1、简答题 质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上,球与杆间的动摩擦因数为μ.匀强电场和匀强磁场的方向如图所示,电场强度为E,磁感应强度为B.小球由静止释放后沿杆下滑.设杆足够长,电场和磁场也足够大,求运动过程中小球的最大加速度和最大速度.
参考答案:当电场力等于洛伦兹力时,绝缘杆对小球的支持力等于0,故此时滑动摩擦力等于0,则物体所受的合外力等于物体的重力,此时物体的加速度最大,故物体最大的加速度a=g;
当物体匀速运动时,物体的加速度为0,此时物体的速度最大,且物体所受的滑动摩擦力等于物体所受的重力即:
mg=μFN,而此时qvB-Eq=FN,即qvB-Eq=mgμ,
解得物体的最大速度v=EB+mgμqB.
答:在运动过程中小球的最大加速度为g;最大速度为EB+mgμqB.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,放在水平面上质量为m=0.4kg的物体,在水平力F1=3N的作用下作匀速直线运动,现在若再对物体施加一个力F,且F与F1在同一竖直面内,要使物体仍作匀速直线运动,则F与F1的夹角θ为多大?

参考答案:解:物体在水平力F1的作用下作匀速直线运动,物体受到四个力作用:重力mg、弹力N1、拉力F1、滑动摩擦力f1,且这四个力的合力为零。现再 加一个外力F后,物体仍做匀速直线运动,说明物体所受合力仍然为零,因注意到此时弹力、滑动摩擦力都发生了变化,不再是原来的值,都变小了,设为N2与f2,而动摩擦因数μ未变,物体的两次受力图如图所示:
?
根据平衡条件第一次:
,
,
,
第二次:
,
,
由此可得:
,θ=53°
F与F1的夹角
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,质量
kg和
kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.40的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为200N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,取g=10m/s2,当移动0.50m时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为

[? ]
A.80N
B.280N
C.380N
D.100N
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是:(?)

A.地面对人的摩擦力减小
B.地面对人的摩擦力增大
C.人对地面的压力增大
D.人对地面的压力减小
参考答案:BC
本题解析:分别对物块和人进行受力分析,如下图,对于物块由平衡条件可知
,对于人进行正交分解,有
和
,当人拉着绳向右跨出一步后,绳子的拉力
不变,而绳子和水平方向的夹角
变小,因此,地面对人的摩擦力增大,地面对人的支持力减小,根据作用力和反作用力,人对地面的压力减小,所以正确选项为B、C。

本题难度:一般
5、计算题 如图所示,重为8N的球B静止在与水平面成37°角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连。光滑挡板与水平面垂直,绳倾斜部分与斜面平行,不计滑轮的摩擦和绳子的质量。求斜面和挡板对B球的弹力大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

参考答案:解:对A绳拉力T=GA
对B受力分析如图

将T、N向水平竖直方向正交分解得:
F+Tcosθ=Nsinθ
Tsinθ+Ncosθ=GB
解得N=7N,F=1N
本题解析:
本题难度:一般