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高中力教案

发表时间:2020-03-02

磨擦力。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,让教师能够快速的解决各种教学问题。那么如何写好我们的教案呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“磨擦力”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

学习内容3.3摩擦力
学习目标1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重、难点1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μFN解决具体问题。
2、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
学法指导自主、合作学习、实验探究
知识链接1.滑动摩擦力是。物体间滑动摩擦力的大小与和等因素有关,与无关。
2.静摩擦力是。其大小与有关。
学习过程用案人自我创新
三、静摩擦力
(思考与讨论)通过一些具体的实例讨论以下问题:
1.静摩擦力产生条件:
①;
②;
③。
④。
2.大小:(实验探究)
规律:范围:。
3.方向:。
思考:
有人说:静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。你认为对吗?
4.静摩擦力的作用点:。
【例1】下述关于静摩擦力的说法正确的是:()
A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反;
B.静摩擦力的大小与物体的正压力成正比;
C.静摩擦力只能在物体静止时产生;
D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反.
【例2】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动,不计手指与黑板擦之间的摩擦力,当把推力增加到2F时,黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍?

二、滑动摩擦力
1.产生条件:、、、。2.方向:,
但并非一定与物体的运动方向相反。
【例3】如图,某时刻木块正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右传送的传送带上向右运动,试判断:
(1)木块的运动方向。
(2)木块相对于传送带的运动方向。
(3)木块所受滑动摩擦力的方向。

4.(实验表明)大小:与压力成正比F=μFN
说明:压力FN与重力G是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
①μ是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下μ1。
②计算公式表明:滑动摩擦力F的大小只由μ和FN共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
5.滑动摩擦力的作用点:在两个物体的接触面上的受力物体上。
【例4】在东北的林场中,冬季常用马拉的雪橇运木材,雪橇有两个与冰面接触的钢制滑板.如果冰面是水平的,雪橇和所装的木材的总质量是5.0t(吨),滑板与冰面间的动摩擦因数是0.027,马要在水平方向上用多大的力才能拉着雪橇在冰道上匀速前进?
四、问题:
1.相对运动和运动有什么区别?请举例说明。
2.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?
3.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?
4.摩擦力一定是阻力吗?
5.静摩擦力的大小与正压力成正比吗?
6.最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗?

达标检测1.下列关于摩擦力的说法中错误的是()
A.两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用.
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的.
C.静摩擦力对物体总是阻力.
D.有摩擦力一定有弹力
2.下列说法中不正确的是()
A.物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比.
B.由μ=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比.
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反.
D.摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用.
3.如图所示,一个重G=200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()
A.大小是10N,方向向左.B.大小是10N,方向向右.
C.大小是20N,方向向左.D.大小是20N,方向向右.
4.粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时()
A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F.
B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零.
C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零.
D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F.
5.一木块重G=30N,按图中四种方法放置时施加的外力分别为F1=10N,F2=20N,F3=30N,F4=40N,则木块与接触面之间的压力分别为N1=______,N2=______,N3=______,N4=______.
6.在水平桌面上放一块重G=200N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,设桌面对木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则分别用水平拉力F1=15N、F2=30N、F3=80N拉木块时,木块受到的摩擦力分别为f1=______,f2=______,f3=______.
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7.一块长l、质量为m的均匀木板,放在水平桌面上,木板与桌面间动摩擦因数为μ.当木板受到水平推力F向右运动伸出桌面1/3时,木板受到的摩擦力等于______.
*8(选做题).如图所示,A、B两物体均重G=10N,各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,则地面对B的摩擦力等于______,B对A的摩擦力等于______.

*9(选做题).如图所示,在两块相同的竖直木板A、B间有重为30N的物体.用两个大小均为F=100N的水平力压木板,物体与两木板间的动摩擦因数均为f=0.2.求:
(1)当物体不动时,物体与木板A间的摩擦力大小是多少?
(2)若用竖直向上的力将物体拉出来,所需拉力的最小值是多少?

