F?kQqa2,由三角形OAB得tan??ah,以B球为研究对象, Fmg受力如图3所示,由平衡条件得tan??,由以上三式
得q?mga2tan?kQtan45?tan30?,
所以
q2q1?()?33,故正确选项为D。
N θ 34.解析:设两三角形滑块的质量均为m,对整体有:
F???2mg?2?mg
F 滑块B受力如图所示,则对B有:Ncos??mg,Nsin??F
mg 可解得: ??12tan?
5.解析:在增加重力时,不知哪根绳子先断.故我们选择O点为
研究对象,先假设OA不会被拉断,OB绳上的拉力先达最大值,则:TOBm?100N,由拉密定理得:
T0Asin120??TOBmsin150?
解得:T0A?1003?TOAm,OA将被拉断.前面假设不成立.
再假设OA绳子拉力先达最大值,T0Am?150N,此时,由拉密定理得:
T0Amsin120??TOBsin150?
解得:TOB?87N?TOBm?100N,故OB将不会断. 此时,G?TOAmsin120??sin90??1003N,故悬挂重物的重力最多只能为1003N,所以C
正确,答案C。
6.解析:物体受力平衡时,无论如何建立直角坐标系,两个方向上的合力均为零。若
以OA和垂直于OA方向建立坐标系,可以看出该力沿F1方向,A物体不能平衡;以水平和竖直方向建立坐标系,F4不能平衡。因此选BC,答案:BC
7.解析:由平衡知识可得,绳中拉力FT的大小不变,总等于物A的重力;假设汽车在滑轮的正下方,则绳中拉力FT的水平分量为零,此时汽车对地面的压力FN最小,汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff为零;当汽车距滑轮下方为无穷远处时,绳中拉力FT的竖直分量为零,汽车对地面的压力FN最大,汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff最大,故选B.答
案:B
8.解析:本题“滤速器”即速度选择器,工作条件是电场力与洛仑兹力平衡,即qvB=qE,所以v=E/B。显然“滤速器”只滤“速”,与粒子电性无关,故可假设粒子电性为正,若a板电势较高,则电场力方向指向b板,洛仑兹力应指向a板方可满足条件,由左手定则可得选项A是正确的;若a板电势较低,同理可得选项D是正确的。答案:AD。
9.解析:若AB逆时针旋转,则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧,因此皮带相对A轮有向右运动趋势,A为从动轮,B正确;同理,D项正确。答案:BD。
10.D解析:对物体受力分析,作出力的矢量三角形,就可解答。
二、填空和实验题
11.Mg 将第2、3块砖看成一个整体。由于对称性,第1、4块砖对2、3整体的摩擦力必定相同,且二者之和等于2、3整体的重力。所以第2与第1块砖的摩擦力大小为mg。
12.微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态,受力分析如图,可知,
qE?mg qvB?mgq2mg
得电场强度E?,磁感应强度B?2mgqv
13.探究一个规律不应该只用特殊的来代替一般。所以本实验中两个分力的大小应不相等,所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上,而两绳的长度可以不等。所以A、B不对。实验要求作用的效果要相同,因此O点的位置不能变动。因此D不对。实验中合力的大小应是量出来而不是算出来的,所以F不对。答案:C。
14.(1)因纸质量较小,两者间摩擦力也小,不易测量。纸贴在木板上,可增大正压力,从而增大滑动摩擦力,便于测量。
(2)①参考方案:只要将测力计的一端与木块A相连接,测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连.用手通过轻绳拉动木板B,读出并记下测力计的读数F,测出木块A的质量m.
②??FMg
③弹簧测力计 三、计算题
15.解:当水平拉力F=0时,轻绳处于竖直位置时,绳子张力最小T1=G 当水平拉力F=2G时,绳子张力最大
T2?G22?(2G)?5G
因此轻绳的张力范围是G≤≤5G
(2)设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得
所以T?Gcos?1cos?即T? ,得图象如图所示。
16.解析:(1)当S接1时,棒刚好静止,则MN所受的安培力方向竖直向上,由左手定则可知,磁场的方向垂直纸面向里。
(2)设导轨的间距为L,MN棒的的质量为m。当S接1时,导体棒刚好静止,则
mg=BER?rL
设最终稳定时MN的速率为v,则 BI’L=mg 而 I'?BLvR 解得:Lv?REB(R?r)?1.5?30.8?(1.5?0.5)?2.8m/s
2
17.解析: 因为环2的半径为环3的2倍,环2的周长为环3的2倍,三环又是用同种金属丝制成的,所以环2的质量为环3的2倍。设m为环3的质量,那么三根绳承担的力为3mg,于是,环1与环3之间每根绳的张力FT1=mg。没有摩擦,绳的重量不计,故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的(如图所示)FT1= FT2=mg。
对环3,平衡时有:3FT1-mg-3 FT2cosα=0,
由此cos??23
cos?1?cos?2FT113环2中心与环3中心之距离:x?r0cot??r0,
xFT2?2r0即x?25r0
2r018.解析:热钢板靠滚子的摩擦力进入滚子之间,根据摩擦力和压力的关系,便可推知钢板的厚度
以钢板和滚子接触的部分为研究对象,其受力情况如图所示,钢板能进入滚子之间,则在水平方向有:fcos??Nsin? (式中f??N),所以由两式可得:μ≥tanθ
设滚子的半径为R,再由图中的几何关系可得
R?(R?tan??R?2b?a2b?aa)2,将此式代入得b≤(d+a)-
d1??2R θ N A f 代入数据得b≤0.75cm
即钢板在滚子间匀速移动时,钢板进入流子前厚度的最大值为0.75cm.