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质量为M、长为L的水平杆,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳...

质量为M、长为L的水平杆,杆两端AB系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气阻力影响.

1)现有外力作用在杆上,让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲所示,求绳中拉力的大小;

2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示

求此状态下杆的加速度大小a

求为保持这种状态需在杆上施加的外力的大小和方向。

 

(1);(2)①;② 【解析】试题分析:(1)设平衡时,绳中拉力为,有 ① 由图知② 由①②式解得③ (2)①此时,对小铁环受力分析如图2, 有④ ⑤ 由图知,代入④⑤式解得 ⑥ ②如图3,设外力F与水平方向成角,将杆和小铁环当成一个整体,有 ⑦ ⑧ 由⑥⑦⑧式解得: 即与水平方向夹角为斜向右上方。 考点:共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用、牛顿第二定律 【名师点睛】本题中铁环与动滑轮相似,两侧绳子拉力大小相等,运用正交分解法研究平衡状态和非平衡情况。  
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考点分析:
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如图所示,长L=15m,高h=045m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v0=36m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为02,其他摩擦均不计.求:

1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;

2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;

3)小球离开木箱时木箱的速度.

 

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某一长直的赛道上,有一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶试求:

1赛车出发3s末的瞬时速度大小;

2赛车何时追上安全车?追上之前与安全车最远相距是多少米?

3当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞

 

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某同学做验证力的平行四边形定则实验的情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.

1)实验中用弹簧测力计测量力的大小时,下列使用方法中正确的是________

A.拿起弹簧测力计就进行测量读数

B.拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程

C.测量前检查弹簧指针是否指在零刻线,用标准砝码检查示数正确后,再进行测量读数

D.应尽量避免弹簧、指针、拉杆与刻度板间的摩擦

2)关于此实验的下列说法中正确的是________

A.同一次实验中,O点位置不允许变动

B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置

C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°

D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O

3)图乙中的FF′两力中,方向一定沿AO方向的是________

4)本实验采用的科学方法是________

 

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如图,物体在水平力F作用下静止于粗糙斜面上。若稍许增大F,仍使物体静止在斜面上,则斜面对物体的静摩擦力Ff、支持力FN以及这两个力FfFN的合力F变化情况是

AFf不一定增大,FN一定增大,F一定增大

BFf一定增大,FN一定增大,F不变

CFfFN不一定增大, F一定增大

DFfFNF均增大

 

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如图所示,质量为的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动, F与水平方向的夹角为,物体与天花板之间的动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力大小是

A.     B.

C.     D.

 

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