一道高一物理题。。。牛顿第三定律。 一道高一物理题
\u6c42\u89e3\u4e00\u9053\u9ad8\u4e00\u7269\u7406\u9898\uff0c\u5173\u4e8e\u725b\u4e09\u5b9a\u5f8b\u6211\u505a\u8fc7\u8fd9\u9898\uff0c\u4f60\u6761\u4ef6\u6ca1\u7ed9\u591f,\u5e94\u8be5\u8fd8\u6709\u51b0\u7684\u5bc6\u5ea6\u03c1\uff0c\u7535\u7ebf\u534a\u5f84R
\uff081\uff09\u7535\u7ebf\u4e0a\u51b0\u5c42\u7684\u4f53\u79efV\u51b0=\u03c0R^2L \u2460
\u589e\u52a0\u7684\u529b
\u25b3N=\u03c1V\u51b0g \u2461
\u7531\u2460\u2461
\u25b3N=\u03c0\u03c1R^2Lg
\uff082\uff09\u8f93\u7535\u7ebf\u7684\u4e00\u6bb5\u9694\u79bb\u6700\u4e0a\u7aef\u53d7\u529bF
\u7531\u5e73\u8861\u6761\u4ef6
2Fcos\u03b8=M'g \u2462
\u53c8\u603b\u8d28\u91cfM'\u7531\u2460\u2461\u5f97
M'=mg+\u03c0\u03c1R^2Lg \u2463
\u7531\u2462\u2463
F=(m+\u03c0\u03c1R^2)Lg/2cos\u03b8 \u2464
\u7531\u51e0\u4f55\u5173\u7cfb
\u6700\u4e0b\u7aef\u53d7\u529bF'
F'=Fsin\u03b8 \u2465
\u89e3\u5f97
F'=(m+\u03c0\u03c1R^2)Lgtan\u03b8/2
\u4e0d\u61c2\u518d\u95ee\uff0c\u5e0c\u671b\u91c7\u7eb3
\u8fd9\u9053\u9898\u8fd8\u6709\u7b2c\u4e09\u95ee\uff0c\u600e\u4e48\u88ab\u7701\u7565\u4e86\u997f\u3002\u3002
\u9898\u76ee\u5462 c
\u5148\u6392\u9664ad\uff0c\u56e0\u4e3a\u529b\u662f\u7b49\u5927\u7684\u3002\u800c\u4e24\u8005\u540c\u65f6\u53d7\u529b\u662f\u540c\u65f6\u53d1\u751f\u7684\uff0cc
对整体进行分析
(M+n)a=(M+n)gsina-Nμ
N=(M+n)gcosa
解得 a=g(sina-μcosa)
对小球进行分析
mg-Tcosθ=masina
Tsinθ=macosa
解得 tanθ=(sina-μcosa)/(cosa+μsina)
θ=arctan[(sina-μcosa)/(cosa+μsina)]
看图:mg和F在沿斜面方向的分力提供小球在沿斜面方向的加速度
mg*sinα+F*sin(α-θ)=m*a
在垂直斜面方向F*cos(α-θ)=mgcosα
求加速度:(M+m)*gsinα-μ(M+m)*gcosα=(M+m)*a
联立上面三个式子就可以求出夹角θ了
具体我就不解了、、受力分析看图
M+m沿斜面方向的加速度为gsinα-μgcosα
于是要求小球m的斜面方向的加速度也为gsinα-μgcosα,
于是有绳子的拉力Ncos(α-θ)=mgcosα
Nsin(α-θ)==m(gsinα-μgcosα)
解得:
tanθ=μ/(sec^2α-μtanα)
F压=(M+m)g cosα
f=F压μ=(M+m)g μ cosα
a=F/(m+M)=(M+m)g sinα-(M+m)g μ cosα
所以tanθ m g=sinα m a
tanθ m g=sinα m( (M+m)g sinα-(M+m)g μ cosα)
θ=arc tan((sinα m( (M+m)g sinα-(M+m)g μ cosα)/m g)=arc tan(sinα ( (M+m) sinα-(M+m) μ cosα))
小球与滑块相对静止,可以把它们看成一体;
分析它们的加速度:(重力分量-摩擦力)/总质量=gsinα-μgcosα
就是说重力和绳的作用下,小球受到了一个合力,沿斜面向下,大小为m*(gsinα-μgcosα)
已知其中一个力大小方向与合力大小方向,不难求得,绳的力的方向和大小。
根据余弦定理求
把小球和滑块M看成一个整体,对其受力分析(与斜面上只有一个滑块相同)斜面支撑力N,磨蹭力f;
斜面平行方向:F合=(M+m)gsinα-f
斜面垂直方向:N=(M+m)gcosα
摩擦力f=μN;
由牛顿第二定律得:F合=(M+m)a;
由此得出a=g(sinα-μcosα)
下面对小球单独受力分析:小球受到绳的拉力和重力。
斜面平行方向:Fm合=mgsinα-Fsin(α-θ)
斜面垂直方向:Fcos(α-θ)=mgcosα
由牛顿第二定律得:Fm合=ma;
由此得出:μ=tan(α-θ)
θ=α-arctanμ
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