- 物体的弹性和弹力
- 共2931题
如图所示,一个底面粗糙,质量为m的斜面体静止在水平地面上,斜面体斜面是光滑的,倾角为30°.现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,小球静止时轻绳与斜面的夹角也是30°.求地面与斜面间的动摩擦因数至少多大?(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)
正确答案
解:沿斜面和垂直于斜面方向建立直角坐标系,对m受力分析得:
解得:
对斜面受力分析得:=μN′
N‘=mg+Ncos30°
解得:
摩擦系数至少应为
答:地面与斜面间的动摩擦因数至少为.
解析
解:沿斜面和垂直于斜面方向建立直角坐标系,对m受力分析得:
解得:
对斜面受力分析得:=μN′
N‘=mg+Ncos30°
解得:
摩擦系数至少应为
答:地面与斜面间的动摩擦因数至少为.
如图,小球沿一竖直面内的光滑圆弧轨道下滑,O为圆心.画出小球在图示位置处的受力示意图.
正确答案
解:小球受重力、支持力,因光滑没有摩擦力,如图所示:
答:如上图所示.
解析
解:小球受重力、支持力,因光滑没有摩擦力,如图所示:
答:如上图所示.
如图所示,为使一个重为G的物体静止在倾角为θ的光滑斜面上,需给物体施加一个外力,大小也是G.
①试说明凡符合条件的外力方向,并在图上标出(不要求说明理由).
②求出各情况下物体对斜面压力大小.
正确答案
解:①外力方向可以竖直向上,如图:
外力F与重力二力平衡,物体受支持力FN1=0,根据牛顿第三定律物体对斜面的压力为0;
②当外力F沿其他方向时,受重力、支持力、外力F,根据平衡条件G与N的合力与外力F等大反向,
根据平行四边形定则做出支持力N与重力G的合力:大小应等于G,如图:
若F=G,则F、G与支持力FN2组成等腰三角形,由几何知识:
FN2=2Gcosθ,根据牛顿第三定律物体对斜面的压力为2Gcosθ;
外力F的方向与竖直方向成2θ并斜向右下方.
答:(1)共有两种情况,力F的方向如上两图所示;
(2)竖直向上时,支持力为0;当力F与竖直方向成2θ并斜向右下方时物体对斜面的压力大小为2Gcosθ.
解析
解:①外力方向可以竖直向上,如图:
外力F与重力二力平衡,物体受支持力FN1=0,根据牛顿第三定律物体对斜面的压力为0;
②当外力F沿其他方向时,受重力、支持力、外力F,根据平衡条件G与N的合力与外力F等大反向,
根据平行四边形定则做出支持力N与重力G的合力:大小应等于G,如图:
若F=G,则F、G与支持力FN2组成等腰三角形,由几何知识:
FN2=2Gcosθ,根据牛顿第三定律物体对斜面的压力为2Gcosθ;
外力F的方向与竖直方向成2θ并斜向右下方.
答:(1)共有两种情况,力F的方向如上两图所示;
(2)竖直向上时,支持力为0;当力F与竖直方向成2θ并斜向右下方时物体对斜面的压力大小为2Gcosθ.
画出图中A物体所受弹力的示意图
正确答案
解:图1中物体只受重力和绳子的拉力作用,与斜面之间没有力的作用;
图2中物体受重力和两支点的弹力方向;
图3中物体受重力和墙以及另一小球的弹力;
如图所示;
解析
解:图1中物体只受重力和绳子的拉力作用,与斜面之间没有力的作用;
图2中物体受重力和两支点的弹力方向;
图3中物体受重力和墙以及另一小球的弹力;
如图所示;
如图所示,质量为5Kg的物体放在水平面上,物体与地面之间的动摩擦因素为0.2,求水平外力F为多大时,物体可以在水平面上做匀速直线运动?
正确答案
解:物体做匀速直线运动,受力平衡,物体受到重力、支持力、外力F以及滑动摩擦力,根据平衡条件得:
F=f=μmg=0.2×50=10N
答:水平外力F为10N时,物体可以在水平面上做匀速直线运动.
解析
解:物体做匀速直线运动,受力平衡,物体受到重力、支持力、外力F以及滑动摩擦力,根据平衡条件得:
F=f=μmg=0.2×50=10N
答:水平外力F为10N时,物体可以在水平面上做匀速直线运动.
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