高一物理学的内容有三本,分别是《物理必修一》、《物理必修二》、《物理必修三》。
例题:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30°角的拉力作用,物体沿地面做匀速直线运动。求物体与地面之间的动摩擦因数是多少?
【分析】
根据物体的受力情况,应用平衡条件可以求出动摩擦因数。
【解答】
物体受到重力、拉力、支持力和滑动摩擦力。根据平衡条件,有:
竖直方向:$F_{N} = mg$
水平方向:$F_{合} = f = \mu F_{N}$
其中,$F_{N}$和支持力,$F_{合}$和合力,$f$和滑动摩擦力都是一对共点力。
将拉力分解为水平和竖直两个方向上的力,则有:
水平方向:$F_{1} = Fcos30^{\circ}$
竖直方向:$F_{2} = Fsin30^{\circ} + F_{N}$
将上述各式代入平衡条件公式中,得到:
$\mu = \frac{F}{F_{N} + F\sin 30^{\circ}}$
代入已知量,可得动摩擦因数为:$\mu = \frac{20}{5 \times 9.8 + 20 \times 0.5} = 0.4$
【说明】
这个例题考察了高一物理中的受力分析、平衡条件以及摩擦力计算等知识。通过求解动摩擦因数,可以检验学生对这些知识的掌握程度。