(1)对M和m分别受力分析,根据平衡条件列等式即可求解物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)应用牛顿第二定律先求出加速度,再根据运动学公式求物块到达底端的距离x。
16.【答案】解:(1)匀速跑动时有平衡:Fcosθ1=k(mg-Fsinθ1)
解得
(2)松手之后箱子减速滑行
减速过程解得
m/s
滑行时间
(3)冲上斜坡有:
2
解得a=8m/s向上滑行位移为【解析】
m
该题主要考查牛顿第二定律、匀变速运动等相关知识。分析好物理情景,灵活应用各相关公式是解决本题的关键。
(1)匀速跑动时,分析受力根据平衡条件可求k值;
(2)松手之后箱子减速滑行,根据受力情况,应用牛顿第二定律和运动学公式可求滑行时间;
(3)分析冲上斜坡受力情况,应用牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式可求向上滑行的距离。
17.【答案】解:(1)以结点O为研究对象,如右图所示,结点O
受FOA、FOB和F三个力的作用,其中F=m1g
将FOA分解为水平方向和竖直方向的两个力,由平衡条件有: FOB=FOAsinθ FOAcosθ=F
联立解得:FOA=125N FOB=75N
故轻绳OA、OB受到的拉力分别为125N,75N。
(2)乙在水平方向仅受绳OB的拉力FOB和地面的摩擦力f作用,根据平衡条件有: f=FOB 且f=μN N=m2g 联立以上各式得:μ=0.15
答:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是125N,75N; (2)物体乙与水平面间的动摩擦因数至少0.15。 【解析】
(1)对点O受力分析,受三个沿着绳子方向的拉力,根据平衡条件并结合正交分解法列式求解各个力;
(2)物体乙受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件得到静摩擦力大小; 本题是力平衡中临界问题,关键是分析临界条件。物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值
18.【答案】解:(1)对小球受力分析,设绳上的张力为T,则 水平方向: 竖直方向:
解得:T=20N,m1=1.6kg
(2)对物块受力分析可知,在竖直方向:
解得: FN=14N
(3)对物块受力分析在水平方向:
解得:
由牛顿第三定律可知,物块对地面的摩擦力大小为8N,方向水平向左。
答案:(1)小球的质量为1.6kg;(2)地面对物块的支持力大小为14N;(3)物块对地面的摩擦力大小为8N,方向水平向左。 【解析】
【分析】
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解。本题采用隔离法研究比较简便。
(1)对小球受力分析,由正交分解可求小球质量和绳上的张力; (2)对物块受力分析,由正交分解在竖直方向列式求解; (3)对物块在水平方向列式可求。
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