浙江高考物理科目中,1.2有《物理學基礎》和《物理實驗》兩本書。
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題目:一個質量為m的物體,在平行于斜面的拉力作用下沿斜面向上運動。已知斜面與地面之間的夾角為θ,物體與斜面之間的動摩擦因數為μ。假設物體在斜面上受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。
(1)如果物體沿斜面向上運動,當拉力大小為F時,物體恰好能夠沿斜面勻速運動,求此時拉力的大小。
(2)如果物體沿斜面向下運動,當物體以加速度a沿斜面加速下滑時,求物體受到的摩擦力的大小和方向。
解答:
(1)當物體勻速運動時,拉力F與滑動摩擦力平衡,根據受力分析可得:
F = mg·sinθ + μ·mg·cosθ
(2)當物體以加速度a沿斜面加速下滑時,受到的摩擦力為滑動摩擦力,根據牛頓第二定律可得:
F’ - mg·sinθ - μ·mg·cosθ = ma
其中F’為滑動摩擦力的大小。根據動摩擦因數和重力加速度的定義式可得:
μ = \frac{f}{mg\cos\theta}
解得:
F’ = \frac{ma + mg\sin\theta}{1 + \tan\theta}
摩擦力的大小為滑動摩擦力的大小,方向與加速度方向相反。
這個例題考察了物體的受力分析、牛頓第二定律以及動摩擦因數的應用,需要考生具有一定的物理基礎和解題能力。通過這個例題,您可以了解高考物理的難度和考察方向,并學會如何解答這類題目。