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18.如圖所示,帶電體P、Q可視為點電荷,電荷量相同.傾角為θ、質量為M的斜面體放在粗糙水平面上,將質量為m的物體P放在粗糙的斜面體上.當物體Q放在與P等高(PQ連線水平)且與物體P相距為r的右側位置時,P靜止且受斜面體的摩擦力為0,斜面體保持靜止,靜電力常量為k,則下列說法正確的是( �。�
A.P、Q所帶電荷量為\sqrt{\frac{mgktanθ}{r^2}}B.P對斜面的壓力為0
C.斜面體受到地面的摩擦力為0D.斜面體對地面的壓力為(M+m)g

分析 以P為研究對象,根據平衡條件求Q對P的庫侖力和斜面對P的支持力,再由庫侖定律求電荷量.以斜面體和P整體為研究對象,由平衡條件求解地面對斜面體的支持力和摩擦力,即可得到斜面體對地面的壓力和摩擦力.

解答 解:AB、以P為研究對象,受到重力mg、斜面體的支持力N和庫侖力F,如圖,由平衡條件得:
F=mgtanθ
N=\frac{mg}{cosθ}
根據庫侖定律得:F=k\frac{{q}^{2}}{{r}^{2}}
聯立解得:q=r\sqrt{\frac{mgtanθ}{k}}
由牛頓第三定律得P對斜面的壓力為:N′=N=\frac{mg}{cosθ},故A、B錯誤.
CD、以斜面體和P整體為研究對象,由平衡條件得
  地面對斜面體的摩擦力為:f=F
  地面對斜面體的支持力為:N1=(M+m)g
根據牛頓第三定律得斜面體受到地面的摩擦力為F,斜面體對地面的壓力為為:N1′=N1=(M+m)g.故C錯誤,D正確.
故選:D

點評 本題采用隔離法和整體法研究共點力平衡問題,關鍵是明確研究對象,正確進行受力情況,然后根據共點力平衡條件列方程研究.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖1所示,為“探究加速度與力、質量的關系”實驗裝置及數字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質量及小車和砝碼的質量對應關系圖.鉤碼的質量為m1,小車和砝碼的質量為m2,重力加速度為g.

(1)下列說法正確的是D.
A.每次在小車上加減砝碼時,應重新平衡摩擦力
B.實驗時若用打點計時器應先釋放小車后接通電源
C.本實驗m2應遠小于m1
D.在用圖象探究加速度與質量關系時,應作a-\frac{1}{{m}_{2}}圖象
(2)實驗時,某同學由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,測得F=m1g,作出a-F圖象,他可能作出圖2中丙(選填“甲”、“乙”、“丙”)圖線.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是C.
A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.砝碼盤和砝碼的總質量太大
D.所用小車的質量太大
(3)實驗時,某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟,若軌道水平,他測量得到的\frac{1}{{m}_{2}}-a圖象,如圖3.設圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車與木板間的動摩擦因數μ=\frac{gk},鉤碼的質量m1=\frac{1}{gk}
(4)實驗中打出的紙帶如圖4所示.相鄰計數點間的時間是0.1s,圖中長度單位是cm,由此可以算出小車運動的加速度是0.46m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,若待測金屬絲的電阻約為5Ω,要求測量結果盡量準確,提供以下器材供選擇:
A.電池組(3V,內阻約1Ω)
B.電流表(0-3A,內阻約0.0125Ω)
C.電流表(0-0.6A,內阻約0.125Ω)
D.電壓表(0-3V,內阻約4KΩ)
E.電壓表(0-15V,內阻約15KΩ)
F.滑動變阻器(0-2000Ω,允許最大電流0.3A)
G.滑動變阻器(0-20Ω,允許最大電流1A)
H.開關、導線若干

(1)實驗選擇的器材有CDGH(填寫儀器前字母代號)
(2)若用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的讀數如圖1,則讀數為0.900mm;
(3)測電阻時,電流表、電壓表、待測金屬絲電阻在組成電路時,請在圖2虛線框內畫出應采用的實驗原理圖,且此原理圖使得待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏�。ㄟx填:“大”或“小”);
(4)若用L表示金屬絲長度,d表示直徑,測得電阻值為R,則計算金屬絲電阻率的表達式ρ=\frac{π3tbznlb^{2}R}{4L}

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.甲、乙兩物體質量之比為2:1,它們與水平面的動摩擦因數相同,它們以相同的初動量沿水平面開始滑動,在水平面上滑行的最大距離分別為s1和s2,則s1:s2是(  )
A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.小陳在地面上從玩具槍中豎直向上射出初速度為v0的塑料小球,若小球運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比,小球運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示,t1時刻到達最高點,再落回地面,落地速率為v1,下列說法中正確的是( �。�
A.小球上升過程中的平均速度大于\frac{{v}_{0}}{2}
B.小球下降過程中的平均速度大于\frac{{v}_{1}}{2}
C.小球射出時的加速度值最大,到達最高點的加速度值為 0
D.小球的加速度在上升過程中逐漸減小,在下降過程中也逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.電動汽車是以車載電源為動力,開啟了“綠色出行”的新模式.某電動汽車電源電動勢為400V,內阻為0.5Ω,充滿電時儲存的可用電能為64kW•h,汽車運行時電源的放電電流為100A,熄火后電源的放電電流為100mA,下列說法正確的是(  )
A.汽車運行時,電源持續(xù)放電的時間可超過1 h
B.汽車熄火后,電源完全放電的時間可超過60天
C.汽車運行時電源的輸出功率為35 kW
D.汽車運行時電源的效率為95%

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.已知引力常量為G,根據下列數據可以計算出地球質量的是( �。�
A.地球表面的重力加速度和地球半徑
B.月球自轉的周期和月球的半徑
C.衛(wèi)星距離地面的高度和其運行的周期
D.地球公轉的周期和日地之間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產生的交變電動勢圖象如圖乙中曲線a、b所示,則( �。�
A.兩次t=0時刻線圈的磁通量均為零
B.曲線a、b對應的線圈轉速之比為2:3
C.曲線a表示的交變電動勢頻率為25 Hz
D.曲線b表示的交變電動勢有效值為10 V

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.在“測定金屬的電阻率”的實驗中,某同學進行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的金屬絲的有效長度l.再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D,某次測量結果如圖一所示,則這次測量的讀數D=0.680mm.

(2)為了合理選擇實驗方案和器材,首先使用歐姆表(×1擋)粗測擬接入電路的金屬絲的阻值R.歐姆調零后,將表筆分別與金屬絲兩端連接,某次測量結果如圖二所示,則這次測量的讀數R=3.0Ω.
(3)使用電流表和電壓表準確測量金屬絲的阻值.為了安全、準確、方便地完成實驗,除電源(電動勢為4V,內阻很小)、待測電阻絲、導線、開關外,電壓表應選用A,電流表應選用C,滑動變阻器應選用E(選填器材前的字母).
A.電壓表V2(量程3V,內阻約3kΩ)
B.電壓表V1(量程15V,內阻約15kΩ)
C.電流表A1(量程600mA,內阻約1Ω)
D.電流表A2(量程3A,內阻約0.02Ω)
E.滑動變阻器R1(總阻值10Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器R2(總阻值100Ω,額定電流2A)
(4)若采用圖三所示的電路測量金屬絲的電阻,電壓表的左端應與電路中的b點相連(選填“a”或“b”).

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