试举例说明质量是物体的基本属性力作用在物体上会产生什么效果

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-03-09 03:15 标签： 举例说明质量是物体的基本属性

依题意，物体相对于地面向右运动，受到地面的滑动摩擦力方向向左．物体在水平面上运动，F也在水平方向，则物体对地面的压力大小等于物体的重力，

=mg，所以物体受到的滑动摩擦力大小为f=μF

物体从端运动到端的过程中,只有重力做功,机械能守恒,即可求出物体滑到端时速度大小.经过点时,由重力和轨道支持力的合力提供物体的向心力,根据牛顿运动定律求解物体对轨道的压力.
物体从端返回时受到向左滑动摩擦力,向左做初速度为零的匀加速运动,根据动能定理列出滑块速度与皮带速度相同时通过的距离表达式,再研究滑块从到过程,由动能定理列式,联立求出,再由机械能守恒定律研究滑块滑上圆弧轨道的过程,求解最大高度.
在无磁场情况下物体从端运动到端的过程中,根据动能定理求出电场强度.在有磁场情况下物体从端运动到端的过程中,滑块竖直方向上受到竖直向下的重力和电场力,竖直向上的支持力和洛伦兹力作用,随着速度的减小,洛伦兹力减小,滑块所受支持力增大,摩擦力增大,滑块做加速度减小的变减速运动,取一段极短时间,根据牛顿第二定律得到速度变化率表达式,运用积分法得到时间.

解:设物体滑到端时速度大小为,物体从端运动到端的过程中,机械能守恒
设物体滑到端时受支持力为,根据牛顿第二定律
设物体滑到端时对轨道压力为,根据牛顿第三定律
物体到达端以后受滑动摩擦力,向左做初速度为零的匀加速运动,设向左运动距离为时物体与皮带速度相同,设物体受到的摩擦力为,则
物体从皮带的端滑到端摩擦力做功
即物体在皮带上向左先做匀加速运动一半皮带长度后,与皮带同速向左运动,即再次到达点时速度大小是
根据机械能守恒定律,设在斜面上上升的高度,则
设电场强度为,在无磁场物体从端运动到端的过程中,根据动能定理有
在有磁场情况下物体从端运动到端的过程中,设任意时刻物体速度为,取一段极短的含此时刻的时间,设在此时间段内的速度改变量为(取水平向右为正方向).
两边同时乘以,再对两边求和得
答:物体下滑到点时,物体对轨道的压力是.
物体返回到圆弧轨道后,能上升的最大高度为.
若在的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里,磁感应强度为的水平匀强磁场(图中未画出),物体从圆弧顶点静止释放,运动到端时的速度为,试求物体在传送带上运动的时间是.

本题是动能定理,牛顿运动定律,向心力公式的综合应用,难点在于运用积分法研究非匀减速运动的时间,切入口是根据牛顿第二定律得到瞬时速度与速度变化率的关系式.


