如圖所示,質(zhì)量M=10kg千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,在木楔的傾角θ為30°的斜面上,有一質(zhì)量m=1.0kg千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當(dāng)滑行路程s=1.0m時(shí),其速度v=
10
m/s.在這過(guò)程中木楔沒有動(dòng),求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10m/s2
分析:(1)由物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度和位移已知,可以求出加速度,由加速度判斷出它的受力情況;
(2)根據(jù)力的作用是相互的,分析木楔的受力情況,因?yàn)樗o止,水平方向的受力平衡,地面對(duì)木楔的摩擦力和物塊的壓力的水平分力大小相等.即可得解.
解答:解:由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式v2=v02+2as,
得物塊沿斜面下滑的加速度為:
a=
v2
2s
=
10
2
2×1.0
=5m/s2
由于a=gsinθ=5m/s,可知物塊不受摩擦力作用.
分析物塊受力,它受兩個(gè)力,如圖所示,對(duì)于沿垂直于斜面的方向,
有:mgcosθ-N1=0
分析木楔受力,它受四個(gè)力作用,如圖所示,對(duì)于水平方向,有:
f2-N1sinθ=0,
由此可解得地面作用于木楔的摩擦力:
f2=N1sinθ=mgcosθsinθ=2.5
3
N
此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由C指向B的方向)
答:地面對(duì)木楔的摩擦力的大小是2.5
3
,方向由C指向B的方向.
點(diǎn)評(píng):靈活運(yùn)用勻加速運(yùn)動(dòng)的公式v2=v02+2as,求出加速度a是解決此題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量m=20g的子彈以v0=3.0×102m/s水平向右的速度擊穿木塊,穿出木塊時(shí)的速度v1=50m/s.設(shè)傳送帶的速度始終恒定,子彈擊穿木塊的時(shí)間極短,且不計(jì)木塊質(zhì)量變化,g=10m/s2.求:
(1)木塊在被子彈擊穿后,向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離;
(2)子彈擊穿木塊過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(3)從子彈擊穿木塊到最終木塊相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中,木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的小球B靜止在平臺(tái)上,平臺(tái)高h(yuǎn)=0.8m.一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的小球A沿平臺(tái)自左向右運(yùn)動(dòng),與小球B處發(fā)生正碰,碰后小球B的速度vB=6.0m/s,小球A落在水平地面的C點(diǎn),DC間距離s=1.2m.求:
(1)碰撞結(jié)束時(shí)小球A的速度vA
(2)小球A與B碰撞前的速度v0的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止水平面上,水平恒力F=3.0作用于物體上,使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=2.0s撤去拉力F,已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,取g=10m/s2.求:
(1)撤去拉力F的瞬間,物體速度的大;
(2)撤去拉力F后,物體在水平地板上還能滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg,長(zhǎng)L=l.0m的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1kg.在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2.若在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8.0N,求:
(1)鐵塊的加速度的大小是多少?
(2)木板的加速度的大小是多少?
(3)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從P點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后,以v1=3m/s的速度被水平拋出.小物塊恰好無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.已知圓弧半徑R=1.0m,B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,軌道最低點(diǎn)為O,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.80m.試求:(取sin53°=0.8,cos53°=0.6)
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(1)小物塊落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v2;   弧BOC對(duì)應(yīng)的圓心角θ的大小
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),速度大小v3,軌道對(duì)它的支持力大小FN;
(3)若小物塊離開C點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞地沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng),0.8s后經(jīng)過(guò)D點(diǎn),物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=
13
.求斜面上CD間的距離SCD

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