面的壓力大小為1500N,方向向下,斜面對(duì)地面的摩擦力大小為500,方向水平向左.
點(diǎn)評(píng):本題運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究三個(gè)物體的問(wèn)題,首先要靈活選擇研究對(duì)象,其次要正確分析物體的受力情況.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:2012年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砭C物理(四川卷帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(17分)(1)某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為的A、B小球處于同一高度,M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向飛出,同時(shí)松開(kāi)B球,B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處,B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得=0.04kg,=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N點(diǎn)間的距離為1.500m,則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是____________s,A球落地時(shí)的動(dòng)能是__________J。(忽略空氣阻力,g取9.8

(2)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
小燈泡L,規(guī)格“4.0V,0.7A”;
電流表A1,量程3A,內(nèi)阻約為;
電流表A2,量程0.6A,內(nèi)阻;
電壓表V,量程3V,內(nèi)阻
標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值;
標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值;
滑動(dòng)變阻器,阻值范圍;
學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);
開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。
①甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)通過(guò)L的電流為0.46A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)L的電阻為_(kāi)_______________

②乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是_________________V。
③學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路。請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砭C物理(四川卷解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(17分)(1)某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為的A、B小球處于同一高度,M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向飛出,同時(shí)松開(kāi)B球,B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處,B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得=0.04kg,=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N點(diǎn)間的距離為1.500m,則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是____________s,A球落地時(shí)的動(dòng)能是__________J。(忽略空氣阻力,g取9.8

(2)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:

小燈泡L,規(guī)格“4.0V,0.7A”;

電流表A1,量程3A,內(nèi)阻約為

電流表A2,量程0.6A,內(nèi)阻

電壓表V,量程3V,內(nèi)阻;

標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值;

標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值;

滑動(dòng)變阻器,阻值范圍

學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);

開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。

①甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)通過(guò)L的電流為0.46A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)L的電阻為_(kāi)_______________。

②乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是_________________V。

③學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路。請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)。

 

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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