质量为m的木箱放在水平地面上的原因-质量为m的木箱放在水平地面上
A、系统所受外力的合力为零,动量守恒,初状态木箱有向右的动量,小木块动量为零,故系统总动量向右,系统内部存在摩擦力,阻碍两物体间的相对滑动,最终相对静止,由于系统的总动量守恒,不管中间过程如何相互作用,根据动量守恒定律,最终两物体以相同的速度一起向右运动.故AC错误B正确;
D、规定向右为正方向,根据动量守恒:mv0=(m+M)v′
△Ek=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
mM |
m+M |
故选:BD.
如图11-3-8所示,一质量为M的无底木箱,放在水平地面上,一轻质弹簧一端悬于木箱的上边,另一端挂着用细
如图对FN进行受力分析:
以Mg为纵坐标:
X轴方向:FNxcos45°+Mg=F(系统对地面的压力).................1
y轴方向:FNxsin45°=Ff(空木箱对地面的摩擦力).................2
FN=mgxcos45°.....................................................................3
解方程:1~3得:F=1/2mg+Mg
由牛顿第三定律得:地面对系统的支持力为1/2mg+Mg
如图所示,质量为m=10kg的木箱放在水平地板上,在F=40N的水平拉力作用下由静止开始沿直线运动,经时间t=2
Mg |
本题考查简谐运动的特点及物体受力情况的分析.剪断细线前A的受力情况: 重力:mg,向下;细线拉力:F 拉 =mg,向下;弹簧对A的弹力:F="2" mg,向上.此时弹簧的伸长量为Δx= = . 剪断细线后,A做简谐运动,其平衡位置在弹簧的伸长量为Δx= 处,最低点即刚剪断细线时的位置,离平衡位置的距离为 ,由简谐运动的特点知最高点离平衡位置的距离也为 ,所以最高点的位置恰好在弹簧的原长处,此时弹簧对木箱作用力为零,所以此时木箱对地面的压力为Mg. |
质量为m=10kg的木箱放在水平地面上,用F=30N的水平拉力可使它做匀速运动.(1)木箱与水平地面间的动摩擦
(1)设在拉动过程中木箱的加速度为a1,根据牛顿第二定律:
F-μmg=ma1
解得:a1=
F?μmg |
m |
撤去拉力时木箱的速度:v=a1t=4m/s
(2)撤去拉力后,木箱作匀减速直线运动,加速度大小:
a2=
f |
m |
μmg |
m |
木箱运动时间为:t2=
v |
a2 |
(3)木箱加速过程的位移:s1=
1 |
2 |
木箱减速过程的位移:s2=
v2 |
2a2 |
所以木箱总位移为8m
答:
(1)撤掉拉力时木箱的速度为4m/s
(2)拉掉拉力后木箱运动的时间为2s
(3)木箱在地板上的总位移4m
木箱的质量为m=4kg,放在水平地面上,在F=20 N的水平拉力作用下从静止开始运动,经时间t=2 s,滑动的
木箱做匀速直线运动,故摩擦力f=F=30N;
木箱对地面的压力FN=G=mg=100N;
由f=μFN可得动摩擦因数μ=
f |
FN |
(2)木箱对地面的压力FN′=(m+m′)g=180N;
则摩擦力f′=μFN′=0.3×180N=54N;
要使木箱做匀速直线运动,则拉力F′=f′=54N;
答:(1)动摩擦因数为0.3;(2)水平拉力为54N.
如图所示,用力推木箱在水平地面上匀速运动,若木箱质量为m,箱与地面的动摩擦因数为u,求所用的力F
(1) (2) (3) |
解:(1)由运动学知识有: ?(2分) 得: (1分) (2)由牛顿第二定律: (2分) 得: ?(1分) (3)撤去拉力前瞬间木块速度: (2分) 撤去拉力后: ?(2分) (2分) 由运动学知识有: 可得木块运动的加速度,由牛顿第二定律: 可得摩擦力大小,撤去拉力后先求出木块的速度,撤去拉力后: ,根据 ?解出。 |
用力F推水平地面上一质量为M的木箱。设力F与水平地面的夹角,木箱与地面间的摩擦系数为μ。
解:
设木箱受地面的的反作用力为N
对木箱进行受力分析,由受力平衡得:
竖直方向:FsinQ+mg=N
水平方向:FcosQ=uN
解方程组得:F=umg/(cosQ-usinQ)
F应该是斜向下方向才对,设F与水平成θ角
把F分解,水平方向分力Fx=Fcosθ,竖直方向分力Fy=Fsinθ
在竖直方向上
地面支持力FN=Mg+Fsinθ
在水平方向木箱不动则有
Fcosθ=μFN=μ(Mg+Fsinθ)
整理:cosθ-μsinθ=μMg/F
当F趋近于无穷的时候μMg/F=0
所以有cosθ=μsinθ
即cotθ=μ
夹角θ=arccotμ
这个是最小角度,比这个角大的都可以,但是夹角不超过90度
所以arccotμ<θ<=π/2
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