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【例题】
题目:一个质量为m的物体,在平行于斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端A点沿斜面匀加速上升到B点。已知斜面与物体间的动摩擦因数为μ,斜面与地面平行。求:
1. 物体受到的滑动摩擦力的大小;
2. 物体到达B点时的速度大小;
3. 如果斜面长为L,倾角为θ,物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?
【答案】
1. 根据牛顿第二定律,物体受到的滑动摩擦力的大小为:Ff = F - mgμsinθ - ma = F - mgμsinθ - (F + mgμcosθ) = μmgcosθ
2. 根据运动学公式,物体到达B点时的速度大小为:v = (F - μmgcosθ)t / m = (F - μmgcosθ)L / (mgμsinθ)
3. 根据牛顿第二定律和运动学公式,可得:F = μmgcosθ + ma = μmg(cosθ + sinθ)
【解析】
本题主要考察了牛顿第二定律、运动学公式和滑动摩擦力的计算。首先根据牛顿第二定律求出物体受到的滑动摩擦力的大小,再根据运动学公式求出物体到达B点时的速度大小。最后根据滑动摩擦力的计算公式求出物体与斜面间的动摩擦因数μ。
【答案解析】
1. 根据牛顿第二定律,物体受到的滑动摩擦力的大小为:Ff = F - mgμsinθ - ma = F - mgμsinθ - (F + mgμcosθ) = μmgcosθ
解得:μ = F(Lsinθ + cosθ)g(mgμcosθ - sinθ)
2. 根据运动学公式,物体到达B点时的速度大小为:v = (F - μmgcosθ)t / m = (F - μmgcosθ)L / (mgμsinθ)
解得:v = FL(gμsinθ - cosθ)t / m
【总结】
本题主要考察了运动学和牛顿第二定律的应用,需要同学们能够熟练掌握相关公式和概念。在解题过程中,要注意公式的适用条件和单位的换算。同时,要注意题目中给出的已知条件和所求问题的关系,合理运用所学知识进行分析和解答。