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206140. (2025•西安中学•二模) 德优题库如图所示,一长为L的轻杆可绕过O点的轴在竖直平面内转动,轻杆一端固定一个质量为m的小球P。一条不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮,一端连接小球,另一端连接质量为2m的物块A。物块A放置于倾角为53°的光滑斜面,连接A的轻绳与斜面平行。用一水平外力作用于小球P,可使小球P静止于图示位置,此时轻绳与竖直方向成37°,轻杆与竖直方向成53°。撤去水平力后,轻杆可运动到竖直位置。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。求:
(1)水平外力的大小;
(2)撤去水平力瞬间绳上张力大小;
(3)杆运动到竖直位置时,小球的速度大小。
共享时间:2025-03-28 难度:3
[考点]
共点力的平衡问题及求解,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,多物体系统的机械能守恒问题,
[答案]
(1)水平外力的大小为
(2)撤去水平力瞬间绳上张力大小为
(3)杆运动到竖直位置时,小球的速度大小为
[解析]
解:(1)对物块A受力分析,由平衡条件可得绳中拉力大小为:
F1=2mgsin53°=1.6mg
设水平外力的大小为F,对小球P受力分析如下图所示:

由平衡条件,在沿绳的方向上得:
F1=mgcos37°+Fsin37°
解得:
(2)撤去水平拉力瞬间,物体A和小球P的加速度的大小相等,设此时绳上张力大小为FT
对物体A受力分析,由牛顿第二定律得:
2mgsin53°﹣FT=2ma
对小球P受力分析,由牛顿第二定律得:
FT﹣mgcos37°=ma
解得:
(3)设杆运动到竖直位置时小球速度大小为v,由速度分解知,此时物体A的速度大小为零。由几何关系可得右侧绳的长度减少量为:

对物体A和小球P组成的系统,由机械能守恒定律得:

