风洞实验室中可以产生竖直方向向上的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,细杆与小球之间的动摩擦因数为μ。当细杆在与水平方向成θ角(μ≠tanθ)的方向上倾斜固定时,调节竖直向上风力的大小为某一恒定值,小球在细杆上刚好以某一速度沿细杆向上匀速运动,如图所示。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/26/2579161583009792/2579553900781568/STEM/49925aef-041a-4ae6-98c9-4f9578e9a301.png?resizew=165)
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A.风力大小等于小球的重力大小 |
B.细杆对小球的支持力垂直细杆指向左上方 |
C.细杆对小球的支持力垂直细杆指向右下方 |
D.细杆对小球的摩擦力方向沿细杆向下 |
更新时间:2020-10-26 22:18:45
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【知识点】 利用平衡推论求力
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解题方法
【推荐1】如图所示,两端分别固定有小球A、B(均视为质点)的轻杆竖直立在水平面上并靠在竖直墙面右侧处于静止状态。由于轻微扰动,A球开始沿水平面向右滑动, B球随之下降,此过程中两球始终在同一竖直平面内。已知轻杆的长度为
,两球的质量均为
,重力加速度大小为
,不计一切摩擦,则在B球落地前,下列说法正确的是( )
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c88d9142df6ba8e43c1a93bd04a1362.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276509f01529d982ab21e479a4619268.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/11/8824274b-60d8-4c45-a736-7aa0f693a076.png?resizew=139)
A.![]() ![]() |
B.当B下落![]() ![]() |
C.当B下落![]() |
D.竖直墙面对B球的冲量大小为![]() |
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】如图所示,物体置于水平传送带上,物体两边安装了固定光滑的水平杆A、B限制物体只能在其间运动。已知物体质量为
,物体与传送带间的动摩擦因数为
,物体在水平拉力
的作用下以恒定速度
匀速运动。传送带向右运动,其速度大小可改变,则下列说法正确的是( )
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A.物体受摩擦力大小![]() |
B.传动带速度越大,所需拉力越大 |
C.物体对水平杆B有压力 |
D.水平拉力F等于![]() |
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(0.4)
【推荐3】如图甲所示,在静水中,当风的方向与无自带动力帆船的目标航向(图中由A指向B)一致时,只需将帆面与船身垂直安放,则帆船能沿直线顺利到达目标位置B;如图乙所示,在静水中,当风的方向与无自带动力帆船的目标航向(图中由A指向B)相反时,若调整船身和帆面的位置使帆面与船身的夹角为φ,帆船也可以逆风到达目标位置B,例如,帆船可先到达C再到达目标位置B。帆船能沿AC段运动的动力来源可简化解释为:风以某一角度α吹到帆面上,碰撞后弹出的角度也是α,碰撞前、后的风速大小相同。风与帆面的碰撞导致风对帆面施加了一个垂直于帆面的冲量,使帆船受到了一个方向与帆面垂直的压力F,这个压力沿船身方向及垂直于船身方向的分力分别为F1和F2,F1就是船沿AC航线前进的动力(其大小与风速v的平方成正比),F2则有使船侧向漂移的作用,可以认为该力被水对船的横向阻力平衡,不考虑帆船行进过程中帆的弯曲。设风的密度为ρ,帆的面积为S,风速远大于船速。结合以上解释和所学的物理知识,下列说法中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/8/2716620089204736/2716865862410240/STEM/ed762d84-7cb4-4bfd-922e-058703472afb.png?resizew=327)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/8/2716620089204736/2716865862410240/STEM/ed762d84-7cb4-4bfd-922e-058703472afb.png?resizew=327)
A.帆船前进的动力的大小为2ρSv2sinα·sin |
B.水对船横向阻力的大小为2ρSv2sinα·cos |
C.其他条件相同时,如果仅增大帆的面积,帆船可以获得更大的动力 |
D.其他条件相同时,如果仅升高空气的温度,帆船可以获得更大的动力 |
E.只要条件合适,无自带动力帆船的速度可能大于风的速度 |
F.当φ角取0时,不管α角取多少,F1的大小均为0 |
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