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高考物理答题模板《滑动摩擦力》高频考点预测(2017年最新版)(十)
![]() 参考答案:物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态;由于重力和支持力均沿竖直方向,两力的合力也一定沿竖直方向,因推力有向下的分量,故两力的合力一定竖直向上; 本题解析: 本题难度:简单 2、选择题 半球形容器固定在水平面上,O为球心,如图所示,一质量为m的物体静止在P点,OP与水平方向的夹角为θ.物体所受支持力为F,所受摩擦力为f.下列关系正确的是( )
B.f=
C.F=mgsinθ D.f=mgsinθ |
参考答案:对物体m进行分析受力,物体受到重力mg、容器的支持力F和摩擦力f,受力图如图所示.由平衡条件得知,
? F=mgsinθ,f=mgcosθ
故选C
本题解析:
本题难度:简单
3、实验题 某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功和动摩擦因数,装置如图,一木板放在粗糙的水平长木板上,右侧拴有一不可伸长的细线,跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接,木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连,长木板固定在水平实验台上。实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右做匀减速运动,下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带,打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力及空气阻力(重力加速度为g)。
(1)在纸带上选取0点为研究的起始点及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在下表中的相应位置;
(2)要测量在AD段木板对木块的摩擦力所做的功WAD,还应测量的物理量是
[? ]
A.木板的长度l
B.木块的质量m1
C.木板的质量m2
D.重物质量m3
E.木块运动的时间t
(3)若AD段的距离用x0表示,A、D两点的瞬时速度用VA、VD表示,则动摩擦因数的表达式μ=________。
参考答案:(1)5.06(5.05~5.09均可);0.49
(2)B
(3)
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 两根等长的细线,一端拴在同一悬点O上,另一端各拴一个小球,两球质量分别为m1和m2,两球间存在大小相等、方向相反的斥力而使两线张开一定角度,分别为45°和30°,如图所示,则m1:m2=______.
参考答案:作出两球受力情况如图,F为两球之间的库仑力.通过O点做竖直线,与m1m2两物体位置的连线相交于A点.根据三角形相似得
:
? m1gOA=Fm1A…①
? m2gOA=FAm2…②
由①:②得:
? m1m2=m2AAm1
设两绳的长度为L,由于OA线是竖直的,根据几何知识得:
m1AAm2=Lsin45°Lsin30°=
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图甲所示,PQNM是表面粗糙的绝缘斜面,abcd是质量m=0.5kg、总电阻R=O.5Q、边长L=O.5m的正方形金属线框,线框的匝数N=10.将线框放在斜面上,使斜面的倾角θ由O°开始缓慢增大,当θ增大到37°时,线框即将沿斜面下滑.现保证斜面的倾角θ=37°,在00′NM的区域加上垂直斜面方向的匀强磁场,使线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.
(1)试根据图乙求出B随时间t变化的函数关系式.
(2)在t=O时刻线框是否会沿斜面运动?若要运动,请说出理由;若不运动,请求出从t=O时刻开始经多长时间线框即将发生运动.(g取10m/s2,sin?37°=O.6)
参考答案:(1)由图乙所示图线可知:磁感应强度B随时间t均匀增大,所以B=B0+kt,其中B0=0.2T,
? k=0.6-0.21=0.4T/s
所以B=0.2+0.4t(T)
(2)不加磁场时,由题意知,当θ=37°时,线框既将沿斜面下滑,此时斜面对线框的静摩擦力恰好达到最大值fmax,由平衡条件有
? fmax=mgsinθ=0.6mg=3N.
加磁场后,由于压力不变,故fmax的大小不变.
无论磁场方向垂直斜面向上还是向下,由楞次定理可知,当穿过线框的磁通量增大时,线框受到的安培力沿斜面向上,因此线框若是运动,则应沿斜面向上.应满足F安≥mgsinθ+fmax=6N,
由法拉第电磁感应定律有
? E=N△Φ△t=N?s2?△B△t=NkL22=0.5V
由闭合电路欧姆定律知,电流I=ER=1A,
在t=0时刻cd边受到的安培力F0=NILB0=1N,
故F0<mgsinθ+fmax,
所以在t=0时刻,线框不会沿斜面下滑,也不会沿斜面上滑;
当摩擦力方向沿斜面向下达到最大值时,线框即将沿斜面向上运动,此时线框受力如图所示,由平衡条件有?
? F安=NBIL=mgsinθ+fmax=6N
得磁感应强度大小为B=1.2T,
由(1)知,B=0.2+0.4t,
则所经历时间为t=2.5s.
答:
(1)根据图乙得到B随时间t变化的函数关系式是B=0.2+0.4t(T).
(2)从t=O时刻开始经2.5s时间线框即将发生运动.
本题解析:
本题难度:一般
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