题目内容
2.一个质量为1kg的物体放在粗糙水平地面上,今用最小的拉力拉它,使之做匀速直线运动,已知这个最小拉力为6N,g取10m/s2,求:(1)物体与地面的动摩擦因素;
(2)最小拉力与水平方向的夹角.
分析 (1)拉力斜向上时比较省力,根据正交分析法将拉力分解,根据平衡条件可得出拉力的表达式,再根据数学规律即可明确最小值表达式,从而求出动摩擦因素;
(2)分析1中数据,根据数学规律可求得拉力的方向;
解答 解:(1)拉力斜向上比较省力,设夹角为θ;
由受力分析如图:
水平方向:Fcosθ-μN=0 ①
竖直方向:mg-Fsinθ-N=0 ②
联立①②解得F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$=$\frac{μmg}{{\sqrt{1+{μ^2}}sin({θ+α})}}$(其中$tanα=\frac{1}{μ}$)
当sin(α+θ)=1 时,拉力取最小值,即:$\frac{μmg}{{\sqrt{1+{μ^2}}}}=6$
解得μ=0.75
(2)此时$tanα=\frac{1}{μ}=\frac{4}{3}$,
即α=53°
所以可知θ=37°
答:(1)物体与地面的动摩擦因素为0.75;
(2)最小拉力与水平方向的夹角为37°
点评 本题考查共点力平衡条件的应用,要掌握受力分析的基本方法,从而得出受到的所有力,再根据平衡条件进行分析,从而列出对应的表达式; 本题难点在于数学规律的应用,要注意体会数学规律在物理学中的应用,平时要加强相应的练习.
练习册系列答案
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13.一个带正电的验电器如图所示,当一个金属球A靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )
A. | 金属球A可能带负电 | B. | 金属球A一定带正电 | ||
C. | 金属球A一定带负电 | D. | 金属球A可能不带电 |
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7.如图所示,abcd是一个边长为L的正方形,它是磁感应强度为B的匀强磁场横截面的边界线.一带电粒子从ab边的中点O垂直于磁场方向射入其速度方向与ad边成θ=30o.角,如图.已知该带电粒子所带电荷量为+q质量为m,重力不计,若要保证带电粒子从ad边射出,则( )
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B. | 粒子轨道半径最大值为$\frac{L}{3}$ | |
C. | 该带电粒子在磁场中飞行的时间为$\frac{3πm}{5Bq}$ | |
D. | 则该带电粒子入射时的最大速度为$\frac{BqL}{3m}$ |
14.物体沿一直线运动,速度-时间图象如图所示,则下列说法中错误的是( )
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C. | 在第2s末物体的位移改变方向 | D. | 在第2s末物体的速度改变方向 |
11.如图所示,图甲为一列横波在t=0.5s时的波动图象,图乙为质点P的振动图象,下列说法正确的是( )
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B. | 0.5s至1.0s的过程中质点P的位移为0.4cm | |
C. | 在t=1.0s时,质点P向x轴正方向运动 | |
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E. | t=0.75s时,质点P的加速度达到最大值 |