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如图所示,一质量为m的匀质金属球C的左端由长为L的水平轻杆AB栓住,杆的一端A可...

如图所示,一质量为m的匀质金属球C的左端由长为L的水平轻杆AB栓住,杆的一端A可绕固定轴转动,金属球搁置在一块质量也为m的水平木板D上,木板置于地面上,当用水平拉力匀速将木板拉出时,下列哪种情况拉力最小(      )

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A.拉力方向向右,金属球与木板之间摩擦系数为μ,木板与地面之间光滑

B.拉力方向向右,金属球与木板之间光滑,木板与地面之间摩擦系数为μ

C.拉力方向向左,金属球与木板之间摩擦系数为μ,木板与地面之间光滑

D.拉力方向向左,金属球与木板之间光滑,木板与地面之间摩擦系数为μ

 

A 【解析】 试题分析:金属球与木板之间摩擦系数为μ,木板与地面之间光滑,水平力F将木板向右匀速拉出时,以光滑铰链为支点,对球杆整体受力分析,如图所示: 由于摩擦力产生逆时针方向的力矩,根据平力矩平衡条件,重力的力矩大于支持力的力矩,由于重力和支持力的力臂相等,故重力大于支持力;故f1=μFN1<μmg,根据牛顿第三定律可知,球对木板B的摩擦力的方向向左,大小为f1,以木板为研究对象,则在水平方向受力平衡:F1=f1<μmg.金属球与木板之间光滑,木板与地面之间摩擦系数为μ,水平力F将木板向右匀速拉出时,球与木板之间没有摩擦力,所以重力和支持力相等,则:FN2=mg;以木板D为研究对象,竖直方向:FN2+mg-FNB=0;水平方向:F2-f2=0;所以地面对B的支持力:FNB=2mg;木板与地面之间的摩擦力:f2=2μmg;所以:F2=f2=2μmg;金属球与木板之间摩擦系数为μ,木板与地面之间光滑,当用水平力F将木板向左匀速拉出时,球受到的摩擦力向左,如图, 由于摩擦力产生顺时针方向的力矩,根据平力矩平衡条件,重力的力矩小于支持力的力矩,由于重力和支持力的力臂相等,故重力小于支持力;故f3=μFN3>μmg;根据牛顿第三定律可知,球对木板B的摩擦力的方向向左,大小为f3;以木板为研究对象,则在水平方向受力平衡:F3=f3>μmg.金属球与木板之间光滑,木板与地面之间摩擦系数为μ,当用水平力F将木板向左匀速拉出时,球与木板之间没有摩擦力,所以重力和支持力相等,则:FN4=mg;以木板D为研究对象,结合B选项的分析可知,此时木板与地面之间的摩擦力大小、需要的拉力F4也是2μmg.综合以上的分析可知,F1<F2=F4,F1<F3,可知拉力方向向右,金属球与木板之间摩擦系数为μ,木板与地面之间光滑时需要的拉力最小.故选A. 考点:力矩;物体的平衡  
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考点分析:
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如图(甲)所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图(乙)所示,则小滑块A的质量为(      )

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A.4kg        B.3kg       C.2kg        D.1kg

 

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如图所示,甲从A地由静止匀加速跑向B地,当甲前进距离为S1时,乙从距A地S2处的C点由静止出发,加速度与甲相同,最后二人同时到达B地,则AB两地距离为(      )      满分5 manfen5.com

A.S1+S2         B.     C.     D.

 

 

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两颗互不影响的行星 P1 、 P2,各有一颗卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动。将每颗卫星到行星中心距离r改变后,卫星做匀速圆周运动的加速度 a也随之改变, a 与 关系如图所示,图线1、2分别表示S1绕P1运动、S2绕P2运动的情况,则(      )

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A.S1的质量比 S2的大

B.S1的质量比 S2的小

C.P1的质量比 P2的大

D.P1的质量比 P2的小

 

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一物体以初速度5m/s做平抛运动,在第1秒内,第2秒内,第3秒内的位移大小之比为(      )

A.1:  B.1:

C.1::3    D.1:3:5

 

 

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一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿佛加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为(      )

A. B. C. D.

 

 

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