以下是一些高三物理平衡作業題:
1. 質量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,試分析下列情況,斜面對物體的摩擦力和支持力:
(1)物體靜止時斜面以加速度a(a≠gθ)沿水平方向向右做勻加速直線運動;
(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動。
2. 質量為m的物體放在水平地面上,物體與地面間的摩擦系數為μ,在水平恒力作用下從靜止開始運動,經時間t,撤去外力后,物體繼續運動一段距離后停止。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運動的時間。
3. 質量為m的物塊A與質量為M的物塊B之間有摩擦,它們共同放在一光滑水平面上,當對A施加一水平力時,A、B保持相對靜止一起做加速運動。求A受到的力的大小和方向。
4. 質量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上,斜面體質量為M,斜面與物塊間動摩擦因數為μ。當斜面體沿水平方向向左勻速運動時,求物塊受到的摩擦力的大小和方向。
5. 質量為m的小球用長為L的細繩懸掛在天花板上,細繩的拉力為F?,F將小球拉至懸線呈水平位置,然后由靜止釋放小球,當細繩碰到釘子C時立即將細繩固定在釘子上不動。求釘子碰到之前小球運動的加速度大小和方向。
6. 質量為m的小車放在光滑的水平面上,小車左端A點有一質量為M的小物塊(可視為質點),小物塊與小車間的動摩擦因數為μ?,F用水平恒力F作用在小物塊上,使小物塊向右滑動并最終停在小車右端B點。已知AB長為L,小車足夠長,小車與地面間的動摩擦因數也為μ。求小物塊從開始運動到最終停在小車右端B點所經歷的時間。
7. 質量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平外力F作用下向右做勻加速直線運動,當小球運動到懸線偏離豎直方向60°的位置時,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知識點,通過這些練習題可以幫助你更好地理解和掌握這部分知識。
【題目】
有一個質量為m的物體,放置在水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數為μ?,F在用一個大小為F的水平恒力作用在物體上,使物體向右運動。請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 (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,mg是重力,F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)
這個方程中,我們用到了上面的兩個方程。其中,μmg/F是摩擦力相對于拉力的比例系數。
所以,最終的平衡方程為:a = F / (m + μg)
希望這個例子能幫助你理解平衡方程在高三物理中的應用。