的方向是竖直向下的(与F合方向相反)。如果用F合′等效替代f1′和N1′,则斜劈的受力情况可用图3表示。从图3中我们可知,如果假设地面对斜劈有一个摩擦力f地,则在水平方向
f没有其他力与f地抵消,合力不为零,斜劈不可能保持静止,所以f地不存在。
解法二:可将物块与斜劈视为一个整体,则这个整体的受力情况如图4所示。可看出,系统在水平方向没有其他力的作用,所以地面不可能对系统有摩擦力的作用。
10.一人造卫星绕地球运动,由于受到稀薄气体阻力的作用,其轨道半径会缓慢发生变化。若卫星绕地球运动一周的过程都可近似看做圆周运动,则经过足够长的时间后,卫星绕地球运行的A.半径变大,角速度变大,速率变大B.半径变小,角速度变大,速率变大C.半径变大,角速度变小,速率变小D.半径变小,角速度变小,速率变小【解析】答案:B当卫星在某一半径为r的轨道上做圆周运动时,根据牛顿第二定律会有
G
Mmv2m2rr
其中G为引力常量,M为地球质量,m为卫星的质量,r为轨道半径,v为卫星在该轨道的线速度。此时,G
v2Mm是由万有引力提供的向心力,而是在轨道r上做圆周运动mr2r
所需要的向心力,当两者相等,卫星能稳向在轨道上。由于气体阻力的作用,若轨道半径不发生变化,卫星的速度会变小,这时就会有
G
Mmv2,即提供的向心力需要的向心力,卫星将做向心运动,轨道半径r会变小。mr2rGMMmv2当卫星经过一段时间后,在新的轨道上做圆周运动时,根据G2m可得v,rrr
v)。r
由于轨道半径r变小,所以卫星的线速速度v也会变大,角速度变大(
11.两个物体在同一高度同时由静止开始下落,经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹,速度大小不变。一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图像可能正确的是
A
B
C
D
f【解析】答案:D这道如果仅仅是选出答案,可以把握两点即可:1.物体触地反弹后,速度方向要发生改变,所以图线在t轴的上下都有分布,A、B都不正确。2.由于空气阻力的作用,受空气阻力作用的物体下落的加速度比不受阻力的物体小,落地的时间也就长,所以C不正确。不受阻力作用力的物体只受重力,不管在下落过程还是在上升过程,都做加速度为匀变速直线运动,加速度恒为g,其vt关系如选项D中虚线所示。而受阻力作用的物体,受重力和阻力作用。在下落过程中其加速度
a
Fr