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某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少.
◎ 答案
(1)对小球受力分析:重力、细线的拉力和磁铁的引力.设细线的拉力和磁铁的引力分别为F
1
和F
2
.
根据平衡条件得:
水平方向:F
1
sin30°=F
2
sin30°
竖直方向:F
1
cos30°+F
2
cos30°=mg
解得,F
1
=F
2
=
3
3
mg.
(2)以人为研究对象,分析受力情况:重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F
2
′,F
2
′=F
2
=
3
3
mg.
根据平衡条件得
f=F
2
′sin30°
N=F
2
′cos30°+Mg
解得,N=Mg+
1
2
mg
f=
3
6
mg
答:(1)悬挂小球的细线的拉力大小为
3
3
mg.
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为Mg+
1
2
mg
和
3
6
mg.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/342824.html
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