Примерни въпроси и формули за сили върху наклонени равнини
1. Постоянна хоризонтална сила от 50 N действа върху блок с маса m = 5 kg. Блокът се движи нагоре с начална скорост v o = 4 m/s по неравна наклонена равнина с ъгъл на наклон θ (tan θ = ¾). Коефициентът на кинетично триене между блока и повърхността на наклонената равнина е μ k = 0,2. Разстоянието, изминато от блока, преди окончателно да спре, е…
А. 10 м
Б. 12 м
Около 15 м
Д. 18 м
Изток 22 м
w = гравитация
w x = компонент на гравитацията по оста x
w y = компонент на гравитацията по оста y
F = постоянна хоризонтална сила
F x = компонента на силата по оста x
F y = компонента на силата по оста y
N = нормална сила
fk = кинетична сила на триене
w = mg = 5 (10) = 50 N
w x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N
w y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F = 50 N
F x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N
N = w y + F y = 40 + 30 = 70 N
f k = μ k N = 0,2 (70) = 14 N
Приложете втория закон на Нютон:
ΣF = mA
F x – w x – f k = ma
40-30-14 = 5 а
-4 = 5 а
a = -4/5 м/ с²
Използвайте формулата GLBB, за да изчислите разстоянието, което блокът изминава, преди да спре.
Известно е:
Начална скорост (v₂o ) = 4 m/s
Забавяне (a) = -4/5 m/ s²
Крайна скорост (vt ) = 0
Зададено: Изминато разстояние (s)
Джаваб:
v t 2 = v o 2 + 2 като
0 = 4 2 + 2 (-4/5) s
0 = 16 – 8/5 сек.
16 = 8/5 сек
16 (5) = 8 сек
80 = 8 сек
s = 80/8
s = 10 метра
Верният отговор е А.
2. Блок се движи от покой надолу по дълга наклонена равнина. Първата част на наклона е гладка, а следващата част надолу до дъното е неравна. След като се движи известно време по неравната част, блокът спира. В този случай…
(1) общата работа върху блока не е равна на нула
(2) работата, извършена от гравитационната сила, има положителна стойност
(3) работата, извършена от гравитационната сила, е равна на промяната в потенциалната енергия на блока
(4) работата, извършена от силата на триене, не е равна на нула
Дискусия
Върху обект действат две сили, а именно гравитация и триене.
Когато обект преминава над гладка наклонена равнина, върху него действа само силата на гравитацията. Когато обект преминава над неравна наклонена равнина, освен силата на гравитацията, върху него действа и сила на триене.
1. Общата работа върху блока не е равна на нула.
Ако общата работа е нула, тогава няма изместване. Блокът претърпява изместване, така че общата работа не е нула.
Твърдение 1 е вярно
2. Работата, извършена от гравитационната сила, има положителна стойност
Работата, извършена от гравитационната сила, е положителна, защото посоката на гравитационната сила (надолу) е същата като посоката на преместване на обекта (надолу).
Твърдение 2 е вярно
3. Работата, извършена от гравитационната сила, е равна на промяната в гравитационната потенциална енергия на блока, в този случай положителната работа, извършена от гравитационната сила, води до намаляване на гравитационната потенциална енергия на блока.
Твърдение 3 е вярно
4. Работата, извършена чрез триене, не е нула, защото обектът претърпява изместване и по време на изместването действа сила на триене.
Твърдение 4 е вярно
Движение по гладка наклонена равнина
3. Куб, плъзгащ се по наклонена равнина без триене, ще изпитва постоянно ускорение.
Себаб
При липса на триене, ускорението на обекта е равно на ускорението, дължащо се на гравитацията.
Дискусия
Ако няма триене, кубът се плъзга надолу с постоянно ускорение. При свободно падане обектът пада с ускорение g, където g е ускорението, дължащо се на гравитацията.
Междувременно, върху наклонена равнина, обект се плъзга надолу с ускорение gx, където стойността на gx е по-малка от ускорението на гравитацията. Стойността на gx зависи и от големината на ъгъла на наклон.
Източник на въпроси
Въпроси по физика за SBMPTN
