以下是高二物理的一些精选题:
1. 光滑水平面上有一物体,质量为2kg,受到一个大小为20N、与水平方向成37°角的拉力作用而向右做匀速直线运动,求物体与水平面间的动摩擦因数是多少?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
2. 质量为m的物体以初速度v0沿粗糙斜面加速下滑,斜面固定不动。已知斜面倾角为θ,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求物体下滑的加速度大小。
3. 质量为m的小球用细绳拴住,在竖直平面内作圆周运动,小球到达最高点时绳子的拉力恰好为零,求小球到达最低点时绳子的拉力。
4. 质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力作用下做加速度为a的匀加速运动,已知重力加速度为g,求拉力F的大小。
5. 质量为M的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平恒力F,当小车向右运动速度为V时,在车右端轻轻地放上一个大小不计、质量为m的小物块,物块与车面间动摩擦因数为μ,此后小车受到的合力又变为向右的大小仍为F的恒定合力,经过一段时间后小物块与小车达到共同速度,求小物块放上小车后经多长时间小物块与小车达到共同速度?
以上题目都是高二物理中比较典型的题目,涵盖了牛顿运动定律、动量守恒定律、圆周运动等多个知识点,具有一定的代表性。
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,从静止开始做匀加速直线运动,经过5秒的时间,物体在地面上移动了10m的距离。
求:
1. 物体受到的摩擦力大小;
2. 物体与地面间的动摩擦因数。
解答:
根据牛顿第二定律,有:
F - f = ma
其中,F为水平外力,f为摩擦力,m为物体质量,a为加速度。
又因为物体在水平地面上移动了10m的距离,有:
s = 1/2at^2
其中,s为位移,t为时间。
将加速度a带入上式,得到:
s = (F - f)t / m + 1/2(F - f)t^2
将已知量代入上式,得到:
10 = (20 - f) × 5 / 5 + 1/2(20 - f) × 5^2
解得:f = 7N
再根据动摩擦因数的定义,有:
μ = f / (mg)
将已知量代入上式,得到:μ = 0.14
所以,物体受到的摩擦力大小为7N,物体与地面间的动摩擦因数为0.14。