【題目】圖中工人在推動一臺割草機(jī),施加的力大小為100N,方向與水平地面成30°角斜向下.割草機(jī)重300N,g取10m/s2

(1)割草機(jī)作用在地面上的向下的壓力為多大?
(2)若工人對割草機(jī)施加的作用力與圖示方向相反,大小不變,則割草機(jī)作用在地面上的向下的壓力又為多大?
(3)割草機(jī)割完草后,工人用最小的拉力拉它,使之做勻速運動,已知這個最小拉力為180N,則割草機(jī)與地面間的動摩擦因數(shù)及最小拉力與水平方向的夾角分別為多大?

【答案】
(1)解:如圖1所示,分析割草機(jī)的受力情況,根據(jù)平衡條件得:

在豎直方向:N1=mg+Fsin30°

解得:N1=300+100×0.5=350(N),

由牛頓第三定律知對地面的壓力大小為:N′=N=350N.

答:它對地面的壓力F1大小是350N;


(2)若工人對割草機(jī)施加的作用力與圖示反向,力的大小不變,則有:

N2=mg﹣Fsin30°=300N﹣100×0.5N=250N

則割草機(jī)作用在地面上向下的壓力為250N.

答:割草機(jī)作用在地面上向下的壓力又為250N.


(3)如圖2所示,割草機(jī)沿水平方向做勻速直線運動,受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和阻力f,如圖,四個力的合力為零,則有:

f=Fcosα

N+Fsinα=mg

又f=μN(yùn)

聯(lián)立得:F= = ,其中tanθ=

所以當(dāng)θ+α=90°,即tanα=μ時,F(xiàn)有最小值.

根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到F的最小值為:Fmin=

由題F的最小值為:Fmin=180N

聯(lián)立得: =180

代入得: =180,

解得:μ=0.75,α=arctan0.75=37°

答:割草機(jī)和地面之間的動摩擦因數(shù)為0.75,最小拉力與水平方向夾角α為37°.


【解析】(1)以分析割草機(jī)為研究對象對割草機(jī)進(jìn)行受力分析,列出豎直方向上的平衡方程,結(jié)合牛頓第三定律求出對地面的壓力大小。
(2)工人對割草機(jī)施加的作用力與壓力反向,力的大小不變,列式可直接求出。
(3),割草機(jī)沿水平方向做勻速直線運動,受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和阻力f,四個力的合力為零,列式子導(dǎo)出力F與角度之間的關(guān)系,根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到F的最小值。
【考點精析】利用滑動摩擦力對題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知滑動摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計算,其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)高能量殺傷武器。與傳統(tǒng)大炮將火藥燃?xì)鈮毫ψ饔糜趶椡璨煌,電磁炮是利用電磁系統(tǒng)中電磁場產(chǎn)生的磁場力來對金屬炮彈進(jìn)行加速,可大大提高炮彈的速度和射程。某一試驗研制的電磁炮,發(fā)射軌道寬L=2mx=50m,可將m=300g的彈丸加速到v=4km/s假設(shè)彈丸在恒定合外力作用下在軌道上做勻加速直線運動,下列說法正確的是

A. 其它條件不變,若彈丸質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,射出速度將變?yōu)樵瓉淼?/span>

B. 其它條件不變,若彈丸質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,射出速度將變?yōu)樵瓉淼?/span>

C. 其它條件不變,若發(fā)射軌道的長度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,加速時間將變?yōu)樵瓉淼?/span>2

D. 其它條件不變,若發(fā)射軌道的長度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,加速時間將變?yōu)樵瓉淼?/span>

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【題目】如圖所示,在粗糙的水平面上離豎直墻面很遠(yuǎn)處有一重物G,在跨過定滑輪的繩的牽引下做勻速運動,則在此過程中,下列說法正確的是( )

A.物體所受摩擦力、支持力變小,繩的拉力先變小后變大

B.物體所受摩擦力、支持力變大,繩的拉力變小

C.物體所受摩擦力、支持力變小,繩的拉力變大

D.因為物體做勻速運動,所以物體所受摩擦力不變、支持力不變,繩的拉力不變

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【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒.該同學(xué)利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度,實驗裝置和具體做法如下,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個落點痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滑下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復(fù)這種操作10次,并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置,圖中F、E點是A碰B球前后的平均落點,J是B球的平均落點,O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點.其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的豎直平面,米尺的零點與O點對齊.

(1)現(xiàn)有下列器材,為完成本實驗,哪些是必需的?請將這些器材前面的字母填在橫線上
A.秒表
B.刻度尺
C.天平
D.圓規(guī)
(2)在以下選項中,哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量
A.水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離OF
B.A球與B球碰撞后,測量A球與B球落點位置到O點的距離OE、OJ
C.A球和B球在空間飛行的時間
D.測量G點相對于水平槽面的高度
(3)如果碰撞中動量守恒,根據(jù)圖中各點間的距離,則下列式子正確的是
A.mA +mA =mB
B.mA =mA ﹣mB
C.mA =mA +mB
D.mA =mA +mB

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1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少,使木塊A勻速向左運動.測出沙桶和沙的總質(zhì)量m,以及貼紙木塊A的質(zhì)量M,則兩紙間的動摩擦因數(shù)= ;

2)在實際操作中,發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運動較困難,有同學(xué)對該實驗進(jìn)行了改進(jìn):實驗裝置如圖乙所示,木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計算機(jī)相連接,從計算機(jī)上可讀出對木塊的拉力),使木板B向左運動時,木塊A能夠保持續(xù)靜止。若木板B向左勻速拉動時,傳感器的讀數(shù)為F1,則兩紙間的動摩擦因數(shù)= ;當(dāng)木板B向左加速運動時,傳感器的讀數(shù)F2 F1(填“>”、“=”“<”)。

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【題目】下列說法中正確的是( )
A.坐在高速離開地球的火箭里的人認(rèn)為地球上的人新陳代謝變慢了
B.雷達(dá)利用超聲波來測定物體的距離和方位
C.普通光源發(fā)出的光通過雙縫會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D.電子表的液晶顯示應(yīng)用了光的偏振原理

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【題目】如圖所示,一人站在電梯中的體重計上,隨電梯一起運動下列各種情況中,體重計的示數(shù)最大的

A電梯勻減速上升,加速度的大小為10 m/s2

B電梯勻加速上升,加速度的大小為10 m/s2

C電梯勻減速下降,加速度的大小為05 m/s2

D電梯勻加速下降,加速度的大小為05 m/s2

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【題目】如圖,小車質(zhì)量M=2.0kg,與水平地面的摩擦阻力忽略不計,物體質(zhì)量m=0.50kg,物體與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3.小車在水平向右的拉力作用下由靜止開始向右加速運動,求:

(1)為使小車和物體一起向右做勻加速運動,水平拉力

不能超過多少?

(2)小車在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右運動,物體受摩擦力多大?水平拉力多大?

(3)欲使小車產(chǎn)生a=3.5m/s2的加速度,需給小車提供多大的水平推力?

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【題目】太陽表面半徑為R′,平均密度為ρ′,地球表面半徑和平均密度分別為R和ρ,地球表面附近的重力加速度為g0 , 則太陽表面附近的重力加速度g′( 。
A. g0
B. g0
C. g0
D. g0

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