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如图所示,水平地面上质量为M=3kg的物块,在大小为F=16N、方向与水平方向成...

如图所示,水平地面上质量为M=3kg的物块,在大小为F=16N、方向与水平方向成θ=37°的拉力作用下沿地面向右作匀加速直线运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ=manfen5.com 满分网,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)木块的加速度大小.
(2)若不改变拉力的方向,只改变拉力的大小,求出物体沿水平地面做匀加速直线运动,拉力大小与木块加速度的函数表达式.(设木块与地面间的最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力)
(3)求上述条件下拉力的取值范围,并以拉力大小为纵坐标,以木块的加速度为横坐标,在坐标系作出它们的图象.

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(1)根据牛顿第二定律,通过正交分解求出物体的加速度. (2)根据牛顿第二定律的表达式推导出F与a的关系式. (3)当加速度为0时,F有最小值,当支持力为零时,F有最大值,从而求出F的大小范围,根据F与a的表达式作出F-a图线. 【解析】 (1)根据牛顿第二定律得: Fcosα-μ(mg-Fsinα)=ma                        则 (2)由,得: F=. (3)当a=0,Fmin=10N 当N=0时,有Fsinθ=G=mg,Fmax=50N 如图. 答:(1)木块的加速度大小为2m/s2. (2)拉力大小与木块加速度的函数表达式为F=3a+10. (3)拉力的大小范围为[10N,50N],图线如图.
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考点分析:
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如图所示,质量为m1=4kg的物体,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面、大小为30N的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m2=l0kg,且始终静止,θ=37°,取g=l0m/s2,求:
(1)m1与斜面间的动摩擦因数
(2)地面对斜面的摩擦力及支持力.

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水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°,试求:( sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2))
(1)石子的抛出点距地面的高度;
(2)石子抛出的水平初速度.
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在平直路面上以10m/s速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,加速度的大小为2m/s2.求刹车后
(1)3s末汽车的速度;
(2)汽车通过的最大位移;
(3)汽车停止运动前最后1s内通过的位移.
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用图1所示的装置.
(1)本实验应用的实验方法是______
A.控制变量法          B.假设法
C.理想实验法          D.等效替代法manfen5.com 满分网
(2)下列说法中正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出砝码质量m以及小车质量M,直接用公式a=mg/M求出
(3)该同学在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化
的一组数据,如下表所示
实验次数加速度
a/
小车与砝码总质量
m/kg
小车与砝码总质量的倒数
m-1/kg-1
10.290.205.0
20.250.254.0
30.220.303.3
40.180.352.9
50.160.402.5
请你在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线.
(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图3所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因:______
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在“研究共点力的合成”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套.实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的另一端拉到某一确定的O点.某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是 ( )(填入相应的字母)
A.两根细绳必须等长
B.同一实验过程中,O点位置允许变动
C.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度线
D.实验中,把橡皮条另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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