题目内容
【题目】将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数μ=0.8。刚开始环处于静止,现对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F,使圆环从静止开始沿杆向右匀加速,经过t=s后撤去拉力F发现继续前进1m后静止(取g=10m/s2,(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)撤去拉力F瞬间圆环的速度大小;
(2)圆环加速时的加速度大小;
(3)拉力F的大小。
【答案】(1)4m/s (2)4.4m/s2 (3)1N或9N
【解析】
(1) 撤去拉力F后,圆环受到重力,支持力,和摩擦力,由牛顿第二定律可知:
,
所以:
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由得:
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(2)小环做匀加速直线运动,由运动学公式可知:
;
(3)当环不受弹力时,
,
代入数据解得:
当F<1.25N时,环与杆上部接触,受杆向上的支持力FN,
由牛顿第二定律可知
,
,
又:
解得:
;
当F>1.25N时,环与杆下部接触,受杆向下的压力
由牛顿第二定律可知:
,
,
又:
,
解得:
;
【题目】某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据已在下表中给出,其中的值可从图(b)中弹簧测力计的示数读出。
砝码的质量 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
滑动摩擦力 | 2.15 | 2.36 | 2.55 | 2.93 |
回答下列问题:
(1)=__________:
(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出图线____________;
(3)与、木块质量、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小之间的关系式为=__________,图线(直线)的斜率的表达式为=__________。
(4)取,由绘出的图线求得_____。(保留2位有效数字)