高中 | 受力分析 题目答案及解析

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必修1

第三章 相互作用

3.5 力的分解

受力分析

汽车转弯时要控制车速避免侧滑。如图所示是汽车出厂前需要进行的一项轮胎抓地侧滑实验,实验时将汽车放在水平圆盘上边缘附近位置,然后使汽车与圆盘一起绕中心轴转动,缓慢调节转速直到汽车刚要滑动,记下此时圆盘的转速$n$。已知汽车的质量为$m$,汽车到圆盘中心的距离为$R$,重力加速度为$g$,最大静摩擦力视为滑动摩擦力。在这过程中,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

若汽车和圆盘起匀速转动,汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力

","

若汽车和圆盘一起加速转动,汽车受到的摩擦力的方向指向圆心

","

若汽车和圆盘一起匀速转动,汽车受到的合外力保持不变

","

汽车与圆盘间的动摩擦因数$\\mu $$\\dfrac{4\\pi^{2}n^{2}R}{g}$

"]
[["D"]]

$\rm A$.若汽车和圆盘起匀速转动,汽车受到重力、支持力、摩擦力作用,其中摩擦力提供向心力,选项$\rm A$错误;

$\rm B$.若汽车和圆盘一起加速转动,不是匀速圆周运动,则汽车受到的摩擦力的方向不是指向圆心的,选项$\rm B$错误;

$\rm C$.若汽车和圆盘一起匀速转动,汽车受到的合外力大小保持不变,但是方向不断变化,选项$\rm C$错误;

$\rm D$.根据$\mu mg=m(2\pi n)^{2}R$

可知,汽车与圆盘间的动摩擦因数$\mu=\dfrac{4\pi^{2}n^{2}R}{g}$

选项$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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如图所示,在一个场强大小为的区域内有一个倾角为的斜面,当场强方向水平向右时,在高为的斜面顶端一个质量为带电量为的带电物体能静止在其上。某时刻场强方向突然换成水平向左,其大小不变,最后物体运动到水平面上。则场强未变向时物体所受的摩擦力和物体刚与水平地面接触时的速度大小分别为 如图所示,在倾角为的粗糙斜面上静止放置质量分别为和的、两物体,斜面与两物体间的动摩擦因数均为,用一条不可伸长的细绳通过轻滑轮将两物体相连,现对滑轮施加竖直向上由零缓慢增大的拉力,直到物块或将要发生滑动,但刚好没有滑动。已知绳与竖直方向的夹角均为,用、分别表示斜面对两物体的摩擦力,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,在此过程中,关于摩擦力大小的变化情况描述正确的是(,,) 某同学有三个小球、、,其中、小球的质量均为,小球的质量未知。他先将小球、穿在光滑的水平细杆上,中间通过原长为的轻弹簧相连,然后通过长度均为的轻绳,分别与球相连,如图所示,三球稳定后,均处于静止状态,此时两轻绳间的夹角恰为。该同学想利用三球之间力的关系算出球的质量,计算过程中发现弹簧劲度系数未知,于是想要根据胡克定律测出该弹簧的劲度系数,他设计了如图所示的装置测量弹簧的劲度系数,先将刻度尺(刻度在上端)竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置,当只挂小球时,弹簧的指针指在刻度处,当同时挂小球、时,弹簧的指针指在刻度处。整个过程弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为,求: 如图所示,某同学用两只手分别撑住左右两边的桌子使自己悬空,设两手臂和桌面的夹角均为锐角,两桌面始终水平且等高,现缓慢增大两手臂(始终伸直)和桌面的夹角,桌子始终静止在地面上,则下列说法正确的是 如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为,轻绳水平且端与放在水平面上的质量为的人相连,轻绳与竖直方向的夹角,物体甲、人均处于静止状态。已知,。取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则: 如图所示,倾角的固定绝缘斜面长度为,处于范围足够大的匀强电场中,电场强度的方向与斜面平行,把一个质量、带电量的小物体由斜面底端静止释放,经过小物体运动到斜面顶端,然后冲出斜面。已知小物体与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取,空气阻力忽略不计,求:
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