4.如圖所示,將質(zhì)量m=2kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上.環(huán)的直徑略大于桿的橫截面的直徑.環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)且與桿夾角θ=53°斜向上的拉力F,使圓環(huán)沿桿做勻速運動.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2
(1)求拉力F的大;
(2)若保持拉力的方向不變,改變拉力的大小,使圓環(huán)沿桿以a=6m/s2的加速度做勻加速運動,求拉力的大。

分析 (1)對圓環(huán)受力分析,根據(jù)共點力平衡求出拉力的大。
(2)抓住圓環(huán)豎直方向上合力為零,水平方向上產(chǎn)生加速度,結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的大。

解答 解:(1)水平方向上平衡有:Fcosθ=f,
豎直方向上平衡有:N+Fsinθ=mg,
f=μN,
代入數(shù)據(jù)解得F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}=\frac{0.5×20}{0.6+0.5×0.8}$N=10N.
(2)豎直方向上有:Fsinθ+N=mg,
水平方向上有:Fcosθ-f=ma,
f=μN,
代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得F=$\frac{ma+μmg}{cosθ+μsinθ}$=$\frac{2×6+0.5×20}{0.6+0.5×0.8}N=22N$.
答:(1)拉力F的大小為10N.
(2)拉力的大小為22N.

點評 本題考查了共點力平衡和牛頓第二定律的基本運用,關(guān)鍵抓住豎直方向上的合力為零,結(jié)合牛頓第二定律進行求解,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.在物理學(xué)發(fā)展中,下列敘述符合史實的是(  )
A.安培在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)
B.法拉第發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象
C.楞次在分析了許多實驗事實后,提出了判斷感應(yīng)電流方向的楞次定律
D.奧斯特根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性,提出分子電流假說

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖甲所示,小物體從豎直輕質(zhì)彈簧上方離地高h1處由靜止釋放,其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所示,在h1~h2階段圖象為直線,其余部分為曲線,h3對應(yīng)圖象的最高點,小物體的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不計空氣阻力,以下說法正確的是( 。
A.彈簧的勁度系數(shù)k=$\frac{mg}{{h}_{2}-{h}_{3}}$
B.當(dāng)物體下落到h=h3高度時,重力勢能與彈性勢能之和最大
C.小物體處于h=h4高度時,彈簧的彈性勢能為Ep=mg(h2-h4
D.在小物體從h1下降到h5過程中,彈簧的最大彈性勢能為Epm=mgh1

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.下列說法中正確的是( 。
A.普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說
B.在黑體輻射中,隨著溫度的升高,各種頻率的輻射都增加,輻射強度極大值的光向頻率較低的方向移動
C.用一束綠光照射某金屬,能產(chǎn)生光電效應(yīng),現(xiàn)把這柬綠光遮住一半,仍然可發(fā)生光電效應(yīng)
D.用一束綠光照射某金屬,能產(chǎn)生光電效應(yīng),若換成紫光來照射該金屬,也一定能發(fā)生光電效應(yīng)
E.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中,入射光的強度越大,光電子的最大初動能越大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.在某電場中,有一個帶電荷量q=-3×10-6C的試探電荷,它在該電場中的A點受到的電場力大小為3×10-8N,方向水平向左.若將它從A點移到B點,電荷克服電場力做6×10-4J的功,從B點移到C點,電場力對電荷做9×10-4J的功.求:
(1)A點的場強的大小和方向;
(2)A、C兩點的電勢差并說明A、C兩點哪點的電勢較高?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,使通電直導(dǎo)線在垂直于紙面的平面內(nèi)以虛線CD為軸逆時針(從左向右看)轉(zhuǎn)動,則A、B兩線圈的運動情況是( 。
A.從左向右看,A線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,B線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動
B.從左向右看,A線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動,B線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動
C.從左向右看,A、B兩線圈都沿逆時針方向轉(zhuǎn)動
D.從左向右看,A、B兩線圈都沿順時針方向轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.回旋加速器外加磁場感應(yīng)強度為B,D形盒半徑為R,加速粒子質(zhì)量為m、帶電量為q,則該加速器能使粒子到達的最大能量E=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$;加在D形盒上高頻電源的頻率f=$\frac{Bq}{2πm}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.一個回旋加速器,保持外加磁場的磁感應(yīng)強度不變,對質(zhì)子(${\;}_{1}^{1}$H)加速時,可把質(zhì)子的速度加到最大為v1,所用電場頻率為f1;對α粒子(${\;}_{2}^{4}$He)加速時,可把α粒子的速度加速到最大為v2,所用電場頻率為f2,在不考慮相對論效應(yīng)的情況下有( 。
A.v1=2v2,f1=2f2B.${v_1}=\frac{1}{2}{v_2},{f_1}=\frac{1}{2}{f_2}$
C.${v_1}=\frac{1}{2}{v_2},{f_1}=2{f_2}$D.${v_1}=2{v_2},{f_1}=\frac{1}{2}{f_2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.(1)在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān).他選用帶正電的小球A和B,A球放在可移動的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點,如圖1所示.
實驗時,先保持兩球電荷量不變,使A球從遠處逐漸向B球靠近,觀察到兩球距離越小,B球懸線的偏角越大;再保持兩球距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大.

實驗表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的減小而增大,隨其所帶電荷量的增大而增大.
此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是控制變量法(選填:“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”).
(2)如圖2所示的A、B、C、D、E、F為勻強電場中正六邊形的六個頂點.已知A、B、C三點的電勢分別為-1V、1V、5V,則
①D點的電勢φD為7V.
②標(biāo)出電場強度的方向(用刻度尺作圖).
(3)如圖3所示,示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成.如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑,那么示波管中的C
A.極板X應(yīng)帶正電          B.極板X′應(yīng)帶正電
C.極板Y應(yīng)帶正電             D.極板Y′應(yīng)帶正電.

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同步練習(xí)冊答案