14.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)的直徑略大于桿的截面直徑,環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.對(duì)環(huán)施加一個(gè)豎直平面內(nèi)斜向上、與桿夾角θ=53°的拉力F,使圓環(huán)以6m/s2的加速度沿桿運(yùn)動(dòng),已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.求F的大。

分析 對(duì)環(huán)受力分析,受重力、拉力、彈力和摩擦力,其中彈力可能向上,也可能向下;要分兩種情況根據(jù)牛頓第二定律列方程求解即可

解答 解:對(duì)環(huán)受力分析,受重力、拉力、彈力和摩擦力;令Fsin53°=mg,F(xiàn)=25N 此時(shí)無摩擦力.
當(dāng)F<25N 時(shí),桿對(duì)環(huán)的彈力向上,由牛頓第二定律得
Fcosθ-μFN=ma,
FN+Fsinθ=mg,
解得F=22N
當(dāng)F>25N時(shí),桿對(duì)環(huán)的彈力向下,由牛頓第二定律
Fcosθ-μFN=ma,
Fsinθ=mg+FN
解得F=10N<25N,不滿足條件
答:F的大小為22N

點(diǎn)評(píng) 本題要分兩種情況對(duì)物體受力分析,然后根據(jù)平衡條件列方程求解,關(guān)鍵是分情況討論

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,兩根水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N,電阻不計(jì),相距L=0.2m,由電源和電阻串聯(lián)后接在兩導(dǎo)軌左端,其中電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)源內(nèi)阻r=0.5Ω,電阻R=2Ω;在兩導(dǎo)軌右側(cè)垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量m=5×10-2kg、電阻rab=0.5Ω的金屬棒ab.如果在上述裝置所在區(qū)域加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),使ab對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好是零,并使ab處于靜止?fàn)顟B(tài).求所加磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小和方向.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列各種說法中正確的是(  )
A.電流的定義式$I=\frac{q}{t}$,只能用于計(jì)算純電阻電路的電流
B.電源的電動(dòng)勢(shì)就是電源兩端的電壓
C.根據(jù)$ε=\frac{W}{q}$可知,電動(dòng)勢(shì)為1.5V的干電池,表明干電池可以使1C的電量具有1.5J的電能
D.從$R=\frac{U}{I}$可知,導(dǎo)體中的電流跟兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于摩擦力,以下說法正確的是(  )
A.摩擦力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)
B.摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向總在一條直線上
C.摩擦力一定跟接觸面之間的正壓力成正比
D.摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.在真空中有兩個(gè)帶電電荷量分別為q1、a2的點(diǎn)電荷,設(shè)它們之間的距離為r,它們之間相互作用力的大小為F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$、F=q1•k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$、F=q2•k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$,下列說法中正確的是( 。
A.表達(dá)式F=q1•k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$中的k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$部分可以認(rèn)為是q2在q1處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)
B.表達(dá)式F=q1•k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$、F=q2•k$\frac{{q}_{1}}{{r}^{2}}$采用的物理量觀點(diǎn)不同
C.表達(dá)式F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$、F=q1•k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$采用的物理量觀點(diǎn)相同
D.F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$、F=q1•k$\frac{{q}_{2}}{{r}^{2}}$所表達(dá)的物理內(nèi)容不同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖是質(zhì)量為3kg的質(zhì)點(diǎn)在水平面上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,以水平向右的方向?yàn)檎较颍韵屡袛嗾_的是( 。
A.在0~3s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)
B.在5-6s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)所受合力為12N
C.在5-7s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的平均速度為1.5m/s
D.在t=6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度為-4m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上,物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,先用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑,若改用水平推力F2作用于物體上,也能使物體沿斜面勻速上滑,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)兩次推力之比$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$;
(2)兩次物體受到的摩擦力之比$\frac{{f}_{1}}{{f}_{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示的電路,以下對(duì)電源的電動(dòng)勢(shì)ε,內(nèi)電阻r,外電路電阻R,及電路中的路端電壓U等四個(gè)物理量的說法中正確的是( 。
A.U不隨R變化B.ε和r隨R的增大而減少
C.U隨R的增大而增大D.ε隨R的增大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn)之一,當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時(shí),超導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流,對(duì)磁體有排斥作用,這種排斥力可使磁體懸浮在空中,磁懸浮列車就采用了這項(xiàng)技術(shù),磁體懸浮的原理是( 。
①超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體磁場(chǎng)方向相同
②超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體磁場(chǎng)方向相反
③超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)
④超導(dǎo)體對(duì)磁體的作用力與磁體的重力相平衡.
A.①③B.①④C.②③D.②④

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