平衡摩擦力的三個(gè)圖像包括:
1. 小車重力與摩擦力圖像:在平衡小車受到的摩擦力后,其重力與摩擦力圖像是一條直線,其斜率為摩擦系數(shù)。
2. 小車重力與拉力圖像:在平衡小車受到的摩擦力和拉力后,其重力與拉力的圖像是一條傾斜直線,其斜率為(重力加速度與摩擦系數(shù)之積)。
3. 拉力與斜面傾角圖像:在改變斜面傾角時(shí),如果小車已經(jīng)平衡了摩擦力,那么拉力與斜面傾角的圖像是一條直線,其斜率為動(dòng)摩擦因數(shù)。
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題目:小車在一條粗糙的水平軌道上行駛,并受到一個(gè)恒定的牽引力F作用。小車受到的摩擦力f與小車的位移x之間的關(guān)系可以用圖像表示。假設(shè)小車的質(zhì)量為m,摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。請畫出小車受到的摩擦力f與小車的位移x之間的關(guān)系圖像。
答案:
圖像:
這是一個(gè)典型的直線圖像,其中橫坐標(biāo)表示小車的位移x,縱坐標(biāo)表示小車受到的摩擦力f。由于小車受到恒定的牽引力F作用,所以小車的加速度不變。根據(jù)牛頓第二定律,小車的加速度與摩擦力成反比,即$a = \frac{F - f}{m}$。因此,當(dāng)小車的位移增大時(shí),摩擦力也相應(yīng)增大,從而形成一條直線。
解釋:
當(dāng)小車在粗糙的水平軌道上行駛時(shí),由于受到摩擦力的作用,小車的速度逐漸減小并最終停止。牽引力F與摩擦力f共同作用使小車加速或減速。當(dāng)小車的牽引力等于摩擦力時(shí),小車的加速度為零,速度不再變化。此時(shí),小車受到的摩擦力與位移成正比,因?yàn)殡S著位移的增加,小車受到的摩擦力也相應(yīng)增加。
綜上所述,小車受到的摩擦力f與小車的位移x之間的關(guān)系圖像是一條直線。