17.如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動,質(zhì)量為m的小球A用輕質(zhì)細線懸掛于支架前端,與小車的運動豎直相同,右端質(zhì)量為M的物塊B始終相對于小車靜止.B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ.若某時刻觀察到輕質(zhì)細線偏離豎直方向θ角,則(  )
A.物塊B所受摩擦力為零
B.小車的加速度為gsinθ
C.輕質(zhì)細線對小球A的拉力為mgcosθ
D.小車對物塊B的作用力大小為Mg$\sqrt{1+ta{n}^{2}θ}$

分析 根據(jù)小球A的受力情況求出A的加速度即可得到小車的加速度;B物體的加速度與小車加速度相同,根據(jù)牛頓第二定律可求得B的摩擦力.根據(jù)力的合成知小車對物塊B的作用力為支持力和摩擦力的合力.

解答 解:ABC、對A受力分析,由牛頓第二定律得
    F=$\frac{mg}{cosθ}$,F(xiàn)=mAgtanθ=mAaA   
解得   aA=gtanθ 方向水平向右
 由題意可知,A與小車相對靜止,則小車與A具有相同的加速度,即小車的加速度大小為:gtanθ,方向為:水平向右
   此刻物塊B的加速度與小車相同,根據(jù)牛頓第二定律可知
     fB=mBaB=Mgtanθ  方向與加速度相同:水平向右
綜上所述,ABC錯誤,
D、小車對物塊B的作用力為支持力和摩擦力的合力,大小為F=$\sqrt{{F}_{N}^{2}+{f}_{B}^{2}}$=$\sqrt{(Mg)^{2}+(Mgtanθ)^{2}}$=Mg$\sqrt{1+ta{n}^{2}θ}$,故D正確;
故選:D

點評 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用,注意A、B和小車保持相對靜止,所以具有相同的加速度.

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

7.純電動汽車不排放污染空氣的有害氣體,具有良好的發(fā)展前景,現(xiàn)對如圖所示的純電動汽車的加速性能進行測試.某次測試中,經(jīng)過10s,汽車由靜止加速到72km/h.將該過程視為勻加速直線運動,這段時間內(nèi)汽車的加速度為( 。
A.2.0m/s2B.7.2m/s2C.3.6m/s2D.1.0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.某同學(xué)設(shè)計了一個測定列車加速度的儀器,如圖所示,AB是一段圓弧形的電阻,O點為其圓心,圓弧半徑為r,O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著一個金屬球,球的下部與AB接觸良好且無摩擦.A、B之間接有內(nèi)阻不計、電動勢為9V的電池,電路中接有理想電流表A,O、B間接有一個理想電壓表V.整個裝置在一豎直平面內(nèi),且裝置所在平面與列車前進的方向平行.下列說法中正確的有(  )
A.從圖中看到列車一定是向右加速運動
B.當(dāng)列車的加速度增大時,電流表A的讀數(shù)增大,電壓表V的讀數(shù)也增大
C.若電壓表顯示3 V,則列車的加速度為g
D.如果根據(jù)電壓表示數(shù)與列車加速度的一一對應(yīng)關(guān)系將電壓表改制成一個加速度表,則加速度表的刻度是不均勻的