相关知识

洛仑兹力


第五课时:洛仑兹力习题课
1、一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过静止的小磁针的正上方,这时小磁针的南极向西偏转,则这束带电粒子可能是:()
A、由北向南飞行的正离子束B、由南向北飞行的正离子束
C、由北向南飞行的负离子束D、由南向北飞行的负离子束
2、具有相同速度的质子、氘核和α粒子垂直飞入同一匀强磁场中,则:()
A、它们的动能之比是1:2:4,轨道半径之比是1:2:2
B、它们的向心力大小之比是1:1:2,回转周期之比是1:2:4
C、磁感应强度增大,则这些粒子所受的洛仑兹力增大,动能也将增大
D、磁感应强度增大,它们轨道半径减小,周期也变小
3、如图,与纸面垂直的平面AA的上、下两侧分别为磁感应强度为B和2B的匀强磁场,其方向均垂直于纸面向外,假设最初有带电量+q的粒子以速度V处下而上垂直射达界面AA某处,则应:()
A、此粒子将反复穿过界面,其轨迹为半径不等的一系列半圆
B、该粒子的运动周期为
C、粒子每一个周期沿AA方向有一段位移,其大小为粒子在下方磁场内圆轨道的半径
D、一个周期内粒子沿AA方向运动的平均速度为
4、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图,径迹上的每一小段都可近似看作圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小,则可知:()
A、粒子方向从a到b,带正电B、粒子从b到a,带正电
C、粒子从b到a,带负电D、粒子从b到a,带负电
5、两条平行直线MM与NN之间,有一匀强磁场,两个同种带电粒子以不同的速率V1及V2分别从O点沿OX轴正方向射入,当速率为V1的粒子到达a点时,其方向与NN垂直,当速率为V2的粒子到达b点时,其方向与NN成60°角,设两粒子从O到达a点及b点的时间分别为t1和t2,则有:()
A、t1:t2=3:2;V1:V2=1:2B、t1:t2=3:1;V1:V2=1:
C、t1:t2=2:1;V1:V2=1:D、t1:t2=3:2;V1:V2=1:
6、两个粒子带电量相等,在同一磁场中只受磁场力作匀速圆周运动,则有:()
A、若速率相等,则半径必相等B、若质量相等,则周期必相等
C、若动量大小相等,则半径必相等D、若动能相等,则周期必相等
7、如图所示不同元素的二价离子经加速后竖直向下射入由正交的匀强电场和匀强磁场组成的粒子速度选择器,恰好都能沿直线穿过,然后垂直于磁感线进入速度选择器下方另一个匀强磁场,偏转半周后分别打在荧屏上的M、N两点.下列说法中不正确的有()
A.这两种二价离子一定都是负离子
B.速度选择器中的匀强磁场方向垂直于纸面向里
C.打在M、N两点的离子的质量之比为OM:ON
D.打在M、N两点的离子在下面的磁场中经历的时间相等
8、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的带电量为q的某种正离子,离子产生出来时速度很小,可以看做是静止的.离子产生出来后经过电压U加速后形成离子束流,然后垂直于磁场方向、进人磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上.实验测得:它在P上的位置到入口处a的距离为l,离子束流的电流强度为I.回答下列问题:
(1)t秒内射到照相底片P上的离子的数目为___________
(2)单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为__________
(3)试证明这种离子的质量为m=qB2a2/8U

9、如图所示为一回旋加速器的示意图,已知D形盒的半径为R,中心O处放有质量为m、带电量为q的正离子源,若磁感应强度大小为B,求:
(l)加在D形盒间的高频电源的频率。
(2)离子加速后的最大能量;
(3)离子在第n次通过窄缝前后的速度和半径之比。

10、带电量为+q的粒子,由静止经一电场加速,而进入一个半径为r的圆形区域的匀强磁场,从匀强磁场穿出后打在屏上的P点,已知PD:OD=:1,匀强磁场电压为U,匀强磁场的磁感应强度为B,则粒子的质量为多大?粒子在磁场中运动的时间为多少?

弹 力


[教学目标]⑴知道弹力是怎样产生的;⑵掌握弹力产生的条件和弹力三要素;⑶知道胡克定律及实际运用所适用的条件。

[课时]1课时

[教学方法]实验法、讲解法

[教学用具]钢尺、弹簧、重物(钩码)等

[教学过程]

一、复习提问

1、重力是怎样产生的?其方向如何?

2、复习初中内容:形变;弹性形变。

二、新课教学

由复习过渡到新课,并演示说明(板书)

(一)形变

(1)形变

(2)弹性形变

演示图示1中的实验,请同学们注意仔细观察并回答下列问题。

①重物受哪些力?(重力、支持力。这二力平衡。)

②支持力是谁加给重物的?(钢尺)

③钢尺为什麽能对重物产生支持力?(钢尺发生了弹性形变)

由此引出:

(二)弹力

(1)弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用。这种力就叫弹力。

就上述实验继续提问:④由此可见,支持力是一种什麽样的力?

⑤重物放在钢尺上,钢尺就弯曲,为什麽?(重物在重力作用下与钢尺直接接触,从而发生微小形变,对钢尺产生了向下的弹力即压力。)

可见,压力支持力都是弹力。并进一步分析得出:

(2)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变。

(3)弹力的方向

提问:课本放在桌子上。书给桌子的压力和桌子对书的支持力属什麽样性质的力?其受力物体、施力物体各是什麽?方向如何?

与学生讨论,然后总结。

①压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体)。

②支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体)。

提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力属什麽样性质的力?

其受力物体、施力物体各是什麽?方向如何?

