面的动摩擦因数为μ02.(取g10ms2,si
53°≈08,cos53°≈06)(1)求出纸箱受到的支持力和摩擦力的大小.(2)纸箱由静止开始运动,2s内的位移多大?(3)若2s后撤去拉力,箱子还能滑行多远停下来?
【考点】37:牛顿第二定律;1E:匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】(1)对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和滑动摩擦力,根据平衡条件列方程求出支持力,再由摩擦力公式求解摩擦力;(2)由牛顿第二定律求出加速度,由运动学位移公式可求得位移.(3)若2s后撤去拉力,先根据牛顿第二定律求出加速度,由速度公式求出撤去拉力时的速度,再由位移速度公式求解箱子滑行的距离.【解答】解:(1)物体受力分析如图所示:
竖直方向由平衡条件得:NFsi
53°mg0,解得:N60N则fμN02×60N12N;(3)由牛顿第二定律可知解得:a由位移公式可得:2s内的位移sat2×18×436m;(3)撤去拉力时速度vat18×236msFcosθfma
18ms2;
f加速度大小为a′
μg2ms2.324m
所以箱子还能滑行的位移x答:
(1)纸箱受到的支持力和摩擦力的大小分别为60N和12N.(2)纸箱由静止开始运动,2s内的位移是36m.(3)若2s后撤去拉力,箱子还能滑行324m停下来.
15.如图所示,两个截面为直角三角形的实心铁块A、B并排放在粗糙水平面上,一截面为圆形的圆柱体C水平架在两铁块的光滑斜面上,系统处于静止状态.已知三个铁块的重力分别为GAGB100N、GC50N,θ60°,求:(1)铁块A对C的弹力是多少?(2)铁块A对地面的压力的大小?(3)地面与A之间的摩擦因素至少多大才能保证A不会滑动?
【考点】2H:共点力平衡的条件及其应用;29:物体的弹性和弹力.【分析】(1)以圆柱体为研究对象,分析受力:受重力和两个支持力,根据平衡条件列式得到支持力大小;(2)再对物体A受力分析,受重力、压力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件列式求解地面对铁块A的支持力,从而求得铁块A对地面的压力.(3)A刚好不会滑动时地面对A的静摩擦力达到最大值,由摩擦力公式求解.【解答】解:(1)对圆柱体受力分析,如图所示:
根据平衡条件,采用正交分解法得:
f竖直方向有:2Fcos60°GC,解得:FGC50N,即铁块A对C的弹力大小为50N;(2)对铁块A受力分析,如图所示:
根据平衡条件得:水平方向有:fFcos30°竖直方向有:NFsi
30°GA解得:f25N,N125N.
由牛顿第三定律知铁块A对地面的压力的大小N′N125N(3)要保证A不会滑动,必须满足f≤μN得μ≥所以r