- 高考物理平衡方程题
高考物理平衡方程题有很多,以下列举几个例子:
1. 轻绳一端系一质量为M的物体,放在倾角为θ的斜面上,另一端通过一光滑小孔用铰链固定在O点,当用一力F沿斜面向下拉物体时,物体静止在斜面上,此时铰链与物体间摩擦力为零,现将力F逐渐增大到与重力相等时,物体将保持静止状态,此时铰链对物体的支持力为Mg/tanθ,铰链受到的摩擦力为Mg/tanθ。
2. 轻杆一端固定一个质量为m的小球,以另一端为圆心,使小球在竖直平面内做圆周运动。当小球在最高点时,小球受到重力mg、拉力F和杆作用力N的作用。小球在最高点时,由牛顿第二定律得:mg+N-F=0-mg',即N=mg+F。
3. 两个物体用细绳连接并静止在光滑斜面上,当对其中一个物体施加一个平行于斜面的恒力F时,两物体组成的系统将保持静止状态。此时细绳中产生一个沿绳方向的拉力T,则当物体在斜面上向下运动时,细绳的拉力T随时间的变化关系为T=F-kx。
以上仅是部分高考物理平衡方程题,实际上高考物理平衡方程题还有许多,涉及到力学、电学等多个方面。考生在备考时可以多做一些相关题目,提高解题能力。
相关例题:
题目:
有一个质量为 m 的小车,在水平面上以一定的速度 v 匀速运动。小车前方有一块高度为 h 的木块,小车在运动过程中突然受到一个大小为 F 的水平外力作用。小车与木块之间的摩擦系数为 μ。求小车与木块碰撞前后的速度。
分析:
在小车与木块碰撞前,小车受到重力、支持力和摩擦力的作用,这三个力的合力大小为 F',方向水平。小车做匀速直线运动,因此可以列出平衡方程:F' = f。
在小车与木块碰撞后,由于碰撞过程中动量守恒,因此可以列出动量守恒方程:mv = mv1 + mv2。
其中,v1 和 v2 分别表示碰撞后小车和木块的速度。
根据牛顿第二定律,小车受到的摩擦力 f = μmg,因此可以列出摩擦力方程:f = F - F'。
解题过程:
F' = f = μmg
F = F - F' = mv - mv1 - mv2
其中,F' 和 mv 是已知量,μ、g、v、F 均为常数。
解方程组可以得到 v1 和 v2 的值。
答案:
碰撞后小车速度 v1 = (F - μmg) / (μ + 1)
碰撞后木块速度 v2 = mv - v1 = (μ + 1)v - (F - μmg) / (μ + 1)
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