分析讨论,总结。

③绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

(三)胡克定律

弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大。弹簧的弹力,与形变的关系为:

在弹性限度内,弹力的大小f跟弹簧的伸长(或缩短)的长度x成正比,即:f=kx。式中k叫弹簧的倔强系数,单位:N/m。它由弹簧本身所决定。不同弹簧的倔强系数一般不相同。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律。胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变。

三、小结

四、学生练习:阅读课文。

五、布置作业:(1)(3)(5)与学生一起讨论。作业本上写(2)(4)。


高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,减轻高中教师们在教学时的教学压力。高中教案的内容要写些什么更好呢?小编收集并整理了“高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)

1)常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

力与运动


第四章力与运动章末总结学案(粤教版必修1)
一、整体法与隔离法的应用
图1
例1如图1所示,箱子的质量M=5.0kg,与水平地面的动摩擦因数μ=0.22.在箱子顶处系一细线,悬挂一个质量m=0.1kg的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的悬线与竖直方向的摆角θ=30°,试求力F的大小.(g取10m/s2)
图2
例2在光滑的水平面上放有一斜劈M,M上又有一物块m,如图2所示,力F作用在斜劈上,若要保持m与M相对静止,F至少要为多大?(各接触面均光滑,斜面倾角为θ)

二、临界和极值问题
例3如图3所示,两个物块A和B叠放在光滑水平面上,已知A的质量mA=4kg,
图3
B的质量mB=5kg,在A上施加一个水平力FA.当FA=20N时,A、B间恰好开始发生相对运动.在撤去FA后,求:若要保持A、B间相对静止,对B物块能施加的最大水平力为多大?

三、牛顿运动定律的综合应用
例4科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球因漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了3m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求抛掉的压舱物的质量.

图4
例5在倾斜角为θ的长斜面上,一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块(连同风帆)的质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ、风帆受到向后的空气阻力与滑块下滑的速度v大小成正比,即F阻=kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v-t图象如图4所示,图中的倾斜直线是t=0时刻速度图线的切线.
(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小;
(2)若m=2kg,θ=37°,g=10m/s2,求出μ和k的值.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

【即学即练】
1.在国际单位制中,功率的单位“瓦”是导出单位,“瓦”用基本单位表示正确的是()
A.焦/秒B.牛米/秒
C.千克米2/秒2D.千克米2/秒3
图5
2.如图5所示,一物体静止在倾斜的木板上,物体与木板之间相互作用力的对数是()
A.1对
B.2对
C.3对
D.4对
图6
3.刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一.如图6所示,图线1、2分别是甲、乙两辆汽车的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线,已知在紧急刹车过程中,车与地面间是滑动摩擦.据此可知,下列说法中正确的是()
A.甲车与地面间的动摩擦因数较大,甲车的刹车性能好
B.乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好
C.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好
D.甲车的刹车距离s随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好
图7
4.如图7所示,一物块静止在斜面上,现用一个水平力F作用于物块,当力的大小从零开始逐渐增加到F时,而物块仍能保持静止,以下说法正确的是()
A.物体受到的静摩擦力一定增大
B.物块所受合力增大
C.物块受到的静摩擦力有可能增大,也有可能减小
D.物块受到斜面的作用力增大
5.木块静止在倾角为θ的斜面上,那么木块对斜面的作用力的方向()
A.沿斜面向下
B.垂直斜面向下
C.沿斜面向上
D.竖直向下
图8
6.某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t2时间段内,弹簧秤的示数如图8所示,电梯进行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()
7.如图9所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的箱子匀速前进,如图9甲所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.40.求:
图9
(1)推力F的大小;
(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成30°角斜向上去拉这个静止的箱子,如图乙所示,拉力作用2.0s后撤去,箱子最多还能运动多长距离.(g取10m/s2)
图10
8.一个质量为m的小球B,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点,已知两轻绳拉直时,如图10所示,两轻绳与车厢前壁的夹角均为45°.试求:
(1)当车以加速度a1=g/2向左做匀加速直线运动时,两轻绳1、2的拉力.
(2)当车以加速度a2=2g向左做匀加速直线运动时,两轻绳1、2的拉力.