解得:
答:(1)水平外力的大小为
(2)撤去水平力瞬间绳上张力大小为
(3)杆运动到竖直位置时,小球的速度大小为
[点评]
本题考查了"共点力的平衡问题及求解,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,多物体系统的机械能守恒问题,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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158270. (2024•西安一中•高一上二月) 德优题库固定在水平地面上的斜面倾角θ=30°物体的质量M为1kg,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,给物体施加一平行于斜面ab边的推力F使得物体做匀速直线运动,g=10m/s2,求推力F的大小?(结果可用根号表示)
共享时间:2024-12-12 难度:1 相似度:1.33
181928. (2023•滨河中学•高一上期中) 德优题库如图所示,一重为50N的木块静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的推力F1、F2的作用,其中F1=30N、F2=15N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,问:
(1)当只将F1撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向;
(2)当只将F2撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若先将F2撤去一段时间后,再将F1方向换成斜向左上方且与水平方向成37°,大小不变,求F1方向变化后瞬间木块受到的摩擦力的大小和方向。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
共享时间:2023-11-29 难度:1 相似度:1.33
161209. (2024•华清中学•高一上期末) 德优题库如图所示,一木板一端在粗糙的水平地面上,一端斜靠在竖直光滑墙面上,木板的倾角为θ,现用作用线通过球心O的水平推力F使质量为m且质量分布均匀的光滑球静止在图示位置,重力加速度大小为g。
(1)求F的最小值Fmin
(2)试证明,增大F,球对木板的压力不变。
共享时间:2024-02-17 难度:1 相似度:1.33
162223. (2023•师大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=20kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距d=8cm,与水平面的夹角α=37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。
(1)两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小;
(2)每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数;
(3)将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,所需最小拉力?(sin74°=0.96)
共享时间:2023-11-14 难度:2 相似度:0.83
162222. (2023•师大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,一倾角为θ的斜面静止放在水平地面上,一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑。斜面始终保持静止,地面与斜面体的动摩擦因数为μ2
(1)求木块与斜面间的动摩擦因数μ1及地面对斜面体的摩擦力;
(2)若用水平向右的恒力拉动该木块,沿斜面向下匀加速运动,求地面对斜面体的摩擦力;
(3)若用沿着斜面向上的力拉着木块,沿斜面向上匀速运动,求地面对斜面体的摩擦力。
共享时间:2023-11-14 难度:2 相似度:0.83
162170. (2024•交大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,有一本质量为m=0.5kg的书放在一倾角θ=37°的斜面上,书与斜面间的动摩擦因数为μ1=0.5,设f静max=f,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10N/kg。
(1)若对书施加沿斜面向上的力F1,则求满足书本不打滑的F1的大小范围;
(2)若对书施加沿水平向右的力F2,使书匀速向上运动,则求F2的大小;
(3)用光滑、轻质的挡板PQ将若干本相同的书(与题干中相同)夹在墙壁之间,施加的水平力为F=65N,若书本之间的动摩擦因数为μ2=0.35,书本与墙壁之间动摩擦因数为μ3=0.5,在保证所有书本都不会打滑的前提下,最多能夹住多少本书?
共享时间:2024-11-16 难度:2 相似度:0.83
162168. (2024•交大附中•高一上期中) 德优题库为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用力拉牵狗绳,人和狗均保持静止不动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角θ=37°,狗的质量为15kg,路面对人的摩擦力大小为4N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取sin37°=0.6、cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)路面对狗的摩擦力;
(2)路面对狗的支持力大小。
共享时间:2024-11-16 难度:2 相似度:0.83
158838. (2023•西安一中•高三上二月) 如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面,可简化为如图乙所示的模型,主、副气囊通过活塞分隔,副气囊与大气连通,气囊内封闭有一定质量的氦气,起初封闭氦气的压强与外界大气压强相同,活塞恰好与右挡板接触。当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时,缆绳对地面的拉力恰好为0。已知“系留气球”及缆绳的总质量为m,副气囊的容积为主气囊容积的
1
5
,大气压强恒为p0,重力加速度大小为g,封闭氦气可视为理想气体且温度不变,忽略除气囊以外排开空气的体积。求:
(1)起初缆绳对地面的拉力大小F;
(2)缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p。
德优题库
共享时间:2023-12-21 难度:2 相似度:0.83
162444. (2024•莲湖区•高一下期中) 如图所示,一小球质量m=0.5kg,通过长L=1.2m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=2.8m的天花板上,现将小球往左拉开某一角度后释放,结果细绳恰好在小球运动到最低点A时断裂,小球飞出后恰好垂直撞在水平地面上与细绳在同一竖直面内圆心为O的半圆环上的B点.已知圆环的半径R=1m,OB与竖直线OC的夹角θ=37°,空气阻力不计,小球可视为质点,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)求细绳断裂前瞬间对小球的拉力大小F;
(2)求O点到A点的水平距离d;
(3)现用另一相同长度的轻质细线将小球悬挂在天花板上后,再将小球向左拉开另一角度.若小球在最低点时绳断裂,且小球从A点飞出的速度大小vA=3m/s,试通过计算判断小球能否通过半圆环.
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:0.83
161395. (2023•西安中学•高二上期末) 德优题库如图所示,在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内(不含边界)。有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带负电粒于从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域,不计粒子受到的重力。求:
(1)在粒子从PN边射出磁场的情况下,粒子入射的最小速度vmin
(2)在粒子从MN边射出磁场的情况下,粒子在磁场中运动的最长时间tmax
共享时间:2023-02-20 难度:2 相似度:0.83
162515. (2024•西安八十五中•高一下期中) 德优题库探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格就能得到两个球所受向心力的比值。
(1)若探究的是向心力与半径之间的关系,必须保持小球的               相同,这里用到的实验方法是        
(2)某次实验中,探究的是向心力与质量之间的关系,左、右两边露出的标尺分别是1格和4格,则左、右两边所放小球的质量之比为        ,若探究的是向心力与角速度之间的关系,左、右两边露出的标尺分别是4格和9格,则左、右两边所放小球转动的角速度大小之比为        
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:0.83
162517. (2024•西安八十五中•高一下期中) 德优题库如图所示,轻质细绳穿过内壁和端口均光滑的空心管,一端连有小球(可视为质点),另一端与装有足球的网袋连接。转动竖直放置的空心管,使小球在水平面内做匀速圆周运动,足球能静止在空中且未与空心管接触。已知小球的质量m=300g,装有足球的网袋总质量M=500g,小球到空心管管口部分细绳的长度L=0.24m,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)连接小球的细绳与竖直方向的夹角θ的余弦值cosθ;
(2)小球做匀速圆周运动所需的向心力大小F
(3)小球的线速度大小v。
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:0.83
162744. (2023•莲湖区•高一下期中) 如图所示,一长度为L的细线上端固定,下端悬挂一个质量为m的小球(视为质点),将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上,其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度,使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动,即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力,重力加速度大小为g。
(1)当小球做匀速圆周运动的半径为R时,理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为                     
(2)在实验中,小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动,用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t,则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为                      (用m、n、t、R及相关的常量表示)。
(3)在第(2)问的基础上,保持n的取值不变,改变L和R进行多次实验,可获取不同的t。若以t2为纵轴,作出的图像为一条直线,则横轴是                      (填“L2—R”或“”)。
共享时间:2023-05-24 难度:2 相似度:0.83
162767. (2022•高新一中•高一上期中) 德优题库在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个质量为M的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一质量m的光滑圆柱体,正方体和圆柱体均保持静止,如图所示。圆柱体的截面圆心为O,OB与竖直方向的夹角为θ,正方体与水平地面间的动摩擦因数为μ(已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆柱不会触地),求:
(1)当θ=45°时,竖直墙壁对球的弹力是多大;
(2)为了不让正方体出现滑动,θ应满足什么条件(可以用三角函数表示)。
共享时间:2022-11-16 难度:2 相似度:0.83
181927. (2023•滨河中学•高一上期中) 汽车前方s=120m处有一自行车正以v=6m/s的速度匀速前进,汽车以v0=18m/s的速度追赶自行车,若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动,求:
(1)经多长时间,两车第一次相遇。
(2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小为a=2m/s2,则:
①汽车停止前,与自行车之间的最大距离Δs是多少?
②汽车停止时,自行车是否追上汽车?
共享时间:2023-11-29 难度:2 相似度:0.83

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2025-03-28

高中物理 | | 解答题

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