- 高一物理力学平衡方程题
以下是一些高一物理力学平衡方程题:
1. 轻杆一端固定一个小球,另一端固定在光滑水平轴O,杆可绕O点自由转动,整个装置处于静止状态,则小球受到的力是( )
A. 一定是重力
B. 可能是重力和杆对小球弹力的合力
C. 可能是重力和杆的拉力的合力
D. 一定是杆对小球的拉力
答案:BC。
2. 质量为m的物体在竖直向上的恒力作用下减速上升了h,在这个过程中,下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能增加了mgh
B. 物体的动能减小了mgh
C. 物体的机械能增加了mgh
D. 合力对物体做了负功。
答案为:A、C和D。
3. 质量为m的物体在竖直向上的恒力作用下减速上升了h,在这个过程中,物体受到的合力对物体做的功为( )
答案为:-mgh。
4. 质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为μ,当用大小为F(未知)的力推物体时,求物体受到的摩擦力的大小。
答案:F-μmg。
以上题目均涉及力学平衡方程,希望以上信息对你有所帮助。
相关例题:
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,沿着与水平面成30度角的方向运动了10m。求物体所受的支持力以及摩擦力的大小。
解析:
首先,我们需要根据题意画出物体的受力图,并列出平衡方程。
物体受到三个力的作用:重力、支持力和外力。这三个力的合力为零,因此我们可以列出平衡方程:
水平方向平衡方程:$F_{外} cos 30^{circ} = f$
竖直方向平衡方程:$F_{支持} + F_{重} = mg$
其中,$F_{外}$是水平外力,$f$是摩擦力,$F_{支持}$是支持力,$F_{重}$是重力,$mg$是物体质量与重力加速度的乘积。
根据题意,物体在水平面上的位移为10m,所以有水平方向的位移公式:$x = frac{1}{2}at^{2}$
其中,$a$是物体在水平方向上的加速度,可以由平衡方程求得。
将上述方程联立,我们就可以解出支持力和摩擦力的大小。
解:根据题意,物体在水平面上的加速度为:$a = frac{F_{外} cos 30^{circ}}{m} = frac{20 times frac{sqrt{3}}{2}}{5} = 2sqrt{3}$
代入水平方向位移公式可得:$x = frac{1}{2}at^{2} = frac{1}{2} times 2sqrt{3} times 10 = 10sqrt{3}$
由于物体在竖直方向上没有位移,所以有竖直方向的平衡方程:$F_{支持} = mg - F_{重}$
将已知量代入可得:$F_{支持} = 5 times 10 - 5 times 9.8 = 5N$
摩擦力的大小可以通过平衡方程求得:$f = F_{外} sin 30^{circ} = 20 times frac{1}{2} = 10N$
所以,物体所受的支持力为5N,摩擦力为10N。
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