- 高一物理滑梯问题
高一物理滑梯问题主要包括以下几种:
1. 小孩从斜面顶端由静止开始下滑,受到的摩擦力大小恒为3N,方向沿斜面向下。已知斜面长为2m,高为1m,小孩滑到底端时的速度为2m/s。在此过程中,小孩的动能变化量为多少?摩擦力对小孩做的功是多少?
2. 质量为m=2kg的小物块在粗糙水平面上以初速度v_{0}=6m/s开始滑动,其运动轨迹如图所示,取水平向左为正方向。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s^{2}。求:
(1)小物块受到的滑动摩擦力的大小和方向;
(2)小物块向左运动通过的总路程;
(3)小物块在水平面上滑行的总时间。
3. 质量为M的木箱在水平面上滑行,与地面间的动摩擦因数为μ,若用一水平力F推木箱,木箱恰好能做匀速直线运动,则水平推力F的大小为多少?
以上问题都是关于在滑梯上的运动问题,这类问题通常需要考虑摩擦力、重力、支持力等物理因素的影响,以及动能、动量、能量等物理量的变化。
相关例题:
问题:一个小孩从滑梯的顶端开始下滑,他的下滑速度在开始时逐渐增加,到达一定位置时速度达到最大值。假设小孩的质量为m,滑梯的高度为h,倾斜角度为θ,小孩与滑梯之间的摩擦因数为μ。
在下滑过程中,小孩受到重力、摩擦力和下滑力的作用。重力沿斜面向下的分力与摩擦力相平衡,以保持小孩在滑梯上的匀速运动。
请列出描述小孩下滑过程的物理方程,并求解出小孩到达最大速度时的位置。
解答:
物理方程:
1. 重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡:mgμsinθ = f
2. 重力与斜面的支持力平衡:mgcosθ = N
3. 摩擦力提供小孩下滑的动力:f = ma
其中,a为小孩的加速度。
求解最大速度时的位置:
假设小孩在下滑过程中的最大速度为vmax,根据牛顿第二定律,有:mgμsinθ - f = ma
又因为f = μmgcosθ,所以有:μmgcosθ = mgμsinθ - ma
将摩擦力提供下滑动力的表达式代入上式,得到:
vmax = sqrt(2gh - 2ghcosθ) / tanθ
其中,sqrt表示平方根。
当h足够高时,小孩将达到最大速度vmax。此时,重力沿斜面向下的分力等于摩擦力,即mgμsinθ = f。
希望这个例题能够帮助您理解高一物理滑梯问题。
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