题目:
一物体在水平面上向右滑行,速度为5m/s,此时物体受到水平向左的恒定外力作用,大小为2N。求物体受到的摩擦力大小和方向。
相关例题:
题目:
一物体在斜面上向下运动,物体受到的摩擦力大小为重力的0.2倍,求物体下滑时的加速度大小。
答案:
根据牛顿第二定律,物体受到的摩擦力为:f = 0.2mg = 0.2 10 0.5 = 1N
根据运动学公式,物体的加速度为:a = (f - mgsinθ) / m = (1 - 10 0.5 0.5) / 0.5 = -2m/s^2
方向沿斜面向下。
以上就是牛顿定律在物理中的应用之一,通过牛顿定律可以解决许多复杂的物理问题。同学们在做题时,要注意受力分析、运动学公式、牛顿定律的应用,以及公式的适用条件。同时,也要注意解题的规范性和准确性,避免因为粗心大意而失分。
题目:一物体在水平恒力作用下沿水平面做直线运动,经过三秒,速度从零变为六米每秒,已知前一秒内位移是后一秒内位移的两倍,且物体在最后三秒内的加速度大小为三秒内加速度的一半,求物体在前三秒内的位移。
例题分析:
本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,同时考查了逆向思维方法。物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度大小,再根据运动学公式求出三秒内的位移。
解题过程:
设物体在前$s$时间内的加速度大小为$a_{1}$,位移为$x_{1}$;在最后$s$时间内物体做匀减速运动,加速度大小为$a_{2} = frac{1}{2}a_{1}$,位移为$x_{2}$。根据题意有:
$①$前$s$时间内的位移为:$x_{1} = frac{1}{2}a_{1}t^{2}$
$②$前$s$时间内物体的速度为:$v = a_{1}t$
$③$后$s$时间内物体的位移为:$x_{2} = v(2t) - frac{1}{2}a_{2}(2t)^{2}$
由题意知:$frac{x_{1}}{x_{2}} = 2$
联立解得:$a_{1} = 4m/s^{2}$
前三秒内的位移为:$x = frac{1}{2}a_{1}t^{2} + v(t - s) = 36m$
题目:
一物体在水平地面上受到水平推力作用静止不动,当水平推力增大同时撤去外力,物体在继续运动过程中速度逐渐减小,最终停止运动。物体从静止开始到刚撤去外力的过程中,物体始终只受重力和地面的支持力作用,则关于这个过程物体的运动情况,下列说法正确的是:
A.物体的加速度先增大后减小
B.物体的加速度一直减小
C.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
D.物体一直做匀加速运动
解析:
物体在水平推力作用下静止不动时,水平推力与重力平衡,撤去外力后,物体受到地面的摩擦力作用,根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
a = F合 / m = μg
其中μ为摩擦系数,g为重力加速度。由于摩擦系数μ和重力加速度g不变,所以物体的加速度不变。当水平推力增大时,物体受到的摩擦力增大,所以物体的加速度增大。当水平推力等于最大静摩擦力时,物体的加速度达到最大值。此后撤去外力,物体受到的摩擦力减小,物体的加速度也减小。因此,物体的加速度先增大后减小。所以选项A正确。
例题:
一物体在斜面上受到斜面给的摩擦力作用静止不动,当斜面倾角逐渐增大时,物体仍保持静止。求物体所受摩擦力如何变化?
解析:
物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力的作用。当斜面倾角逐渐增大时,重力垂直斜面的分力不变,而斜面的支持力和摩擦力都随之增大。根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
a = F合 / m = (mgsinθ - f)/m
其中f为摩擦力。由于重力垂直斜面的分力不变,所以物体的加速度随着斜面倾角的增大而增大。因此,物体所受摩擦力逐渐减小。所以选项B正确。
常见问题:
1. 如何根据牛顿第二定律求解物体的加速度?
2. 摩擦系数μ和重力加速度g如何影响物体的加速度?
3. 如何根据物体的受力情况判断物体的运动情况?
4. 如何求解物体所受的摩擦力?