16．如圖所示，質量為m的物體在力F的作用下在水平面上的勻速運動，滑動摩擦因數(shù)為μ，求力F與水平面夾角為多大時力F有最小值．

分析 對物體受力分析，根據(jù)平衡條件求出F的表達式，結合數(shù)學知識求F為最小值時夾角的大�。�

解答 解：根據(jù)平衡條件：
Fcosθ=μ（mg-Fsinθ）
得：F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$．
由數(shù)學知識知：當θ=90°-arctan$\frac{1}{μ}$時，F(xiàn)有最小值Fmin=$\frac{μmg}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$，
答：力F與水平面的夾角為90°-$arctan\frac{1}{μ}$時，F(xiàn)有最小值．

點評 掌握物體的受力分析方法，還要注意相應幾何知識的應用；若物體受力較多時，一般可以借助正交分解法得出平衡條件的公式．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示物體在水平力F作用下靜止在斜面上，若稍許增大水平力F，而物體仍能保持靜止時  斜面對物體的靜摩擦力f、支持力N以及f和N的合力變化情況是（　�。�
A．f不一定增大，N一定增大B．N一定增大，f和N的合力不變
C．f、N、f與N的合力均一定增大D．N不一定增大，f與N的合力一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．出租車上安裝有速度表，計價器里安裝有里程表和時間表，出租車載客后，從高速公路入口處駛入高速公路，并從10時10分55秒開始做初速度為零的勻加速直線運動，經(jīng)過10s時，速度表顯示54km/h．求
（1）這時出租車離出發(fā)點距離；
（2）出租車繼續(xù)做勻加速直線運動，當速度表顯示108km/h時，出租車開始做勻速直線運動．若時間表顯示10時12分35秒，此時計價器里程表示數(shù)應為多少？（出租車起動時，里程表示數(shù)為零）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．神舟十號飛船環(huán)繞地球做勻速圓周運動的周期為T．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，不考慮地球自轉的影響，求：
（1）地球的質量M；
（2）飛船距離地面的高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，坐標空間中有場強為E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qL}$的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場，x軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的上邊界，現(xiàn)有一束質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場中坐標位置（O，-L）處，以初速度v0沿y軸正方向開始運動，不計粒子重力，已知量為：m，q，v0，B，L．求：
（1）帶電粒子第一次運動到x軸時的速度大小和方向．
（2）要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回到電場中磁場的寬度d最大為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，在光滑、固定的水平桿上套著一個光滑的滑環(huán)m．滑環(huán)下通過一根不可伸長的輕繩懸吊一重物M，輕繩長為L，將滑環(huán)固定在水平桿上，給M一個水平?jīng)_量作用，使M擺動，且恰好剛碰到水平桿，問：
（1）M在擺動過程中，滑環(huán)對水平桿的壓力的最大值是多少？
（2）若滑環(huán)m不固定，仍給M以同樣大小的沖量作用，則M擺起的最大高度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運動，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運動，則小球的材料可能是（　�。�
A．鐵B．木C．銅D．鋁

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．某地區(qū)多發(fā)霧霾天氣，PM2.5濃度過高，為防控粉塵污染，某同學設計了一種除塵方案，用于清除帶電粉塵．模型簡化如圖所示，粉塵源從A點向水平虛線上方（豎直平面內）各個方向均勻噴出粉塵微粒，每顆粉塵微粒速度大小均為v=10m/s，質量為m=5×10-10kg，電荷量為q=+1×10-7C，粉塵源正上方有一半徑R=0.5m的圓形邊界勻強磁場，磁場的磁感應強度方向垂直紙面向外且大小為B=0.1T的，磁場右側緊靠平行金屬極板MN、PQ，兩板間電壓恒為U0，兩板相距d=1m，板長l=1m．不計粉塵重力及粉塵之間的相互作用，假設MP為磁場與電場的分界線．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，若y=cosα，則α=arccosy） 求：
（1）微粒在磁場中的半徑r并判斷粒子出磁場的速度方向；
（2）若粉塵微粒100%被該裝置吸收，平行金屬極板MN、PQ間電壓至少多少？
（3）若U0=0.9V，求收集效率．
（4）若兩極板間電壓在0～1.5V之間可調，求收集效率和電壓的關系．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家海姆和諾沃肖洛夫，以表彰他們對石墨烯的研究．他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導電．某同學設計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：
U/V0.000.400.801.201.602.00
I/A0.000.100.180.340.380.48
實驗室提供如下器材：
A．電流表A1（量程0.6A，內阻約為1.0Ω）
B．電流表A2（量程3A，內阻約為0.1Ω）
C．電壓表V1（量程3V，內阻約3kΩ）
D．電壓表V2（量程15V，內阻約15kΩ）
E．滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）、鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E（4V）、開關和帶夾子的導線若干
（1）實驗中所用電流表應選用A，電壓表應選用C（用選項前字母表示）．
（2）實驗時要求盡量減小實驗誤差，測量電路圖應選A．

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