一个质量为m的物体,静止于的水平面上,物体与平面间的动摩擦因数为μ,现用与水平方向成θ斜向上的力F拉物体,为使物体能沿水平面做匀加速运动,求F的范围.
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一个质量为m的物体,静止于的水平面上,物体与平面间的动摩擦因数为μ,现用与水平方向成θ斜向上的力F拉物体,为使物体能沿水平面做匀加速运动,求F的范围. |
答案
物体受到重力mg、地面的支持力N和摩擦力f、拉力F作用,根据牛顿第二定律得 Fcosθ-μN=ma ① Fsinθ+N=mg ② 由①②联立解得 a=,N=mg-Fsinθ 为使物体能沿水平面做匀加速运动,必须满足两个条件 a>0, N≥0 联立解得,<F≤. 答:为使物体能沿水平面做匀加速运动,F的范围为<F≤. |
举一反三
如图甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,F-t关系图象如图乙所示.两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则( )A.两物体做匀变速直线运动 | B.两物体沿直线做往复运动 | C.B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同 | D.t=2s到t=3s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小 |
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如图所示,一个重为8N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上,在F=10N的沿斜面向上的推力作用下处于静止状态.若撒去力F,则物体在沿斜面方向受到的合外力为( )A.零 | B.6N,沿斜面向上 | C.4N,沿斜面向上 | D.10N,沿斜面向下 |
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两个带电量均为+q小球,质量均为m,固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上,另一端点用光滑铰链固定在O点,整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动.直角三角形的直角边长为L. (1)若施加竖直向上的匀强电场E1,使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态,则电场强度E1多大?在此电场中,此框架能否停止在竖直平面内任意位置? (2)若改变匀强电场的大小和方向(电场仍与框架面平行),为使框架的OB边水平、OA边竖直(A在O的正下方),则所需施加的匀强电场的场强E2至少多大?方向如何? (3)若施加竖直向上的匀强电场E3=,并将A球的带电量改为-q,其余条件不变,试找出框架所有可能的平衡位置,求出OA边与竖直方向的夹角θ,并画出所对应的示意图. |
两个正点电荷Q1=Q和Q2=4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距L,且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图所示. (1)现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放,求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离. (2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处.试求出图中PA和AB连线的夹角θ. |
如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住、现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是( )A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零 | B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零 | C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma | D.斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值 |
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