高一物理求助分析

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/13 07:35:30
一个5KG的物体在与水平面成30角的自动扶梯上与扶梯一起运动,求以下三种情况下物体对电梯的压力以及物体受到的摩擦力.
1.若电梯匀速运动
2.若电梯以2M/S^2的加速度向上运动
3.若电梯以2M/S^2的加速度向下运动

解:注意自动扶梯的每一台阶是水平的,5KG的物体应该放置在水平的台阶上,g取10N/kg 解答如下:
1、电梯匀速运动,实为匀速直线运动
Fy=N-mg=0 N=mg=5kg×10N/kg=50N,
物体对电梯的压力也是50N
电梯对物体的摩擦力是0

2、电梯以2m/S^2的加速度向上运动,应理解为电梯以2M/S^2的加速度沿自动扶梯斜向上的方向,即与水平方向夹30角斜向上的方向,
建立以竖直方向为Y轴,运动的水平分量方向为X轴的正方向的平面直角座标系
对加班速度分解得:
ay=2m/S^2×0.5=1m/S^2
ax=2m/S^2×0.866=1.732m/S^2
Fy=N-mg=may
N=may+mg=5kg×1m/S^2+5kg×10N/kg=55N
Fx=f=max
f=max=5kg×1.732m/S^2=8.66N
得物体对自动扶梯的压力是55N,
扶梯对物体摩擦力是8.66N,方向水平,也就是运动的水平分量方向。

3、同样对加速度分解
ay=2m/S^2×0.5=1m/S^2
ax=2m/S^2×0.866=1.732m/S^2
但方向与上面“2”的相反
Fy=mg-N=may
N=-may+mg=-5kg×1m/S^2+5kg×10N/kg=45N
Fx=f=max
f=max=5kg×1.732m/S^2=8.66N
得物体对自动扶梯的压力是45N,
扶梯对物体摩擦力是8.66N,方向水平,也还是运动的水平分量方向。

g取9.8m/s^2

解法一:
重力与扶梯平行的分量为F=mgsin30°=5×9.8×0.5=24.5N
惯性力ma=5×2=10N
根据牛顿运动第一定律:
1.摩擦力为24.5N,方向向上;
2.摩擦力为34.5N,方向向上;
3.摩擦力为14.5N,方向向上。
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