练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，质量M=20kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ=0.04．在木楔倾角θ=30°的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑．当物块滑行的距离x=2.8m时，它的速度v=2.8m/s，在这一过程中木楔没有动，重力加速度取g=10m/s2，求：
    （1）地面对木楔的摩擦力的大小和方向；
    （2）地面对木楔的支持力的大小．

    【答案】分析：（1）根据匀变速之差运动的位移速度公式求出物块的加速度，结合牛顿第二定律求出物体所受的摩擦力以及所受的支持力．再对木楔进行受力分析，运用正交分解法求出地面对木楔的摩擦力的大小和方向．
    （2）木楔在竖直方向上处于平衡，求出平衡求出地面对木楔的支持力的大小．
    解答：解：（1）由匀加速运动的公式v2=2ax得
    物块沿斜面下滑的加速度为a=1.4 m/s2
    由于a＜gsinθ=5 m/s2，可知物块受到摩擦力的作用．分析物块受力，它受三个力，如图所示．
    对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，应用牛顿第二定律有
    mgsinθ-Ff1=ma
    mgcosθ-FN1=0

    分析木楔受力，它受五个力作用，如图所示

    对于水平方向，由牛顿第二定律有
    Ff2+Ff1′cosθ-FN1′sinθ=0
    由此可解得地面作用于木楔的摩擦力，又因Ff1′=Ff1
    FN1′=FN1
    所以Ff2=FN1′sinθ-Ff1′cosθ
    =mgcosθsinθ-（mgsinθ-ma）cosθ=macosθ
    故Ff2=1×1.4×N=1.21 N
    此力的方向与图中所设的一致（由C指向B的方向）．
    故地面对木楔的摩擦力的大小为1.21N，方向水平向左．
    （2）对于木楔在竖直方向，由平衡条件得
    FN2-Mg-FN1′cosθ-Ff1′sinθ=0
    故：FN2=Mg+FN1′cosθ+Ff1′sinθ=Mg+mgcos θcosθ+（mgsinθ-ma）sinθ
    =（M+m）g-masinθ
    =（20+1）×10 N-1×1.4×N=209.3 N
    故地面对木楔的支持力的大小为209.3N．
    点评：解决本题的关键进行正确地受力分析，抓住木楔处于平衡，运用正交分解法求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?荆州模拟）如图所示，质量m=2.2kg的金属块放在水平地板上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
    （1）金属块与地板间的动摩擦因数；
    （2）如果从某时刻起撤去拉力，撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m时撤去力F．不计空气阻力．已知木块与水平面间的动摩擦因数?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：
    （1）撤去力F时木块速度的大小；
    （2）撤去力F后木块运动的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速度先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20m．由于轮胎太旧，如果受到超过3×105N的压力时就会出现爆胎，则：
    （1）汽车在行驶过程中，在哪个位置最可能出现爆胎？
    （2）为了使汽车安全过桥，汽车允许的最大速度是多少？
    （3）若以（2）中所求得速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量m=2.0kg的金属块放在水平地板上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
    （1）撤去拉力后物体运动的加速度
    （2）撤去拉力后物体运动的最长时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?海淀区一模）如图所示，质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g=10m/s2．
    （1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；
    （2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C，且方向不变．求在t=0.20s时间内电场力做的功；
    （3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案