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1、计算题 如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E, C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮。释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)求

(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T
(2)求细杆对A球的弹力FA大小
(3)求弹簧的原始长度?
参考答案:1)
(2)
(3)L+
本题解析:1)C、D球在竖直方向做匀变速运动,
(2分)
以C球为研究对象,T-mg=ma? (2分)
轻绳拉力T =" mg+ma" =
?mg(? 2分)
(2)对滑轮,设AE拉线力为T1,有2T1 cos300=2T?(1分)
得: T1=
?(1分)
对A球,在竖直方向FA=mg+T1sin600?(2分)
得: FA=
?(2分)
(3)对A球:在水平方向有F弹=T1cos600?(1分)
得F弹=
?(1分)
弹簧被压缩,所以弹簧原长L0="L+x=L+"
=L+
?(2分)
本题考查了相互作用力的综合应用,跨过定滑轮两端绳子上的力大小相等,对滑轮,设AE拉线力为T1,有2T1 cos300=2T,对A球,在竖直方向FA=mg+T1sin600?,对A球:在水平方向有F弹=T1cos600
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在水平夹角为θ的倾斜金属导轨上。导轨间距为d,电阻不计,系统处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电源内阻不计,

(1)若导轨光滑,电源电动势E为多大时能使导体杆静止在导轨上??
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,现要使导体杆静止在导轨上,电源电动势取值范围为多少?
参考答案:(1)E=
(2)
、
本题解析:导体杆静止在导轨上,受到重力、支持力和安培力三个力作用,安培力大小为F=BIL,根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势.
(1)对导体棒受力分析如图,由平衡条件得:

?
而 
由以上三式解得 E=
(2)由两种可能:一种是E偏大,I偏大,F偏大,2杆有上滑趋势,摩擦力沿斜面向下,由平衡条件?
根据安培力公式有?
?
以上两式联立解得?
另一种可能是E偏小,摩擦力沿斜面向上,同理可得
点评:本题是通电导体在磁场中平衡问题,分析受力情况,特别是安培力的情况是关键.
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一个质量为m=2kg的均匀球体,放在倾角
的光滑斜面上,并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。画出物体的受力图并求出球体对挡板和斜面的压力。

参考答案:解:如图小球受三个力作用(mg、F1、F2),由几何关系有 


球体对挡板的压力大小:
,方向水平向左
球体对斜面的压力的大小:
,方向垂直斜面向下
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是

[? ]
A.F1<F2
B.F1=F2
C.tl一定大于t2
D.t1可能等于t2
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 质量为10㎏的物体放在粗糙的木板上,当木板与水平面的倾角为37°时,物体恰好可以匀速下滑,求:(g=10m/s2)
(1)物体与木板间的动摩擦因数;
(2)当板与水平面间的倾角为30°时,物体受到的摩擦力为多大?
(3)当板与水平面间的倾角为45°时,物体受到的摩擦力又为多大?
参考答案:
(1)分析物体受力如图,由平衡条件知
mgsin37°=f
mgcos37°=N
又 f=μ?N得
μ=tan370=34=0.75
(2)当板与水平面间的倾角为30°时,物体静止在斜面上,对应的静摩擦力为f2=mgsin300=12mg=50(N)
(3)当板与水平面间的倾角为45°时,物体沿斜面加速下滑,对应的滑动摩擦力f3=μ?mgcos450=34×
本题解析:
本题难度:一般