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的水平拉力,物体与地面间的摩擦力为10N。求:
答案:根据受力分析,物体受到重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f。其中,重力G和支持力N是竖直方向的力,拉力F和摩擦力f是水平方向的力。
已知:
G = 5kg
f = 10N
F = 20N
根据受力平衡原理,可以列出以下方程:
F - f = 0 (水平方向)
G - N = 0 (竖直方向)
其中,f为摩擦力,N为支持力。
解得:
N = G = 5kg x 9.8m/s² = 49N
f = F - N = 20N - 49N = -29N
所以,物体在水平地面上受到的支持力为49N,方向竖直向上;受到的摩擦力为-29N,方向水平于拉力的方向相反。
相关例题:
题目:一个质量为2kg的木块放在水平地面上,木块与地面的动摩擦因数为μ=0.5。现在用一个大小为15N的水平推力使木块沿地面做匀加速直线运动,求木块的加速度大小和方向。
答案:根据受力分析,木块受到重力G、支持力N、推力F和摩擦力f。其中,重力G和支持力N是竖直方向的力,推力和摩擦力是水平方向的力。
已知:
G = 2kg
μ = 0.5
F = 15N
根据受力平衡原理,可以列出以下方程:
F - f = ma (水平方向)
μ(G - N) = f (竖直方向)
其中,a为加速度,f为摩擦力。解得:
a = (F - μG) / m = (15 - 0.5 × 2 × 10) / 2m/s² = 1.5m/s²
所以,木块的加速度大小为1.5m/s²,方向与推力的方向相同。
题目:一物体在水平地面上受到向右10牛的拉力,它向右做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力为多少牛?
答案:物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力和拉力是平衡力,所以摩擦力为10牛。
相关例题:一个物体在斜面上静止,请画出该物体的受力分析图,并说明每个力的大小和方向。
答案:物体在斜面上受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。重力垂直于斜面向下,支持力垂直于斜面向上,摩擦力沿斜面向下。三个力的合力使物体保持静止。
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的水平拉力,物体与地面间的摩擦因数为0.2。求物体所受的合力大小和方向。
答案:
合力大小为4N,方向水平向右。
解析:
物体受到三个力的作用:水平拉力F、地面的摩擦力f和地面的支持力N。根据力的平行四边形法则,这三个力的合力为:
F合 = F - f - Nμ
其中,F = 20N,f = 0.2F = 4N,μ = 0.2,代入公式可得:
F合 = F - f - Nμ = 20 - 4 - 5 × 0.2 × 9.8 = 4N
方向水平向右。
相关例题:
题目:
一个质量为5kg的物体在斜面上受到一个大小为25N的拉力,物体与斜面间的摩擦因数为0.3。求物体所受的合力大小和方向。
答案:
合力大小为7N,方向沿斜面向下。
解析:
物体受到三个力的作用:斜面的拉力F、斜面的摩擦力f和重力G。根据力的平行四边形法则,这三个力的合力为:
F合 = Fcosθ - f - Gsinθ + Nμ
其中,θ为斜面倾角,F = 25N,f = 0.3F = 7.5N,μ = 0.3,G = mg = 50N,代入公式可得:
F合 = Fcosθ - f - Gsinθ + Nμ = 25 × cos30° - 7.5 - 50 × sin30° + 5 × 10 × 0.3 = 7N
方向沿斜面向下。