以下是高一物理物体的平衡题目的一些示例:
1. 有一个质量为5kg的木块,放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为0.2,当它受到一个水平方向的大小为20N的推力作用时,木块受到的摩擦力大小是(取g=10N/kg):
F_{f} = μF_{N} = 0.2 × (mg - F) = 0.2 × (5 × 10 - 20) = 7N
2. 如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为μ,当物体受到一个与水平方向成θ角的推力F作用时,物体恰好做匀速直线运动,求推力F的大小。
解:物体受力平衡,则水平方向有:$F\cos\theta\text{ }N = \mu(mg - F\sin\theta)$
竖直方向有:$F\sin\theta = mg + N$
解得:$F = \frac{mg\mu + \mu mg\tan\theta}{cos\theta - \mu sin\theta}$
3. 如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平拉力F作用在物体上,使物体由静止开始沿水平地面运动,求拉力F的最小值。
解:物体受力平衡,则有:$F - \mu mg = 0$
解得:$F = \mu mg$
以上题目均涉及到物体的平衡问题,需要运用二力平衡原理,即物体受到的合外力为零时将保持静止或匀速直线运动。
题目:
有一个质量为5kg的木块,放在水平地面上,它与地面之间的动摩擦因数为0.2。现在用一个大小为30N的水平推力作用在该木块上,求该木块在水平地面上受到的摩擦力。
解析:
首先,我们需要知道什么是摩擦力。摩擦力是两个相互接触的物体在发生相对运动或趋势时,阻碍相对运动或趋势的力。在本题中,木块在水平地面上运动,受到的摩擦力即为滑动摩擦力。
滑动摩擦力的公式为:f = μ N,其中f是摩擦力,μ是动摩擦因数,N是物体对接触面的压力。
已知木块的质量为5kg,它与地面之间的动摩擦因数为0.2。现在用一个大小为30N的水平推力作用在该木块上。根据上述公式,我们可以求出木块受到的摩擦力:
f = μ N = 0.2 5kg g = 10N
由于推力为30N,大于摩擦力,所以木块将做加速运动。但是,由于摩擦力的存在,木块的加速度将小于推力引起的加速度。
答案:木块受到的摩擦力为10N。