(14分)如圖所示,兩個質(zhì)量均為2kg的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上,兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上,另一端系在質(zhì)量為4kg的木塊上,兩個小環(huán)之間的距離也為l,小環(huán)保持靜止, g取10m/s2。試求:

(1)任意一個小環(huán)對桿的壓力;
(2)小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)μ至少為多大?

(1) (2)

解析試題分析:(1)以兩個小環(huán)及木塊系統(tǒng)為研究對象,設(shè)桿對任意一個小環(huán)的支持力為,受力情況如下圖1,由平衡條件,可得:

解得
根據(jù)牛頓第三定律,可知小環(huán)對桿的壓力為:

(2)以木塊為研究對象,設(shè)繩的拉力為,受力情況如下圖2,
由平衡條件,可得:

再以一只小環(huán)為研究對象,受力情況如下圖2,


聯(lián)立以上各式,解得:

小環(huán)保持靜止,小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)至少為

考點:本題考查了受力分析中整體法和隔離法及平衡條件。

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用繩AC和BC吊起一重物處于靜止狀態(tài),如圖所示. AC繩與豎直方向夾角370,BC繩與豎直方向夾角為530,g取10 m/s2,sin370=0.6,sin530=0.8

求:(1)當所掛重物質(zhì)量為4kg時,兩繩子所受拉力多大?
(2)若AC能承受的最大拉力為80 N,BC能承受的最大拉力為90 N,為使兩繩不斷,則所掛物體質(zhì)量不能超過多少?(10分)

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—個帶正電的微粒,從A點射入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖所示,AB與電場線夾角?=30°,已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:


(1)說明微粒在電場中運動的性質(zhì),要求說明理由。
(2)電場強度的大小和方向?
(3)要使微粒從A點運動到B點,微粒射入電場時的最小速度是多少?

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(10分)高壓輸電線及支撐電線的鐵塔,可將之視為如圖所示的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔(左右對稱)質(zhì)量為m,塔基寬度為d,塔高為H,相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質(zhì)量為m0,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。求:

(1)每個鐵塔對塔基的壓力;
(2)輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?

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(8分)如圖所示,一質(zhì)量為6kg的物塊,置于水平地面上.物塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.5,然后用兩根繩分別系在物塊的A點和B點,A繩水平,B繩與水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

(1)逐漸增大B繩的拉力,直到物塊對地面的壓力恰好為零,則此時A繩和B繩的拉力分別是多大?
(2)將A繩剪斷,為了使物塊沿水平面做勻速直線運動,在不改變B繩方向的情況下,B繩的拉力應(yīng)為多大?

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(8分)動車組是城際間實現(xiàn)小編組、大密度的商效運輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A。動車組就是幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組,就是動車組。假設(shè)有一動車組由六節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為 kg。其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力,他們的額定功率分別是W和W,(第一節(jié)車廂達到額定功率不夠再啟動第二節(jié)車廂)車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍(g=10)
(1) 求該動車組的最大行駛速度;
(2)若列車以1的加速度勻加速啟動,t="10" s時刻,第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的最大值是多大?

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(8分)有一種機械裝置叫做“滾珠式力放大器”,其原理如圖所示,斜面A可以在水平面上滑動,斜面B以及物塊C都是被固定的,它們均由鋼材制成,鋼珠D置于ABC之間。當用水平力F推斜面A時,鋼珠D對物塊C的擠壓力F/就會大于F,故稱為“滾珠式力放大器”。如果斜面A、B的傾角分別為α、β,不計一切摩擦力以及鋼珠自身的重力,求這一裝置的力放大倍數(shù)(即F/與F之比)

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如圖所示,在傾角為37°的固定斜面上靜置一個質(zhì)量為5 kg的物體,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.求:

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傾角為、質(zhì)量為M的絕緣斜面體靜止在水平地面上,將質(zhì)量為m、帶正電的木塊放在斜面體上.并給木塊一初速度v0,木塊剛好能沿斜面保持勻速直線下滑.設(shè)木塊的電量不變,在加了一勻強電場后,木塊仍然沿斜面向下運動的過程中,下列說法正確的是( 。

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B.若加一豎直向下的電場,則木塊仍然勻速下滑,地面不受M的摩擦力
C.若加一水平向左的電場,木塊將做加速運動,地面受M的摩擦力向左
D.若加一水平向右的電場,木塊將做減速運動,地面不受M的摩擦力

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