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如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,...

如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tan θ,求力F的取值范围。

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【解析】 试题分析:因为μ<tan θ,所以当F=0时,物体不能静止。若物体在力F的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,且此时F最小,对物体受力分析,如图甲所示,由平衡条件得: mgsin θ=Fcos θ+f ① N=mgcos θ+Fsin θ ② f=μN ③ 由①②③解得 若物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力,且此时F最大,对物体受力分析,如图乙所示,由平衡条件得: mgsin θ+f=Fcos θ ④ N=mgcos θ+Fsin θ ⑤ f=μN ⑥ 由④⑤⑥解得 所以,力F的取值范围: 考点:共点力作用下的平衡 【名师点睛】本题主要考查了受力分析和正交分解法的在平衡问题的应用,属于典型的问题,难度不大,属于中档题。本题关键找出即将要向上滑动和即将要向下滑动的两个临界状态,在这两个临界状态下分别对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件,列出方程求解。  
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考点分析:
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在竖直的井底,将一物块以11 m/s的速度竖直地向上抛出,物块冲过井口时被人接住,在被人接住前1 s内物块的位移是4 m,位移方向向上,不计空气阻力,g取10 m/s2,求:

(1)物块从抛出到被人接住所经历的时间;

(2)此竖直井的深度。

 

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现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10 Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g=9.80 m/s2

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单位:cm

x1

x2

x3

x4

h

s

10.76

15.05

19.34

23.65

48.00

80.00

根据表中数据,完成下列填空:

(1)物块的加速度a=________m/s2(保留3位有效数字)。

(2)因为________,可知斜面是粗糙的。

 

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为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中正确的有

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A.两球的质量应相等

B.两球应同时落地

C.应改变装置的高度,多次实验

D.实验不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

 

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如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则

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A.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同

B.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的

C.运动员落到雪坡时的速度大小是满分5 manfen5.com

D.运动员在空中经历的时间是满分5 manfen5.com

 

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质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住,处于静止状态,现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是

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A.球做匀加速运动时竖直挡板对球的弹力比球处于静止状态时大

B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零

C.斜面对球的弹力不变

D.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

 

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