高一物理动态平衡问题主要包括以下几种:
1. 细绳一端系着物体,另一端固定,当物体在光滑水平面上绕另一固定点转动时,绳突然断裂,此后物体运动状态为:离心运动。
2. 固定斜面和水平面均光滑,小球在斜面上做匀速圆周运动,当小球运动到最高点时,外力突然消失,此时小球由于惯性将沿切线方向做匀加速直线运动。
3. 固定斜面和水平面间有摩擦,小球在斜面上做匀速圆周运动时,当小球运动到最高点时,外力突然消失,此时小球将沿切线方向做匀加速直线运动的同时,由于摩擦阻力的作用将做匀速直线运动。
4. 轻质弹簧的一端固定,另一端连接着物体,当物体在光滑水平面上运动时(加速度不为零),当物体速度最大时,弹性绳突然断开,此时物体加速度瞬间变为零,此后物体在水平面上滑动着减速运动到零。
以上就是一些高一物理动态平衡问题的例子,这类问题通常需要考虑到物体的运动状态变化,以及各个力之间的关系变化,需要仔细分析。
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个与水平方向成30度角斜向上的拉力作用,拉力大小为20N,物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2,求物体在运动时的加速度大小。
在这个问题中,我们需要考虑物体在受到拉力和摩擦力作用下的动态平衡。首先,我们需要根据受力分析计算出物体受到的摩擦力和拉力在物体上的分力。然后,根据牛顿第二定律,我们可以得到物体的加速度。
1. 确定物体的受力情况:
重力 G = mg = 5kg x 9.8N/kg = 49N
拉力 F = 20N
摩擦力 f = μ(mg - Fsin30°) = 0.2 x (49N - 20N x 0.5) = 6N
2. 根据牛顿第二定律,可得到物体的加速度:
$a = \frac{Fcos30° - f}{m} = \frac{20 \times 0.8 - 6}{5}m/s^{2} \approx 2m/s^{2}$
所以,物体的加速度大小为2m/s^2。
这个例题涉及到动态平衡问题中的受力分析、牛顿第二定律的应用,以及摩擦力的计算。通过解决这类问题,可以加深对物理概念和规律的理解,提高解题能力。