(2014?合肥二模)如图所示,质量为M、倾角为θ的斜面体A静止在光滑水平地面上,现将一质量为m的小滑块B
对斜面压力与斜面对m支持力是一对作用反作用力为N.
N的水平分力N1=Nsinθ,N的竖直分力N2=Ncosθ,
对M、m整体:水平方向不受外力,动量守恒有:mVx=MV.
整个系统无摩擦,只有重力做功,设斜面高为h,由机械能守恒得.
mgh=
1
2
mvB2+
1
2
MvA2
设下滑时间为t,对M由动量定理:Nsinθ?t=MV,
对m:竖直方向,由动量定理:(mg-Ncosθ)?t=mVy,
在水平方向,由动量定理:Nsinθ?t=mVx,
又由于 VB2=Vx2+Vy2,
解以上方程可得,N=
Mmgcosθ
M+msin2θ
解得a=
Nsinθ
M
=
mgsinθcosθ
M+msin2θ
.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
(2014?合肥二模)如图所示为电流天平,它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为L,处于匀强磁
开始时底边所受的安培力方向竖直向上,电流反向后,安培力的方向变为竖直向下,相当于右边了两个安培力的重量,即:
mg=2FA
解得:
FA=
1
2
mg
由于:
FA=NBIL
解得:m=
2nBIL
g
要重新平衡,需要在天平左盘中增加质量为m=
2nBIL
g
的砝码;
故选:D.
(2014?合肥二模)如图所示,绕过光滑轻质定滑轮的轻绳连接物体A和B,光滑水平台阶上物体B的质量是物体A
设A距地面高度为h时,A的动能与势能相等,设A的质量为2m,则B的质量为m,
对A、B组成的系统,由机械能守恒定律得:2mgH=
1
2
(m+2m)v2+2mgh,
由题意知:2mgh=
1
2
?2mv2,解得:h=
2H
5
;
故选:C.
(2014?合肥二模)如图,三棱台ABC-DEF中,CF⊥平面DEF,AB⊥BC.(Ⅰ)设平面AEC∩平面DEF=a,求证DF∥a
(Ⅰ)证明:在三棱台ABC-DEF中,AC∥DF,
∵AC?平面ACE,DF?平面ACE,
∴DF∥平面ACE,
∵DF?平面DEF,平面ACE∩平面DEF=a,
∴DF∥a.
(Ⅱ)解:线段BE上存在点G,且BG=
1
3
BE,使得平面DFG⊥平面CDE,
证明如下:
取CE中点O,连结FO并延长交BE于点G,连结GD、GF,
∵CF=EF,∴GF⊥CE,
在三棱锥ABC-DEF中,AB⊥BC,∴DE⊥EF,
由CF⊥平面DEF,得CF⊥DE,又CF∩EF=F,
∴DE⊥平面DEF,∴DE⊥GF,
∵GF⊥CE,GF⊥DE,CE∩DE=E,∴GF⊥平面CDE,
又GF?平面DFG,∴平面DFG⊥平面CDE,
此时,如平面图所示,∵O为CE中点,CF=EF=2BC,
由平面几何知识,得△HOC≌△FOE,
∴HB=BC=
1
2
EF,
由△HGB∽△FOE,得
BG
GE
=
1
2
,
∴BG=
1
3
BE.
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