高三物理中求物体加速的方法主要有以下几种:
1. 利用牛顿第二定律求加速度:根据物体的质量和牛顿第二定律求出物体的加速度。
2. 利用运动学公式求加速度:根据运动学公式求出物体的加速度,通常需要知道物体的初速度、末速度或时间等相关信息。
3. 利用匀变速直线运动的规律求加速度:如果物体做匀变速直线运动,可以根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,即Δx=aT²来求出物体的加速度。
4. 利用动能定理求加速度:根据动能定理,可以求出物体的加速度。
此外,还有图像法、微元法等方法也可以用来求物体的加速度。具体使用哪种方法取决于具体的问题和条件。
问题: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度角斜向上的拉力作用,物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2,求物体的加速度。
解答:
首先,我们需要知道物体的受力情况。物体受到重力、拉力、摩擦力和支持力的作用。其中,拉力可以分解为水平分力和竖直分力。
1. 物体受到的重力:G = mg = 5kg × 9.8m/s² = 49N
2. 拉力的水平分力:F1 = Fcos30° = 20N × 0.866 = 17.3N
3. 摩擦力:f = μ(mg - Fsin30°) = 0.2 × (49N - 20N × 0.5) = 5.4N
4. 支持力:N = mg - f = 5kg × 9.8m/s² - 5.4N = 43.4N
根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
a = (F1 - f') / m = (17.3N - 5.4N) / 5kg = 2.3m/s²
所以,物体的加速度为2.3m/s²。