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計G與線圈連接,如圖所示,已知線圈由a端開始繞至b端,當(dāng)電流從電流計G左端流入時,指針向左偏轉(zhuǎn),將磁鐵S極從線圈上方向下豎直插入線圈時,發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn).
(1)在圖中線圈上畫上幾匝線圈,以便能看清線圈繞向;
(2)當(dāng)條形磁鐵插入線圈中不動時,指針將指向表盤的中央;(選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”)
(3)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離線圈時,指針將指向表盤的右側(cè).(選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,在一、二象限內(nèi)-R≤x≤R范圍內(nèi)有豎直向下的勻強電場E,電場的上邊界方程為y=$\frac{{x}^{2}}{2R}$,在三、四象限內(nèi)存在垂直于紙面向外,邊界方程為x2+y2=R2的勻強磁場,現(xiàn)在第一象限中電場的上邊界有許多質(zhì)量為m,電量為q的正離子,在y=$\frac{R}{2}$處有一熒光屏,當(dāng)正離子達到熒光屏?xí)r會發(fā)光且被吸收,不計重力和離子間相互作用力,不考慮電場和磁場的邊界效應(yīng).
(1)求在x(0<x<R)處釋放的離子進入磁場時的速度;
(2)若同時將離子由靜止釋放,要保證釋放一段時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)位于-R<x<0的熒光屏有亮點,求磁感應(yīng)強度B所需要滿足的條件;
(3)若僅讓橫坐標(biāo)x=$\frac{R}{3}$的離子釋放,它最后能經(jīng)過點(-R,0),求離子從釋放到點(-R,0)所需時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.豎直懸掛的輕彈簧下端連接一個小球,用手托起小球,使彈簧處于壓縮狀態(tài),如圖所示.則迅速放手后( 。
A.小球開始向下做勻加速運動
B.小球的機械能改變量大小始終等于彈簧的彈性勢能改變量大小
C.小球運動過程中動能的改變量大小始終等于彈簧的彈性勢能改變量大小
D.小球在任一時刻受到的彈力小于小球的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖甲所示,直角坐標(biāo)系中直線AB與橫軸x夾角∠BAO=45°,AO長為a.假設(shè)在點A處有一粒子源可沿∠BAO所夾范圍內(nèi)的各個方向放射出質(zhì)量為m、速度大小均為v、帶電量為q的電子,電子重力忽略不計.在三角形ABO內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出),當(dāng)電子從頂點A沿AB方向射入磁場時,電子恰好從O點射出試求:

(1)從頂點A沿AB方向射入的電子在磁場中的運動時間t;
(2)磁場大小方向保持不變,改變勻強磁場分布區(qū)域,使磁場存在于三角形ABO內(nèi)的左側(cè),要使得電子從A點出發(fā)馬上進入磁場且穿過有界磁場后都垂直y軸后向右運動,試求勻強磁場區(qū)域分布的最小面積;
(3)磁場大小方向保持不變,現(xiàn)改變勻強磁場分布區(qū)域,使磁場存在于y軸與虛線之間,示意圖見圖乙所示,仍使放射出的電子最后都垂直穿過y軸后向右運動,試確定勻強磁場左側(cè)邊界虛線的曲線方程(不需要寫范圍).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.有一根細面均勻的導(dǎo)電材料樣品(如圖a所示),橫截面為同心圓環(huán)(如圖b所示),此樣品長L約為3cm,電阻約為100Ω,已知這種材料的電阻率為ρ,因該樣品的內(nèi)徑太小,無法直接測量.現(xiàn)提供以下實驗器材:
A.20分度的游標(biāo)卡尺
B.螺旋測微器
C.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻r=100Ω)
D.電流表A2(量程100mA,內(nèi)阻r大約為40Ω)
E.電流表A3(量程3A,內(nèi)阻r大約為0.1Ω)
F.滑動變阻器R(0-10Ω)
G.直流電源E(12V,內(nèi)阻不計)
H.導(dǎo)電材料樣品R
I.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
請根據(jù)上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案,回答下列問題:

(1)用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖甲所示,其示數(shù)L=30.35mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖乙所示,其示數(shù)D=3.205mm.
(2)請選擇合適的儀器,畫出最佳實驗電路圖,并標(biāo)明所選器材的字母代號.
(3)說明在電路中需要測量的量及其符號;
用已知物理量的符號和測量物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d=$\sqrt{{D}^{2}-\frac{4ρL({I}_{D}-{I}_{C})}{π{I}_{C}{r}_{1}}}$mm.

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7.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是(  )
A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C.發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子的最大初動能與入射光的強度有關(guān)
D.入射光的光強一定時,頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

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