以下是一些高三物理平衡作業(yè)題:
1. 質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,試分析下列情況,斜面對(duì)物體的摩擦力和支持力:
(1)物體靜止時(shí)斜面以加速度a(a≠gθ)沿水平方向向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
(2)物體靜止在斜面上,用平行于斜面向下的力F作用在物體上,使物體沿斜面以加速度a向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2. 質(zhì)量為m的物體放在水平地面上,物體與地面間的摩擦系數(shù)為μ,在水平恒力作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t,撤去外力后,物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。求物體在水平恒力作用下的加速度大小和撤去外力后物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
3. 質(zhì)量為m的物塊A與質(zhì)量為M的物塊B之間有摩擦,它們共同放在一光滑水平面上,當(dāng)對(duì)A施加一水平力時(shí),A、B保持相對(duì)靜止一起做加速運(yùn)動(dòng)。求A受到的力的大小和方向。
4. 質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上,斜面體質(zhì)量為M,斜面與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。當(dāng)斜面體沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求物塊受到的摩擦力的大小和方向。
5. 質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸掛在天花板上,細(xì)繩的拉力為F?,F(xiàn)將小球拉至懸線呈水平位置,然后由靜止釋放小球,當(dāng)細(xì)繩碰到釘子C時(shí)立即將細(xì)繩固定在釘子上不動(dòng)。求釘子碰到之前小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。
6. 質(zhì)量為m的小車放在光滑的水平面上,小車左端A點(diǎn)有一質(zhì)量為M的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?,F(xiàn)用水平恒力F作用在小物塊上,使小物塊向右滑動(dòng)并最終停在小車右端B點(diǎn)。已知AB長(zhǎng)為L(zhǎng),小車足夠長(zhǎng),小車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ。求小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停在小車右端B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。
7. 質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn),小球在水平外力F作用下向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到懸線偏離豎直方向60°的位置時(shí),繩受到的拉力大小為多少?
以上題目涵蓋了高中物理平衡的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),通過這些練習(xí)題可以幫助你更好地理解和掌握這部分知識(shí)。
【題目】
有一個(gè)質(zhì)量為m的物體,放置在水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)在用一個(gè)大小為F的水平恒力作用在物體上,使物體向右運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)列出平衡方程來求解物體最終的加速度大小。
【解答】
首先,我們需要知道物體受到哪些力的作用。物體受到重力mg、支持力N、摩擦力f和拉力F。
F - f = 0 (水平方向)
f = μN(yùn) (垂直方向)
N = mg (垂直方向)
其中,f是摩擦力,N是支持力,μ是摩擦系數(shù),mg是重力,F(xiàn)是拉力。
接下來,我們可以通過這些方程求解物體最終的加速度大小。根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度大小為:
a = (F - f) / m = F / (m + μmg/F)
這個(gè)方程中,我們用到了上面的兩個(gè)方程。其中,μmg/F是摩擦力相對(duì)于拉力的比例系數(shù)。
所以,最終的平衡方程為:a = F / (m + μg)
希望這個(gè)例子能幫助你理解平衡方程在高三物理中的應(yīng)用。