以下是高一物理必修一平衡题目的一些示例:
1. 有一个轻质杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定一个质量为M的小物块。小球和轻杆一起在光滑水平面上以角速度ω做匀速圆周运动。求轻杆对小物块的作用力。
2. 有一个质量为M的小车,在光滑的水平面上,小车上固定一个质量为m的小球,小车和球一起以角速度ω做匀速圆周运动。求小车受到地面的摩擦力。
3. 有一个质量为M的木块,在粗糙的水平面上做匀速直线运动。木块与地面之间的动摩擦因数为μ,求木块受到的摩擦力的大小和方向。
4. 有一个质量为M的小车,在光滑的水平面上,小车上有一个质量为m的小球,小车和球一起以速度v向右做匀速直线运动。求小车受到地面的摩擦力。
5. 有一个质量为M的物体,在斜面上静止不动。斜面与物体之间的摩擦系数为μ,求斜面对物体的摩擦力的大小和方向。
以上题目都是关于平衡问题的典型示例,需要运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解。
题目:
一物体在水平地面上受到一个水平方向的拉力,其大小为F,方向与地面的夹角为θ。物体质量为m,与地面间的动摩擦因数为μ。求物体在拉力作用下静止不动时的最大静摩擦力。
分析:
物体在拉力作用下静止不动时,物体受到的摩擦力等于拉力与静摩擦力的合力。静摩擦力的大小由物体的最大静摩擦力决定,而最大静摩擦力的大小与物体间的正压力和动摩擦因数有关。
解答:
物体受到的摩擦力为f = cosθ F - μ m g sinθ
当cosθ F - μ m g sinθ = 0时,物体受到的摩擦力为最大静摩擦力,即:
f = μ m g sinθ
其中,μ为动摩擦因数,g为重力加速度。
注意:以上解答仅适用于物体静止不动的情况。如果物体开始运动,则需要考虑其他因素。