题目内容

【题目】如图所示,质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为μ,由于光滑固定导槽AB的控制,该物块只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动,同时用水平力拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直,沿y轴正方向)沿槽匀速运动。

1)求物块所受摩擦力的大小和方向;

2)欲使物块所受水平拉力最小,求该水平拉力的大小和方向。

【答案】1μmg;方向与y轴负向夹角为

2μmg,方向沿y轴正向;

【解析】

(1)工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2,故工件相对于钢板的速度如图所示,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,则摩擦力大小为f=μmg,方向 ,则摩擦力的方向与y轴负向夹角为

(2)拉力F的方向沿y轴正方向时F有最小值,其值为

F=fcosθ=μmgcosθ

因此F的大小为

练习册系列答案
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【题目】用如图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz.平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次.

(1)在验证“质量一定,加速度与合外力的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能有_____

A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)

B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)

C.砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量(即

D.砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量

(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度_____.(结果保留3位有效数字)

(3)小车质量一定,改变砂桶中沙子的质量,砂桶和沙子的总质量为,根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示,则小车的质量_____.(g=10m/s2

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