高一物理力学经典例题及解析与答案

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嘿V忌
2010-05-15
知道答主
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重力为600N的木箱置于水平地面上,木箱与地面的动摩擦因数为0.4,(1)当用与水平方向成30度角斜向上的拉力拉木箱匀速前进时;(2)当用与水平方向成30度角斜向下的推力推木箱匀速前进时。两次用力的大小各为多少?
1.G=600N , u=0.4
正压力N=G-F*sin30`=G-F/2
摩擦力f=u*N
匀速前进,f=F*cos30`
u*(G-F/2)=F*√3/2
0.4*(600-F/2)=F*√3/2
F=2400/(5√3+2)N=225.1N

2.N=G+F*sin30`=G+F/2
摩擦力f=u*N
匀速前进,f=F*cos30`
u*(G+F/2)=F*√3/2
0.4*(600+F/2)=F*√3/2
F=2400/(5√3-2)N=360.4N

2.一质点由静止起受力F1作用加速运动,经时间t后,将力F1撤去,立即加上与F1反向的力F2,再经时间t,质点恰返回出发点,求F1与F2的比值.
有F1作用的过程中:
路程S1=1/2*a1*t^2
a1=F1/M
可得路程S1=(F1*t^2)/(2m)----------[1]

F2作用,到回到起始点的过程中:
a2=F2/m

位移S2=Vo*t+1/2*a2*t^2
Vo就是撤掉F1时的速度,Vo=a1*t=F1*t/m
因为S2是位移公式,设以F2的方向为正方向
有S2=-Vo*t+1/2*a2*t^2----------[2]

又S2大小=S1大小
即[1]=[2]
可得结果F1:F2=1:3

3.一轻质量弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧生长了4厘米,再将重物向下拉1厘米,然后放手,则在刚释放时的瞬间,求重物的加速度(g取10m/s^2)

2.5m/s^2,方向向上。
弹簧生长了4厘米时弹力正好等于物体自重。
而再在此基础上多伸长1厘米后,物体受到的合力就等于1/4的自重,所以
a=(1/4 mg)/m=1/4g=2.5m/s^2

4.一个做匀减速运动的质点,它在第一个2秒内和第二个2秒内通过的位移分别为18米和14米,求:

(1)质点的加速度和初速度。
(2)质点经多少时间停下来?

用中间时刻速度,也就是平均速度解决
有18/2=9,是第一秒的速度(因为匀减速),14/2=7是第三秒速度(同样的原因,如果楼主还是不清楚请留言给我)
然后有(9-7)/2=1,加速度就是1
初速度就是9+1=10
时间就是10

5.一物体静止在斜面上,当斜面的倾角逐渐增大而物体仍然静止在斜面上时
A。物体所受的重力和静摩擦力的合力逐渐增大
B。物体所受的重力和支持力的合力逐渐增大
C。物体所受的支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
D。物体所受的重力,支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
分析:
物体静止在斜面上受到3个力的作用:重力,支持力,静摩擦力。
任意两个力的合力必定与第3个力等大反向。

A.该命题等价于物体所受的支持力逐渐增大。(重力、静摩擦力合力大小与支持力大小相同)。支持力N=mgcosα,根据数学知识,倾角变大,N应当越来越小。

B.该命题等价于静摩擦力逐渐增大。根据受力平衡得出,f=mgsinα。同样根据数学知识,可以得出静摩擦力确实越来越大。

C.该命题等价于重力越来越大。显然是错误的。

D.物体受力平衡。合力始终应当为0。

6.如图所示,某搬运工人用水平力F 拖着一尾端放有一木箱的平板以1m/s的速度匀速运动,已知木箱和平板的质量都是50kg,木箱、平板、地面之间的摩擦系数都为μ=0.1;某时刻搬运工人突然将水平力增大了20N,并保持该力不变,木箱立即从水平板尾端滑落,当工人发现木箱落地后已经前进了6秒,此时木板尾端与木箱间的距离为多少?不计平板厚度,木箱可视为质点,g=10m/s2)
由于该物体做匀速运动
`所以物体受力平衡,F=f摩=ц(M+m)g=100N
`工人突然加力后,木箱掉落,此时只受摩擦力
`f=цmg=50N,a=F/m=1m/s^2(方向与运动方向相反)
`当木箱停止运动后,不受摩擦力,所以不反向运动
`可求得运动时间为v=vo - at 得 t=1s
`所以木箱的位移为S2=vot - 1/2at^2 =0.5m
`木板所受的拉力为 F拉=100 + 20 =120N
`f摩=цMg=50N,方向与F拉相反
`所以木板所受合外力为 F合=120-50=70N,a=F/m=1.4m/s^2
`位移S1=vot + 1/2at^2 =31.2m
`所以两物体相差距离为 S1-S2=31.2-0.5=30.7m 。

7.一物体静止在光滑斜面上,当F沿什么方向时F最小,最小值为多大?F是人为给物体施加的力。

令F和斜面的夹角为α,斜面和水平面的夹角为θ.物体质量为m。

∵在斜面方向上受力平衡,

∴mg·Sinθ=F·Cosα

∴F=(mg·Sinθ)/Cosα

Cosα最大为1,即α=0°时:F最小,

此时F=mg·Sinθ

8.一木块静止在水平桌面上,已知木块重G=20,木块与桌面间的动摩擦因数u=0.4,且木块与桌面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
问:木块在桌面上滑动后,使水平拉力变为6N,木块受到的摩擦力是多大?(高一物理题)
由1可知

块重G=20 * 动摩擦因数u=0.4, = 8N

因为 木块与桌面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.