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请问为什么物体受力的作用点是在重心为什么物体质量越大的地方请问为什么物体受力的作用点是在重心,为什么物体质量越大的地方越靠近重心,为什么重力的作用线过支撑面就越稳定支撑面是什么意思,老师我对重心的概念很不理解请老师详细地解释一下,谢谢解答:应该说物体的每一部分都受到重力作用为了研究问题方便从效果上看我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点这一点叫物体的重心。重心就是重力的作用点。就是在研究问题时从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点这一点就叫物体的重心。“从效果上看”:等效代换的思想即在处理某些问题时如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处将不影响研究的结果。这就是物理学的一种等效代替的思想。“认为”:重心的概念是人为引入的。质量分布均匀的物体重心的位置只跟物体的形状有关。均匀直棒的重心在中点均匀三角板的重心在三条中线的交点。均匀球的重心在球心均匀圆环重心在圆心。物体的重心不一定是物体上的一个点(如圆环、直角尺等)。质量分布不均匀的物体重心的位置还跟质量的分布情况有关。由于物体质量越大的地方重力作用更密集因而物体质量越大的地方越靠近重心。关于“为什么物体质量越大的地方越靠近重心,为什么重力的作用线过支撑面就越稳定支撑面是什么意思,”的问题:物体的平衡问题是物理学中一大类问题物体在重力和支持力下的平衡又可分为稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三个类型。物体稍微偏离平衡位置如果重心升高就是稳定平衡如果重心降低就是不稳定平衡如果重心的位置不变就是随遇平衡。从物理学的角度来看重心的位置和物体的平衡之间有着密切联系主要体现在两个方面:()物体的重心在竖直方向的投影只有落在物体的支撑面内或支撑点上物体才可能保持平衡。()物体的重心位置越低物体的稳定程度越高。对于重心位置和平衡的关系我们可以举出如下熟知的例子:类型:不倒瓮为什么不倒如图有趣的不倒翁不论你怎么使劲推它都不会翻倒。甚至你把它横过来放一松手不倒翁又会站在你面前。这是怎么回事呢,一方面因为它上轻下重底部有一个较重的铁块所以重心很低另一方面不倒翁的底面大而圆滑当它向一边倾斜时它的重心和桌面的接触点不在同一条铅垂线上重力作用会使它向另外一边摆动。比如当不倒翁向左倒时重心和重力作用线在接触点的右边在重力作用下不倒翁就又向右倒。当倒向右边时重心和重力作用线又跑到接触点左边迫使不倒翁再向左倒。不倒翁就是这样摆过来又摆过去直到因为摩擦和空气阻力能量逐渐损失减少到零。重力作用线此时恰好通过接触点它才不会继续摆动。类型:来看一个不可思议的平衡表演将一把小折刀打开一半把刀尖插进一支铅笔的一侧距笔尖约厘米。将笔尖放在手指头上铅笔会稳稳地站立着。稍稍调整一下小刀的开合度把笔尖放在任何物体上你会发现铅笔都不会倾倒。这是因为铅笔和小刀组成的系统其总重心在笔尖支撑点以下的缘故其道理和不倒翁有些相似类型:一块水平放置的砖头不论雨打风吹总是稳稳地呆在原地。如果把它竖起来一有风吹草动它就可能翻倒。这是因为砖头平放时重心很低接触地面的面积又很大因此导致它的重心较低不容易翻倒。其他物体也是这样如果你到过工厂会发现许多机器设备的机座都比较大也很沉目的就是防止机器翻倒增加机器的稳定性。往车或船上装货物时要先把重的东西放在底部。因为这样一来整个车或船的重心较低可以保证行驶的安全。下面给出几个体现重心位置和平衡关系的趣味题以增加你这方面的知识L试题:长度为L的相同的砖块平堆在地面上上面一块相对下面一块伸出如图所示那最多可以堆放多少块砖而不翻倒分析:砖块被放到一定数目时将会以第一块砖的上表面的最右端为支点翻倒但最下面一块砖不会翻倒因此应该以第一块砖上面所有的砖块为一个整体进行分析他们的总重心不能落在第一块砖的上表面之外解:设一共可以堆放块砖而不翻倒第一块砖之上共有块砖其总重心不能超出n(n,)第一块砖的上表面之外由此可列方程:LL(n,)LL解得:。最多可以堆放块砖。(扩展)如图若静摩擦足够大将长为a、厚为b的砖块码在倾角为θ的斜面上最多能码多少块,解:分析:如图所示随着砖块的不断增加砖块整体重心在斜面上投影的位置将不断沿着斜面向下移动一旦超出第一块砖的下表面砖块将翻倒。解:由题意可列方程:nbatan,a解得:ctg,且应取整数nnbR试题:如图所示有一个半径为的圆球其重心不在球心O上现将它置于水平,地面上则有平衡时球与地面的接触点为A若将它置于倾角为的粗糙斜面上则平衡,时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B已知AB的圆心角为求圆球的重心离球心的距离是多少解:由题意可知圆球立在水平地面上时其重心应在OA线上而将其放在斜面上平衡时其重心应在过B点的竖直线上两线的交点C即为圆球的重心位置重心离球心的距离为OCRROC,,的长度大小为,cos试题:如图所示在斜面上静止的均质长方体按实际情况分析受力斜面的支持力会通过长方体的重心吗,解:将各处的支持力归纳成一个N则长方体受三个力(G、f、N)必共点由此推知N不可能通过长方体的重心。正确受力情形如图所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点这时N就过重心了)。

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