20xx年高考物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律練習(xí)-閱讀頁
2025-03-15 03:35本頁面
【正文】 體的質(zhì)量及物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)若改用質(zhì)量是原來2倍的同種材料的物體，請(qǐng)?jiān)谏蠄D的坐標(biāo)系上畫出這種情況下的a－F圖線．(要求寫出作圖的根據(jù))【解析】 (1)根據(jù)牛頓第二定律：F－μmg＝ma所以a＝F－μg可見a－F圖象為一條直線，直線的斜率k＝＝－1縱軸截距為－μg＝－/s2，解得：物體的質(zhì)量m＝物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(也可以用橫軸截距求動(dòng)摩擦因數(shù)：當(dāng)F＝，物體的加速度為零，物體所受阻力f＝F＝，由f＝μmg解得物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝)(2)當(dāng)物體質(zhì)量加倍時(shí)，物體的加速度a＝F－μg直線斜率k′＝＝－1，縱軸的截距不變，作出如下圖所示的圖線．【答案】 (1) (2)見解析圖13．將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡于一個(gè)矩形箱內(nèi)，如圖所示，在箱子的上頂板和下頂板都裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直方向運(yùn)動(dòng)．當(dāng)箱子以a＝2m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，取g為10m/s2.(1)若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為下頂板壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判定金屬塊的運(yùn)動(dòng)情況．(2)要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱子沿豎直方向上的運(yùn)動(dòng)可能是怎樣的？【解析】 設(shè)金屬塊的質(zhì)量為m，以2m/s2的加速度向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，則加速度的方向向下，對(duì)金屬塊由牛頓第二定律得F上＋mg－F下＝ma，解得m＝.(1)當(dāng)上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為下頂板壓力的傳感器的示數(shù)的一半時(shí)，由于彈簧長(zhǎng)度沒變，故彈簧的彈力沒有變化，即下頂板壓力傳感器的示數(shù)仍然為10N，則上頂板壓力傳感器的示數(shù)為5N，設(shè)此時(shí)金屬塊的加速度為a1，則有＋mg－F下＝ma1，解得a1＝．(2)當(dāng)金屬塊恰好不壓上頂板時(shí)，彈簧的彈力不變，下頂板的壓力傳感器的示數(shù)仍然為10N，規(guī)定向下為正方向，則mg－F下＝ma2，代入數(shù)據(jù)得a2＝－10m/s2.說明加速度方向向上，當(dāng)加速度大于10m/s2時(shí)，金屬塊離開上頂板，上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零．故箱子以大于或者等于10m/s2的加速度加速上升或者減速下降．【答案】 見解析
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