所以用6N拉力去拽 是拽不动的 那么物体静止受力平衡

则有 F拉 = f摩 = 6N

等一下

F =un = 20N * 0.4 = 8N

所以: F(静) = F(动)=8N

因为F(拉)=6N

所以 F(拉)<F(静)

保持平衡

所以:F(摩) = F(拉)=6N

9.重15N的物体由OP、OM两条绳拉住,OP与竖直方向成θ角,OM保持水平。若OP、OM能承受的最大拉力分别为(10√3)N和15N,问为了保持绳不被拉断,θ角的最大值为多少?

第一步:
分析受力平衡,重物G由于处于平衡状态,所以根据牛三律其不受力或者合外力为0。显然其并非不受力,所以推算其和外力为零。首先其肯定受到重力作用,重力方向竖直向下,大小为15N。同理其便受到一个力,大小为15N,方向与重力相反,即竖直向上。这样这两个力使之处于平衡状态。
第二步:
数值分析,其向上的和重力平衡的力只是来自OP与OM两个力的合力,将其用平行四边形法则进行分解,OM与合力方向垂直,所以其根本不受力,题目中说起承受的最大拉力为15N实际上是迷惑项目,纵使OM承受的最大拉力为0,OM线也不会拉断。(之所以这样,是因为题目中说OM保持水平是理想状态,实际上作为绳子,OM不可能保持水平,总是会有一个角度的,正如我们不考虑空气中浮力一样,题目不要求我们考虑这些,我就把它丢在一边不要考虑)
第三步:
计算,剩下的就剩下三角学里面的计算了,纯数学,没有任何物理知识了,同样用极限法,假设此时OP受到的力为最大值,10√3N ,数值向上的力为15N,计算出
cosθ=15/(10√3)
=√3/2
此时θ=30度,问题得解

10。一个小球做竖直上抛运动,在到达最高点的最后1秒内上升的高度为小球上升的最大高度的1/6,则小球上升的最大高度和抛出时的初速度各是多大?

此时为到达最高点的最后一秒 最高点时速度为0,如果取g=10,则有最后一秒初速度为10m/s

又mgh=1/2 mv2 (动能定理)
得h=5m

h=1/6H

所以H=30m

参考资料: http://zhidao.baidu.com/question/130873884.html

匿名用户
推荐于2017-11-23
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14.(12分)如图14所示,在倾角为 的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为60kg,小车的质量为10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍,重力加速度g取10m/s2,当人以280N的力拉绳时,设斜面足够长.试求:

(1)人与车一起运动的加速度大小

(2)人所受摩擦力的大小和方向

解:(1)对整体由第二定律有:

2F-(m1+m2)gsin300-F12=(m1+m2)a (3分)

得:a=2m/s2 (3分)

(2)对人由第二定律有:

3分)

F1=140N, 方向沿斜面向上 (3分)

14.(10分)如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.

14.本题共10分

解:当木块沿杆匀速下滑时,由平衡条件得:

Mg=μN (3分)

对m、M组成的系统,由牛顿第二定律得:

F=(M+m)a (3分)

对在水平方向上,由牛顿第二定律得:

N=ma (2分)

联立解得:F= (m+M)g (2分)

15.(12分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图15中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA

15.本题共12分

解:对B球,受力分析如图,物体B处于平衡状态有:

Tsin300=mBg

T=2mBg=2×3×10=60N (4分)

对A球,受力分析如图,物体A处于平衡状态有:

在水平方向:Tcos300=NAsin300 (3分)

在竖直方向:NAcos300=mAg+Tsin300 (3分)

由上两式解得:mA=2mB=6kg (2分)

13.(10分)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=370,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块沿斜面下滑,求下滑过程中木块对小球支持力的大小.g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.

13.本题共10分

解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B与木块间有压力作用,并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块质量为M,根据牛顿第二定律,有:

(3分)

代入数据得: m/s2 (2分)

选小球为研究对象,设MN面对小球作用力为T,根据牛顿第二定律,有:

(3分)

代入数据得: N (2分)

14.(10分)如图(a)轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮(不计摩擦)挂住一个质量为M1 的物体,∠ACB=30º;图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30º,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比.

14.本题共10分

解:解:.图(a)中绳AC段的拉力TAC=M1g (4分)

图(b)中由于TEGsin30º=M2g (2分)

得TEG=2M2g , (2分)

解得TAC/ TEG=M1/2M2 (2分)

参考资料: http://wenwen.soso.com/z/q179561434.htm

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wzhxxx000
2010-05-15
知道答主
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仁者jueduiwudi
2010-05-15 · TA获得超过773个赞
知道小有建树答主
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