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的水平外力作用,从静止开始运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体在运动过程中的加速度大小。
例题分析:
首先,我们需要根据牛顿第二定律求解物体的加速度。根据题意,物体受到重力、支持力、外力和摩擦力的作用。其中,重力、支持力和摩擦力为阻力,外力为动力。根据牛顿第二定律,物体的加速度大小为:
$F_{合} = ma$
其中,$F_{合}$为合力,$m$为物体质量,$a$为加速度。
已知物体质量为5kg,水平外力为20N,动摩擦因数为0.2。根据动摩擦力公式:
$F_{f} = \mu F_{N}$
其中,$F_{f}$为摩擦力,$\mu$为动摩擦因数,$F_{N}$为支持力。由于物体在水平面上运动,所以支持力等于重力,即:
$F_{N} = mg$
将以上数据带入合力公式中,得到:
$F_{合} = (mg + F_{外}) - F_{f}$
其中,$F_{外}$为外力。将已知数据带入上式,得到:
$F_{合} = (5 \times 10 + 20) - 5 \times 0.2 \times 10 = 30N$
最后,将$F_{合}$和物体的质量带入加速度公式中,即可求解物体的加速度大小:
$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{30}{5} = 6m/s^{2}$
总结:求解物体在运动过程中的加速度大小时,需要先根据牛顿第二定律求解合力,再根据加速度公式求解加速度大小。同时需要注意单位的统一。
回到题目:
一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,从静止开始运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2。根据上述分析过程,可求得物体在运动过程中的加速度大小为:
$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{(mg + F_{外}) - 0.2mg}{m} = \frac{5 \times 10 + 20 - 5 \times 0.2 \times 10}{5} = 6m/s^{2}$
题目:初中物理奥赛力学题目
在光滑的水平面上,有一个质量为M的木块A以速度v向右运动,一个质量为m的子弹B以速度v'向左射入木块A并留在其中。求子弹B留在木块A中的条件。
相关例题:
例题:如果子弹B的质量为m/2,那么它留在木块A中的条件是什么?
解答:首先,我们需要考虑子弹B留在木块A中的条件,即子弹B不会从木块A中弹出。根据动量守恒定律,当子弹B射入木块A时,它们的总动量保持不变。因此,当子弹B的质量为m/2时,我们需要满足以下条件:
子弹B的速度v'必须小于或等于木块A的速度v。这是因为当子弹B的速度大于木块A的速度时,它们的总动量将大于木块A的速度v,子弹B将从木块A中弹出。
综上所述,子弹B留在木块A中的条件是:子弹B的速度v'必须小于或等于木块A的速度v。
初中物理奥赛力学题目
题目:一个物体在水平地面上做匀速直线运动,已知物体的质量为3kg,物体的速度为1m/s,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体受到的拉力大小。
例题:一个物体在水平地面上做匀速直线运动,已知物体的质量为5kg,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,求物体受到的拉力大小。
分析:物体在水平地面上做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件,可求得拉力的大小。
解:物体在水平地面上做匀速直线运动,受到的摩擦力为:
f = μG = 0.3 × 5 × 10N = 15N
因为物体做匀速直线运动,所以受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以拉力大小为:
F = f = 15N
答:物体受到的拉力大小为15N。
常见问题:
1. 物体在水平地面上做匀速直线运动时,受到哪些力的作用?这些力的方向如何?
2. 如何根据物体的运动状态判断物体受到的摩擦力大小和方向?
3. 如何根据二力平衡的条件求出物体受到的拉力大小?
4. 当物体的运动状态发生变化时,物体受到的摩擦力是否发生变化?如何变化?
5. 如何根据物体的受力情况判断物体的运动状态?
6. 如何利用牛顿第二定律求出物体受到的合外力大小和方向?
