题目内容
20.如图所示,放在水平地面上的物体A 重G=100N,左侧用轻质绳系在墙上,此时张力为零,右侧连着一轻质弹簧,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,可认为物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.弹簧的劲度系数k=2500N/m.在弹簧的右端加一水平拉力 F,则:(1)当弹簧伸长1cm时,物体受哪几个力的作用,各为多大?
(2)当弹簧伸长2cm时,物体受哪几个力的作用,各为多大?
分析 (1)先根据胡克定律计算出弹簧伸长1cm时的弹力大小,再计算出物体受到的最大静摩擦力的大小,比较这两个数值,得知物体处于静止状态,受到静摩擦力作用,结合受力平衡可得知静摩擦力的大小.
(2)根据胡克定律计算出弹簧伸长2cm时的弹力大小,与最大静摩擦相比较,得知物体要运动,受到的摩擦力与绳子的拉力的和与拉力F大小相等.
解答 解:(1)当弹簧伸长1cm时,弹簧的弹力为:
F1=kx1=2500N/m×0.01m=25N
物体与地面间的最大静摩擦力为:f=μFN且 FN=G
得:f=μG=0.4×100=40N
得知:F1<f
弹簧的拉力小于最大静摩擦力,所以此时物体受到的静摩擦力与拉力相等,为:f1=F1=25N
绳子上没有拉力.物体还受到重力和支持力.支持力与重力大小相等,方向相反为100N.
所以物体受到重力100N,支持力100N,弹簧的拉力25N,地面的摩擦力25N.
(2)当弹簧伸长2cm时,弹簧的弹力为:
F0=kx2=2500N/m×0.02m=50N
因为F2>f
所以物体此时受到的摩擦力为最大静摩擦力,为:f2=f=0.4×100=40N
物体若要保持静止,还要受到绳子的拉力,根据共点力的平衡可知,此时的拉力T:T+f2=F
所以:T=F-f2=50-40=10N
所以物体受到重力100N,支持力100N,弹簧的拉力50N,地面的摩擦力40N,绳子的拉力10N.
答:(1)当弹簧伸长1cm时,弹物体受到重力100N,支持力100N,弹簧的拉力25N,地面的摩擦力25N;
(2)当弹簧伸长2cm时,物体受到重力100N,支持力100N,弹簧的拉力50N,地面的摩擦力40N,绳子的拉力10N.
点评 解答该题要注意判断摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,当物体间没有相对滑动,有相对滑动的趋势时,物体受静摩擦力作用,当物体间有相对滑动时,物体将受到的摩擦力为滑动摩擦力.同时要会熟练的应用胡克定律计算弹簧的弹力,注意伸长量与弹簧长度的区别,还要注意单位换算.
A. | 甲、乙在同一高度的速度大小相等 | B. | 甲的切向加速度始终比乙的大 | ||
C. | 乙比甲先到达B处 | D. | 甲比乙先到达B处 |
①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等
②电炉两端电压小于电动机两端电压
③电炉两端电压等于电动机两端电压
④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率.
A. | ①②④ | B. | ①③ | C. | ②④ | D. | ③④ |
A. | x1:x2=5:11,v1:v2=1:$\sqrt{2}$ | B. | x1:x2=1:4,v1:v2=1:$\sqrt{2}$ | ||
C. | x1:x2=3:7,v1:v2=($\sqrt{2}+\sqrt{3}$):1 | D. | x1:x2=3:7,v1:v2=($\sqrt{3}-\sqrt{2}$):1 |
A. | 无风的雨天,坐在行驶的汽车里的人看到雨斜向下落向地面,是以地面上的房屋作为参考系的 | |
B. | 地球绕太阳运动是以地球为参考系的 | |
C. | 当选择不同的参考系时,同一个物体的运动类型总是不变的 | |
D. | 乘客坐在停在站台上的一列火车中,通过窗口看另一列火车时,以为自己的火车是在运动,这是由于他选择了另一火车为参考系的缘故 |
A. | 体积大、质量小的物体就是质点 | |
B. | 质量大、体积大的物体不可视为质点 | |
C. | 研究火星绕太阳运行,可将火星视为质点 | |
D. | 汽车可以视为质点,火车不可视为质点 |
A. | 汽车经过电线杆Q时的速度为10m/s | |
B. | 汽车加速度为1.5m/s2 | |
C. | O、P间的距离是7.5m | |
D. | 汽车从出发到经过电线杆Q所用的时间是8s. |