参考答案
知识体系构建
运动状态质量矢量瞬时向下向上==
解题方法探究
例140.7N
解析对小球进行受力分析,小球受悬线的拉力FT和重力mg,如图甲所示,
则FTsinθ=maFTcosθ=mg
对整体进行受力分析,如图乙所示.
此时细绳对箱子的拉力和小球受的拉力对整体而言是内力,因此不必考虑:则由牛顿第二定律得F-μ(M+m)g=(M+m)a,
即F=(M+m)(μg+a)=(M+m)g(μ+tanθ)≈40.7N.
例2(M+m)gtanθ
解析若m、M保持相对静止,则两者运动情况相同.对m、M所组成的整体进行受力分析,如图甲所示,根据牛顿第二定律可知F=(m+M)a.①
以m为研究对象,进行受力分析,如图乙所示,根据牛顿第二定律可得
Fx=FN′sinθ=max=ma.②
Fy=FN′cosθ-mg=may=0.③
由②③可得a=gtanθ.代入①中得F=(m+M)gtanθ.
例325N
解析依题意,在FA的作用下,A、B一起加速运动有相等的加速度.当A、B开始发生相对运动时,A、B系统的加速度为最大加速度,A对B的静摩擦力fAB即为最大静摩擦力.由牛顿第二定律的比例式有,FA/(mA+mB)=fAB/mB.①
当对B施加一最大水平力FB时,A、B仍以共同的加速度运动,且这一加速度也为最大加速度,故B对A的静摩擦力fBA也为最大静摩擦力,即有,
fBA=fAB.②
同理可列出比例式:FB/(mA+mB)=fBA/mA.③
由①②③解得:FB=mBFA/mA=25N.
例4101kg
解析设堵住漏洞后,气球的初速度为v0,所受的空气浮力为F浮,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为m,由牛顿第二定律得mg-F浮=ma①
式中a是气球下降的加速度.以此加速度在时间t内下降了h,则h=v0t+12at2②
当向舱外抛掉质量为m′的压舱物后,有F浮-(m-m′)g=(m-m′)a′③
式中a′是抛掉压舱物后气球的加速度.由题意,此时a′方向向上,Δv=a′Δt.④
式中Δv是抛掉压舱物后气球在Δt时间内下降速度的减少量.
由①③得m′=ma+a′g+a′⑤
将题设数据m=990kg,v0=1m/s,t=4s,h=12m,Δt=300s.
Δv=3m/s,g=9.89m/s2代入②④⑤式得m′=101kg.
例5(1)3m/s22m/s(2)μ=0.375k=3Ns/m
解析(1)由题图可知滑块做加速度减小的加速运动,最终可达最大速度vm=2m/s,t=0时刻滑块的加速度最大,即为v-t图线在O点的切线的斜率:a=v1-v0t1=3m/s-01s=3m/s2
(2)对滑块受力分析如图所示,由牛顿第二定律得mgsinθ-F阻-f=ma
又f=μFN,FN=mgcosθ,F阻=kv,联立以上各式得mgsinθ-μmgcosθ-kv=ma
由(1)知,将v0=0,a0=3m/s2和vm=3m/s,a=0代入上式可得μ=0.375,k=3Ns/m
即学即练
1.D2.B3.B4.CD
5.D[木块受力如图所示,其中FN、f分别为斜面对木块的支持力和摩擦力,木块受到三个力的作用处于平衡状态,则FN、f的合力与G等大、反向,即方向竖直向上.由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力与FN、f的合力等大、反向,方向竖直向下.]
6.AD[t0~t1时间内,弹簧秤的示数小于人的重力,人处于失重状态,有向下的加速度;t2~t3时间内,弹簧秤的示数大于人的重力,人处于超重状态,有向上的加速度;t1~t2时间内,弹簧秤的示数等于人的体重,加速度为0,则B、C选项不正确,A、D正确.]
7.(1)120N(2)2.88m
解析(1)设地面对箱子的支持力和摩擦力分别为FN、f.取箱子为研究对象,受力如图甲所示.
由牛顿第二定律得
水平方向Fcosθ=f
竖直方向FN=mg+Fsinθ,又f=μFN
联立上式解得F≈120N
(2)取箱子为研究对象,受力分析如图乙所示
由牛顿第二定律得
水平方向Fcosθ-f1=ma1
竖直方向FN1+Fsinθ=mg
又f1=μFN1
拉力作用2s末箱子的速度v1=a1t
撤去力F后,箱子的受力分析如图丙所示
由牛顿第二定律得f2=ma2又f2=μFN2,FN2=mg
设此过程箱子运动的距离为s则由运动学公式得s=v212a2
联立以上各式解得s=2.88m
8.(1)F1=52mgF2=0
(2)F1′=322mgF2′=22mg
解析取小球为研究对象,设细绳1、2对小球的拉力分别为F1,F2,对小球受力分析,如图甲所示
水平方向上22F1+22F2=ma
竖直方向上22F1-mg-22F2=0
联立得F1=mg+ma2,F2=ma-mg2
由此分析知,当车以a=g向左做匀加速直线运动时,细绳2刚好伸直,且对球没有作用力.
(1)当a1=g2时,细绳2的拉力为0,受力分析如图乙
则F1=F2合+mg2=52mg
(2)当a2=2g时,细绳2上已有拉力则
有F1′=mg+ma2=322mg
F2′=ma-mg2=22mg