Question

高中物理力学题

1.一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速度有关，重力加速度为g，现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量的为（ ）
A.2(M-F/g) B.M-2F/g C.2M D.0

2.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0<μ<1）。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动，设F的方向与水平面夹角为α，在α从0逐渐增加到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则，（AC）
A.F先减小后增大
B.F一直增大
C.F的功率减小
D.F的功率不变

第一题我不知道答案，所以需要答案及思维过程；第二题选AC，要思维过程~
过程才是王道~~~~谢

Answer 1

解：由题意可知，物体受到摩擦力，重力，支持力和外力F，但在垂直于斜面方向上物体收到的力一定平衡，所以只需要讨论沿斜面方向上的力。已知倾角为α(α<45°)，静摩擦因数为μ,且tanα>μ。
根据共点力的平衡可以列出方程
当摩擦力沿斜面向上时，G×sin
a=u(G×cos
a+F×sin
a)+F×cosa
，可以算出F=G（tanα-μ）/（μtanα+1）①
当摩擦力沿斜面向下时，G×sin
a+u(G×cos
a+F×sin
a)=F×cosa
，可以算出F=G（tanα+μ）/（1-μtanα）②
可知①中F一定小于②中F，根据正切函数的性质可得
所以当②中F的α=45°时，Fmax=G（μ+1）/（1-μ）
当①中F的α=0°时，tanα=0，且tanα＞μ，所以μ=0，可得Fmin=0
但因为0°＜α＜45°，所以F的取值范围为0＜F＜G（μ+1）/（1-μ）
望楼主予以采纳，谢谢！（如有不明白的可以追问）

Answer 2

货车速度=54km/s=15m/s
以2.5m/s²的加速度做匀减速运动
移动25m后
根据V1²-V0²=2ax可得此时速度为10m/s
动量=10m/s×49000kg=490000kg·m/s
两车碰撞后可看作一个物体
动量不变
速度=490000kg·m/s÷（49000kg+7000kg）=8.75m/s
两车相撞后0.1s即获得相同速度
故
货车加速度=（10m/s-8.75m/s）÷0.1s=12.5m/s²
我们知道1N的力可以使1kg物体获得1m/s²的加速度
那么货车所受的力
就等于49000kg×12.5m/s=612500kg·m/s=612500N
轿车所受的力和这个力相同

Answer 3

(1)
以B点为转动支点，由力矩平衡得：
mgsin30°
·
L/3=Na·
2L/3
Na=mg/4
以A点为转动支点，由力矩平衡得：
mgsin30°
·
L=Nb·
2L/3
Nb=3mg/4
(2)
转动15°后，杆与水平线夹角变为45°
此时仍有力矩平衡：
mgsin45°
·
L/3=Na·
2L/3
mgsin45°
·
L=Nb·
2L/3
在沿杆的方向上，mgcos45°=μ(Na+Nb)
μ=1/2
(3)
很明显B点移过杆的重心后，钉子A不在给予杆弹力，杆的上端会绕着B掉下来，故此距离为L

Answer 4

tana>u,mgsina>umgcosa,所以静置时物块向下滑。f向上，F最小值F1，mgsina=f=umgcosa+uF1sina,f向上，F最大值F2，uF2sina=umgcosa+mgsina,F1=<F=<F2!由F1变成F2，f先减小（沿斜面向上）到零，然后反方向（沿斜面向下）变大。

Answer 5

1.匀速下降时，F+f=Mg所以f=Mg-F，匀速上升时mg+f=F,所以mg=F-f=2F-Mg，所以减少的质量就是.2(M-F/g)
2.受力分析，竖直方向对地面的压力F1=mg-Fsinα，水平方向摩擦力μF1=Fcosα
μmg=F(cosα+μsinα），数学问题，能算出F先小后大
3.对物体做功的力只有F和摩擦力，物体受力平衡，所以F与摩擦力做功大小相等，方向相反，随着α增大，压力变小，摩擦力也变小，摩擦力做功变小，所以F功率也越来越小