如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角的斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
(8分)如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿

(1) (2) 试题分析:(1)要使物体运动时不离开水平面,应有:Fsinθ≤mg ①(2分)要使物体能向右运动,应有:Fcosθ≥m(mg-Fsinθ) ②(1分)联立①②式得: (1分)(2)根据牛顿第二定律得:Fcosθ-m(mg-Fsinθ)=ma ③(2分)解得: (2分)上式变形 ,其中 ④(2分)当sin(θ+a)=1时F有最小值解得: 代入相关数值解得: N (1分)

(1)要使物体运动时不离开水平面,应有Fsinθ≤mg,要使物体能向右运动,应有Fcosθ≥μ(mg-Fsinθ),所以μmgcosθ+μsinθ≤F≤mgsinθ; (2)Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma1,解得a1=6m/s2,μmg=ma2,a2=5m/s2,由v=a2t2解得t2=2.4s; (3)Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=maF=μmg+macosθ+μsinθ=μmg+ma1+μ2sin(θ+α)其中α=sin-111+μ2当sin(θ+α)=1时,F有最小值,Fmin=μmg+ma1+μ2=405N.

解答:解:(1)由题意,拉力F的最小值能使其水平分力克服摩擦力,物体受力分析如图:
则有:
Fmcosθ=f
又:
f=μ(mg-Fmsinθ)
解得Fm=
μmg
cosθ+μsinθ

而最大值是其竖直分力不能大于重力.
故有:
mg=FMsinθ
解得:
FM=
mg
sinθ

故F的范围为:
μmg
cosθ+μsinθ
≤F≤
mg
sinθ

(2)若物体以恒定加速度a向右做匀加速直线运动,则由牛顿第二定律得:
Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma
解得:F=
m(μg+a)
cosθ+μsinθ

由数学知识知F的最小值为:Fmin=
μmg+ma


  • 如图所示,水平地面上放置一个长木板B,在木板的右端放置一个质量为m=...
    答:2mg=maB1解得:aB1=F?3μmgm=6?3×0.1×101=3m/s2(2)设F撤去时A、B的速度分别为vA1、vB1,A运动的位移为SA1,B运动的位移为SB1,则有:vA1=aA1t0=1×1=1 m/s sA1=12aA1t02=12×1×1m=0.5mvB1=aB1t0=3×1=3 m/s sB1=12aB1t02=12×3×1m=1.5m撤去F后...
  • 如图所示,放置在水平地面上一个高为48cm、质量为30kg的金属容器内密闭一...
    答:2)活塞静止后关闭阀门,设当活塞被向上拉至容器开口端时,L3=48cm根据玻意耳定律:P1L1S=P3L3S代入数据得:P3=5×104Pa又因为F+P3S=P0S+mg所以F=350N>30×10N所以金属容器能被提离地面.答:(1)活塞静止时距容器底部的高度为20cm;(2)通过计算知金属容器能被提离地面.
  • 如图所示,水平地面上放置着质量为M的粗糙斜面体,一质量为m的物体在拉...
    答:解答:解:A、以整体为研究对象,分析受力情况:总重力(M+m)g、地面的支持力N和摩擦力f、拉力F.由于F有水平向右的分力,则由平衡条件可知:f一定水平向左.故A正确,B错误;C、以m为研究的对象,则沿斜面的方向受到重力沿斜面向下的分力与拉力、摩擦力的作用,由于不知道拉力F与重力的分力mg...
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    答:那么再对物体进行受力分析 水平方向上,不仅受到拉力的分力的作用,还有摩擦力f=μN 因为物体由静止开始运动,则加速度为a,所以Fcosθ-f=ma。ma即合外力,就是拉力的分力减去摩擦力而剩余的力。竖直方向上,不仅受到拉力的分力的作用,还有重力和支持力。重力=mg,支持力FN=物体对地面的压力=mg-F...
  • 如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其从静止开始在水平推...
    答:WF-μmgs=0-0得 s=WFμmg=7000.5×4×10=35m即最大位移为35m.答:(1)物体运动过程中物体的最大加速度am为20m/s2.(2)在距出发点10m时物体的速度达到最大vm.(3)物体在水平面上运动的最大位移是35m,该同学不正确.
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    答:T =2( t + t 0 )= =4.4s。, (2)在P自由下落及作用区下落的过程,木板受到的摩擦力不同,所以运动的加速度不同,由牛顿第二定律分别得出 由运动学公式,木板在一个T内速度的变化量 故 P 回到初始位置的次数 =10.3, n 应取整数,即 n =10。 略 ...
  • 如图所示,水平地面上一个质量M=4.0kg、长度L=2.0m的木板,在F=8.0N的...
    答:(1)木板与水平面之间的动摩擦因数:F=μMg,μ=FMg=8.04.0×10=0.2若物块与木板间无摩擦,木板运动,木块不运动.放上木块后木板做匀减速运动,加速度大小:μ(m+M)g-F=Ma,解得:a=F?μ(M+m)gM=8?0.2(4+1)×104=?0.5m/s2设经过时间t木块从木板上落下,则:L=v0t...
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  • 如图甲在水平地面上放置一个质量为4千克的物体,让其在随位移均匀减小的...
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