解析:(1)因为摩擦始终对物体做负功.所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动. 对整体过程由动能定理得:mgR·cos θ-μmgcos θ·s=0.所以总路程为s=. (2)对B→E过程mgR(1-cos θ)=mv① FN-mg=② 由①②得对轨道压力:FN=(3-2cos θ)mg. (3)设物体刚好到D点.则mg=③ 对全过程由动能定理得:mgL′sin θ-μmgcos θ·L′-mgR(1+cos θ)=mv④ 由③④得应满足条件:L′=·R. 答案:(3-2cos θ)mg (3)·R 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学利用焊有细钢针的音叉(固有频率f0)、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度.他的实验步骤有:

A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂,调整音叉的位置,使音叉不振动时,针尖刚好能水平接触金属片,如图甲所示.

B.轻敲音叉,使它振动,同时烧断悬线,使金属片自由下落.

C.从金属片上选取针尖划痕清晰的一段,从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为BCDEFGH,测出它们相邻点之间的距离分别为b1b2b3b4b5b6,如图乙所示.

 

(1)推导计算重力加速度的表达式:__________.

(2)金属片自由下落后(不计针尖与金属片间的摩擦),图丙中三幅图中,你认为针尖在金属片上的划痕正确的是__________.

(3)若从悬线烧断瞬间开始计时,钢针开始向左振动,且设向左位移为正,钢针振幅为A,金属片下落h时,钢针对平衡位置的位移y的表达式为y=__________.

【解析】:(1)乙图中相邻点间的时间间隔是音叉振动周期的一半,用T表示,则有T=.金属片自由下落是自由落体运动,所以有

g1=,g2=,g3

g==(b6b5b4b3b2b1)f

(2)由于金属片是自由落体运动,速度会越来越大,故选项A、B是不正确的,选项C是符合要求的.

(3)因为音叉振动是简谐运动,故针离开平衡位置的位移变化符合正弦规律变化,考虑到针的开始运动方向与规定的方向相同,故有yAsin.

 

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某同学利用焊有细钢针的音叉(固有频率f0)、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度.他的实验步骤有:

A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂,调整音叉的位置,使音叉不振动时,针尖刚好能水平接触金属片,如图甲所示.

B.轻敲音叉,使它振动,同时烧断悬线,使金属片自由下落.

C.从金属片上选取针尖划痕清晰的一段,从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为BCDEFGH,测出它们相邻点之间的距离分别为b1b2b3b4b5b6,如图乙所示.

 

(1)推导计算重力加速度的表达式:__________.

(2)金属片自由下落后(不计针尖与金属片间的摩擦),图丙中三幅图中,你认为针尖在金属片上的划痕正确的是__________.

(3)若从悬线烧断瞬间开始计时,钢针开始向左振动,且设向左位移为正,钢针振幅为A,金属片下落h时,钢针对平衡位置的位移y的表达式为y=__________.

【解析】:(1)乙图中相邻点间的时间间隔是音叉振动周期的一半,用T表示,则有T=.金属片自由下落是自由落体运动,所以有

g1=,g2=,g3

g==(b6b5b4b3b2b1)f

(2)由于金属片是自由落体运动,速度会越来越大,故选项A、B是不正确的,选项C是符合要求的.

(3)因为音叉振动是简谐运动,故针离开平衡位置的位移变化符合正弦规律变化,考虑到针的开始运动方向与规定的方向相同,故有yAsin.

 

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.在倾角为θ的粗糙斜面上叠放着质量分别为m与2mAB两物体,刚好都处于静止状态,如图4-2-21所示.则下列说法正确的是(  )

图4-2-21

A.AB两物体受到的摩擦力之比为1∶2

B.因为AB都处于静止状态,所以它们受到的摩擦力之比为1∶1

C.如果斜面的倾角θ改变,使正压力改变,则两物体所受摩擦力的比值也随之改变

D.因为AB间、B与斜面间接触面的动摩擦因数的关系不知道,所以比值不能确定

【解析】:选A.A只受一个摩擦力,而B受两个摩擦力,题目中所说的摩擦力是指两个摩擦力的合力.由于物体的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡,故摩擦力与质量成正比,结果为1∶2,其值与θ角、动摩擦因数无关.

 

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如图所示,C是水平地面,AB是两个长方形的物块,F是作用在物块B上的沿水平方向的力,物体AB以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,AB间的动摩擦因数μ1BC间的动摩擦因数μ2有可能(  )

图2-4-14

A.μ1=0,μ2=0                      B.μ1=0,μ2≠0

C.μ1≠0,μ2=0                      D.μ1≠0,μ2≠0

【解析】:选BD.因为AB一起向右做匀速运动,所以BC间一定存在滑动摩擦力,故μ2≠0.根据A物块运动状态,判断A不受水平外力(设AB接触面光滑,AB间无相对运动趋势,A不受摩擦力作用),则μ1等于零或不等于零均可.

 

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.在倾角为θ的粗糙斜面上叠放着质量分别为m与2mAB两物体,刚好都处于静止状态,如图4-2-21所示.则下列说法正确的是(  )

图4-2-21

A.AB两物体受到的摩擦力之比为1∶2

B.因为AB都处于静止状态,所以它们受到的摩擦力之比为1∶1

C.如果斜面的倾角θ改变,使正压力改变,则两物体所受摩擦力的比值也随之改变

D.因为AB间、B与斜面间接触面的动摩擦因数的关系不知道,所以比值不能确定

【解析】:选A.A只受一个摩擦力,而B受两个摩擦力,题目中所说的摩擦力是指两个摩擦力的合力.由于物体的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡,故摩擦力与质量成正比,结果为1∶2,其值与θ角、动摩擦因数无关.

 

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同步练习册答案