题目:
一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平拉力,物体与地面间的摩擦因数为0.2,求物体受到的摩擦力和加速度。
例题:
【例题】一个质量为2kg的物体在水平地面上受到一个大小为30N的水平拉力,物体与地面间的摩擦因数为0.3,求物体受到的摩擦力和加速度。
【分析】
已知物体的质量、拉力、摩擦因数,可以根据滑动摩擦力公式求出摩擦力,再根据牛顿第二定律求出加速度。
【解答】
根据滑动摩擦力公式 f = μN = 0.3 × 2 × 10N = 6N,方向与拉力方向相反;
根据牛顿第二定律 F合 = ma,F合 = F - f = ma,得 a = (30 - 6) / 2m/s² = 12m/s²。
【答案】
物体受到的摩擦力为6N,加速度为12m/s²。
根据题目所给条件和公式进行计算,注意摩擦力方向与相对运动方向相反,加速度方向与合力方向相同。
题目:
一个重为5N的物体放在水平桌面上,用1N的拉力使它以0.1m/s的速度沿拉力方向匀速前进了10m,此过程中拉力所做的功是多少焦?
例题分析:
根据功的计算公式,可得到:W = Fs,其中F为拉力大小,s为物体在力的方向上移动的距离。在本题中,拉力大小为1N,物体在拉力的方向上移动的距离为物体在水平桌面上移动的距离,即s = 10m。由于物体在拉力方向上做匀速直线运动,因此物体受到的摩擦力等于拉力,即f = F = 1N。因此,拉力所做的功为:W = Fs = 1N × 10m = 10J。
回到题目:
已知物体受到的摩擦力为1N,前进的距离为10m,因此拉力所做的功为:W = Fs = 1N × 10m = 10J。
需要注意的是,本题中物体在水平桌面上运动,因此拉力方向与重力方向垂直,重力不做功。
题目:
在实验室中,小明用弹簧测力计测量一个物体重力的大小,已知该物体在空气中的重力为$G_{1}$,浸没在水中时测力计的示数为$G_{2}$。
问题:
1. 如何根据弹簧测力计的示数求出物体的重力?
2. 如何根据弹簧测力计的示数求出物体受到的浮力?
例题:
小明用弹簧测力计测量一个重为$3N$的物体在水中受到的浮力。已知物体在空气中的重力为$5N$,浸没在水中时测力计的示数为$2N$。
1. 根据弹簧测力计的示数,我们可以求出物体的重力:
$G_{物} = G_{空} - F_{示}$
$G_{物} = 5N - 2N = 3N$
2. 根据浮力公式,我们可以求出物体受到的浮力:
$F_{浮} = G_{物} - F_{示}$
$F_{浮} = 5N - 3N = 2N$
根据上述例题,我们可以得出结论:物体受到的浮力等于物体在空气中重力减去物体浸没在液体中时测力计的示数。同时,我们也可以根据弹簧测力计的示数求出物体的重力。需要注意的是,物体受到的浮力与物体的形状、密度、体积等因素有关,因此需要具体情况具体分析。
