此过程中斜面保持静止(si
37
06cos3708g取10ms2),求:
f(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向;(2)地面对斜面的支持力大小(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。【解析】(1)隔离法:对木块:
mgsi
f1ma,mgcosN10
1at22,得a2ms
s
因为所以,
f18N,N116NfN1si
f1cos32N,方向向左。
对斜面:设摩擦力f向左,则(如果设摩擦力f向右,则
fN1si
f1cos32N,同样方向向左。)NfN1cosf1si
676N
(2)地面对斜面的支持力大小(3)木块受两个力做功。重力做功:
WGmghmgssi
48J
Wffs32JWWGWf16J
摩擦力做功:
合力做功或外力对木块做的总功:
动能的变化
Ek
121mvmat216J22
所以,合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化(增加),证毕。(天津卷)11(18分)如图所示,质量m101kg,电阻R103Ω,长度l04m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m202kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ02,相距04m的MM’、NN’相互平行,电阻不计且足够长。电阻R201Ω的MN垂直于MM’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B05T。垂直于ab施加F2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM’、NN’保持良好接触,当ab运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10ms
2
(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q01J,求该过程ab位移x
f的大小。解析:(1)ab对框架的压力
F1m1g
框架受水平面的支持力
①
FNm2gF1
②
依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力
F2FN
ab中的感应电动势EBlvMN中电流
③
④
I
ER1R2
⑤
MN受到的安培力
F安
IlB
⑥
框架开始运动时
F安F2
由上述各式代入数据解得
⑦
v6ms
(2)闭合回路中产生的总热量
⑧
Q总
R1R2QR2
⑨
由能量守恒定律,得
Fx
代入数据解得
1m1v2Q总2
⑩
x11m
⑾
(江苏卷)3、如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三
f根轻质支架等长,与竖直方向均成30角,则每根支架中承受的压力大小为
12323mgmgmgmg(A)3(B)3(C)6(D)9
3D难度:中等本题考查力的平衡或力的合成。
3Fcos300mgF
【解析】
23mg9r