高二物理摩擦力的题目

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/25 08:05:08
1.重量为G的木块与水平地面间的动摩擦系数为u，一人欲用最小的作用力是木块作匀速运动，则此最小作用力的大小和方向为？

2.如图，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为X，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是？
A 小车静止时，F=mgsinx 方向沿杆向上
B小车静止时，F=mgcosx 方向垂直杆向上
C小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sinx
D小车向左以加速度a运动时，F=√((ma)^2+(mg)^2) 方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为y=arctan(a/g)
图片：
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请写出详细的解题步骤，谢谢

1、设拉力F的方向与水平方向成a角斜向上，由物体匀速运动得：
竖直方向；N+Fsina=mg, 水平方向： Fcosa=f=uN
所以；F=umg/(cosa+usina)=[umg/√(1+u^2)]/cos(a-φ) (tanφ=u)
当a=arctanu时 cos(a-φ)=1 F有最大值 Fm=umg/√(1+u^2)
2、选D:
小车静止时，杆的作用力平衡重力，故竖直向上A,B都错误。
小车向右加速运动，杆的作用力与重力的合力ma在水平方向，故杆的作用力不一定沿杆的方向，故F也不一定等于ma/sinx 。C错误
小车向左加速运动时，杆的作用力与重力的合力ma的方向水平向左，故D正确。（重力和合力是直角三角形的两个直角边）

1.设滑动摩擦力的方向为负方向
由于F=ma
此题中 a=0，所以合力F=0 又因为F=f+f拉
f=-Gu 所以 f拉=-f=-Gu
2.当小车禁止时：杆对球的作用力F为小球的重力mg方向沿杆的方向斜向上
当小车向右以加速度a运动时球还受到杆向右的拉力大小为ma 此时小球的重力和水平拉力的合力即为杆对小球的作用力，其大小为F=√((ma)^2+(mg)^2) =ma/sinx 方向沿斜杆方向向上。
向左时同理。

1、因为滑动摩擦系数不变，所以假设摩擦力与支持力的合力与水平角成arccotu，则若要F最小，则F应与摩擦力和支持力的合力垂直。则F应与水平角成arctanu，F大小可求。
2、选C

1.最小作用力的大小=GU方向为木块运动方向 2.C