質(zhì)量是2.75 t的載重汽車，在2 900 N的牽引力作用下，由靜止開上一個(gè)山坡，沿山坡每前進(jìn)1 m，升高0.05 m，汽車前進(jìn)100 m時(shí)，速度達(dá)到36 km/h，求汽車在前進(jìn)中所受的摩擦力。（取g=10 m/s2）

解：這是一個(gè)已知運(yùn)動(dòng)情況，求受力情況的實(shí)際問題。汽車受四個(gè)力的作用：牽引力F，方向沿斜面向上；重力G，方向豎直向下；斜坡的支持力FN，方向垂直斜坡向上；摩擦力F′，方向沿斜面向下。（如圖所示）

由于物體受到的四個(gè)力均為恒力，故必做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，先由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度a，再由牛頓第二定律求未知的摩擦力。

如右圖所示建立直角坐標(biāo)系，把重力G沿x軸和y軸方向分解，得G1=mgsinθ、G2=mgcosθ，sinθ=0.05，cosθ==0.998 7。

據(jù)題意，已知v0=0，s=100 m，vt=36 km/h=10 m/s，由速度和位移的關(guān)系式vt2－v02=2as，得加速度a= m/s2=0.5 m/s2。

根據(jù)牛頓第二定律，有

由②式解得摩擦力的大小為

F′=F－mgsinθ－ma=2.9×103 N－2.75×103×10×0.05 N－2.75×103×0.5 N=150 N。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度．可由紙帶求得．
（1）該同學(xué)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，下列說法中正確的是
 

A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效替代的思想方法
B．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量的思想方法
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
D．實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量
（2）如圖乙所示是該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．該同學(xué)用刻度尺測(cè)出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vB=
 
，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=
 
．
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（3）某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的
1
m
數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙中作出F不變時(shí)a與
1
m
的圖象．
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車加速度a/m?s-2 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50
小車質(zhì)量m/kg 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00
 
1
m
/kg-1		 3.50 2.50 2.50 2.00 1.40 1.00

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?臺(tái)州模擬）如圖所示，兩條間距l(xiāng)=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面和水平面，斜面的中間用阻值為R=2Ω的電阻連接．在水平導(dǎo)軌區(qū)域和斜面導(dǎo)軌及其右側(cè)區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1 和B2，且B1=B2=0.5T．在斜面的頂端e、f兩點(diǎn)分別用等長(zhǎng)輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接ab．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg，長(zhǎng)度均為1m的兩根金屬棒，ab棒電阻為r1=2Ω，cd棒電阻為r2=4Ω，cd棒置于水平導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，金屬棒、導(dǎo)線及導(dǎo)軌接觸良好．已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)），ab棒受到F=0.75+0.2t（N）沿水平向右的力作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)且靜止時(shí)細(xì)導(dǎo)線與豎直方向夾角θ=37°．導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）分析并計(jì)算說明cd棒在磁場(chǎng)B1中做何種運(yùn)動(dòng)；
（2）t=0時(shí)刻起，求1s內(nèi)通過ab棒的電量q；
（3）若t=0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=21.33J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

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科目：高中物理 來源：學(xué)習(xí)高手必修一物理人教版 人教版 題型：038

質(zhì)量是2.75 t的載重汽車，在2 900 N的牽引力作用下，由靜止開上一個(gè)山坡，沿山坡每前進(jìn)1 m，升高0.05 m，汽車前進(jìn)100 m時(shí)，速度達(dá)到36 km/h，求汽車在前進(jìn)中所受的摩擦力．(取g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源：教材全解　高中物理　必修1 人教版 題型：038

質(zhì)量是2.75 t的載重汽車，在2900 N的牽引力作用下，由靜止開上一個(gè)山坡，沿山坡每前進(jìn)1 m，升高0.05 m，汽車前進(jìn)100 m時(shí)，速度達(dá)到36 km/h，求汽車在前進(jìn)中所受的摩擦力．(g＝10 m/s2)

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