题目内容
【题目】如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,(0<μ),先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则( )
A.F1一定小于 F2
B.F1一定大于 F2
C.两次的推力之比 为cosθ+μsinθ
D.两次的推力之比 为cosθ﹣μsinθ
【答案】A,D
【解析】解:根据平衡条件建立方程:
对甲图 F1﹣mgsinθ﹣f1=0
N﹣mgcosθ=0
f1=μN
联立三个方程解得F1=mgsinθ+μmgcosθ
对乙图,将F2分解(或者正交分解)
平行斜面方向:F2cosθ﹣mgsinθ﹣f2=0
N′﹣Fsinθ﹣mgcosθ=0
f2=μN′
联立三个方程解得F2= ;
AB、由于cosθ﹣μsinθ<1,所以F2= >F1=mgsinθ+μmgcosθ,A符合题意、B不符合题意;
CD、两次的推力之比 =cosθ﹣μsinθ,C不符合题意、D符合题意;
所以答案是:AD.
【考点精析】关于本题考查的滑动摩擦力和力的分解,需要了解滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解;求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算);在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法才能得出正确答案.
【题目】在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F(N) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
伸长量x(10﹣2 m) | 0.74 | 1.80 | 2.80 | 3.72 | 4.60 | 5.58 | 6.42 |
根据表中数据在如图1中作出F﹣x图象并求得该弹簧的劲度系数k=N/m;(保留两位有效数字)
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图2所示,其读数为N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在图3中画出这两个共点力的合力F合;
(3)由图得到F合=N.(保留两位有效数字)