题目:
一物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平拉力,物体在水平面上做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为多少?
答案:
物体在水平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。根据二力平衡原理,物体受到的摩擦力等于拉力,即f = F = 20N。
相关例题:
题目:
一物体在斜面上做匀速直线运动,已知斜面的角度为30度,物体受到的摩擦力为5N,求物体与斜面之间的摩擦系数。
答案:
根据摩擦力公式f = μN,其中N是物体对斜面的压力,可以求出物体与斜面之间的摩擦系数μ。由于物体在斜面上做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等,即f = mgμcosθ,其中mg是物体的重力,cosθ是斜面的倾角。将数据代入公式可得μ = f/(mgcosθ),解得μ = 0.25。因此,物体与斜面之间的摩擦系数为0.25。
拓展:
除了上述两个例子外,高中物理力学与运动题还包括以下内容:
1. 物体在斜面上加速运动或减速运动时,摩擦力和加速度的关系;
2. 物体在传送带上加速或减速时,摩擦力和传送带速度的关系;
3. 物体在圆弧轨道上运动时,向心力的来源和摩擦力的变化;
4. 多个物体组成的系统在相互作用下的运动规律;
5. 牛顿运动定律的应用范围和局限性。
以上内容仅供参考,如需更详细的信息,请咨询高中物理教师或参考高中物理教材。
例题:
一物体在水平地面上受到水平力F的作用,从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,物体速度达到v。求物体与地面之间的动摩擦因数。
已知:F为水平力,F与物体运动方向相同,t为时间,v为物体速度
求:物体与地面之间的动摩擦因数μ
根据牛顿第二定律,有F - μmg = ma
其中,a为加速度,m为物体质量。
又因为v = at
联立以上两式,可得μ = (F - at)/mg
其中,g为重力加速度。
所以,物体与地面之间的动摩擦因数μ为(F - at)/mg。
高中物理力学与运动题常见问题
一、摩擦力问题
1. 摩擦力方向判断错误
2. 摩擦力大小判断错误
3. 摩擦力做功问题
4. 摩擦力与其他力的相互作用
二、运动学问题
1. 速度、加速度、位移等物理量的方向性理解
2. 运动学公式的适用条件
3. 运动学问题的分析方法(隔离法、整体法等)
4. 运动学图像问题
例题:
一物体在斜面上加速下滑,加速度为a,斜面倾角为θ,求物体与斜面间的摩擦力。
分析:
物体受到重力、支持力和摩擦力,加速度由摩擦力和重力沿斜面向下的分力的合力决定。
解:
根据牛顿第二定律,有:mgsinθ - f = ma
又因为f = μN = μmgcosθ
所以μ = a(sinθ - μcosθ)/g
三、连接体问题
两个或多个物体一起运动时,需要考虑相互作用力,常常采用整体法和隔离法进行分析。
例题:
一质量为M的平板小车静止在光滑水平面上,小车左端静止一质量为m(M > m)的木块。小车和木块间存在摩擦,现给小车施加一水平向右的拉力F,使小车向右加速运动,求木块受到的摩擦力。
分析:
将小车和木块作为一个整体,水平方向只受拉力F作用,因此整体在水平方向上动量守恒。由于木块相对于地面静止,因此木块受到的摩擦力等于木块相对于小车的加速度乘以木块的质量。
解:
设向右为正方向,根据动量守恒定律有(M + m)v = Ft
对木块受力分析得 -f = ma' (a'为木块相对于小车的加速度)
解得 f = (M + m)a(t) - ma (负号表示方向向左)
