1、质量为 2 kg的物体,在水平拉力 F= 5 N的作用下,由静止开始在水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因素为 0.1,求:
( 1)该物体在水平面上运动的加速度大小。
( 2) 2 s末时,物体的速度大小。
解答:( 1) 1.5 m/ s 2;( 2) 3 m/ s
解析:
( 1)物体在水平方向受拉力 F和摩擦 F的作用,由牛顿第二定律得:
( 2)由运动学公式
2、如图所示,轻绳 OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为 30°,水平轻绳 OB的一端系于竖直墙上, O点挂一重物。如果绳 OA能承受的最大拉力是 300 N,其余两绳能承受的拉力足够大,那么在 O点最多能挂多重的重物?此时绳 OB的拉力是多大?
解析:根据 O点受力由正交分解有:
由于
3、一质量为 60 kg的人站在竖直向上运动的升降机底板上,看到升降机顶板上有一竖直悬挂的弹簧秤,他便将一重为 5 N的物体挂上,这时弹簧秤示数为 8 N。试计算:
( 1)升降机的加速度的大小和方向。
( 2)此人对升降机底板的压力。
解析:
( 1)由题意可知:升降机、人及重物的加速度相等,对重物进行受力分析,它受重力 G和弹簧的拉力 F作用。根据牛顿第二定律 F舍= F- G= ma
方向竖直向上
( 2)人受升降机底板的支持力 F N和重力 Mg的作用,根据牛顿第二定律
F N- Mg= Ma
F N= Mg+ Ma= 600+ 60× 6= 960( N)
根据牛顿第三定律,此人对升降机底板的压力大小为 960 N,方向竖直向下
4、一车处于静止状态,车后相距 s0= 25 m处有一个人,当车开始起动以 1 m/ s 2的加速度前进的同时,人以 6 m/ s的速度匀速追车,试证明人能否追上车?若追不上,人车间最小距离为多少?
解析:依题意可知人与车的运动时间相等,它们的位移分别为 S人和 S假设人在时间 t内追上车则有:
S人- S= S0
,此式 t无实数解,则说明人追不上车
经分析可知当人与车的速度相等时,人与车的距离最小,设用时间为 t,则有:
在这段时间内人与车的位移分别为
s人= V人 t= 6× 6= 36 m
人车间最小距离为