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如图所示,竖直墙面上固定有两根光滑的水平钢钉,钢钉平行且等高.一质量为m、半径为...

如图所示,竖直墙面上固定有两根光滑的水平钢钉,钢钉平行且等高.一质量为m、半径为r的均匀呼拉圈套在两根钢钉上静止,两钢钉之间的距离为r.则每颗钢钉承受的压力大小为

A. mg    B. mg/2

C. 3mg/2    D. 2mg/3

 

A 【解析】 以呼拉圈为研究对象,进行受力分析,呼拉圈受到重力mg、两钢钉分别对呼拉圈的支持力,如图所示: 根据对称性可知,两个钢钉的支持力大小相等为F,设F与竖直方向的夹角为,则,根据几何关系可得:,解得F=mg.根据牛顿第三定律知每颗钢钉承受的压力大小为mg,A正确、BCD错误.故选A.
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考点分析:
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如图所示,大小分别为的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)。下列四个图中,这三个力的合力最大的是

A.

B.

C.

D.

 

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人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )

 

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如图为固定在小车上的车载磁铁产生的匀强磁场,方向沿水平方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。小车置于光滑水平面上,除小球外,小车连同其它部分总质量为M。一竖直放置的、粗糙的直杆固定在车上,另有质量为m、电量为+q的小球套在该直杆上,且处在匀强磁场中,杆与小球间的动摩擦因数为μ;当t=0时刻给小球一个竖直向上的初速度v0,使其从O点向上运动,已知重力加速度为g

(1)若小车固定不动,杆足够长,小球返回O点前运动状态已稳定,求返回O点时的速率v1

(2)若小车固定不动,杆足够长,小球上滑最大距离为l,求小球到达最高点的时间;

(3)如果水平外力按一定规律变化,可使小球回到O点时速率仍为v0,试求该外力F随时间变化的规律。

 

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如图所示,一固定粗糙绝缘斜面倾角θ=37°ODAB是斜面上的四个点,O点在斜面底端,A的中点, D的中点,O点固定一个带正电的点电荷,现有一可视为质点带正电的滑块,先后在AB两位置释放均恰能静止(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。已知点电荷周围电场的电势可表示为 (取无穷远处电势为零,公式中k为静电力常量,Q为场源电荷的电荷量,r为距场源电荷的距离),重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。求

(1)滑块与斜面的动摩擦因数为μ

(2)若滑块由D点释放,其第一次经过A点时的速度大小。

 

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如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为 魔力陀螺。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为RAB两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F当质点以速率通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g

(1)求质点的质量;

(2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对AB两点的压力差为定值;

(3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率。

 

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