湖北省2023年十堰市实验中学新生入学测试适应性模拟试题(二)物理/
全国@0所名校高三单元测试示范卷札记15.(16分)某工人正在水草地上匀速推动一台割草机,所施加推力的大小F=540N、方向与水草地成0=30°角斜向下。已知割草机的质量M=40kg,重力加速度g取10m/s2(割草机割草时与割草后与水草地的动摩擦因数不同)。(1)求割草机工作时,所受阻力大小f和对草地的压力大小F。(2)割完草后,工人用斜向右上方的拉力拉着割草机,使之做匀速运动。已知满足条件的最小拉力大小Fm=200N,求此割草机割草后与水草地间的动摩擦因数4及最小拉力与水草地间的夹角正切值tana(a是最小拉力与水草地的夹角)。解:(1)当工人斜向下匀速推割草机时,分析割草机的受力情况在水方向上,有Fcos0=f(2分)在竖直方向上,有Fx=Mg+Fsin0(2分)代入题中数据,解得f=270W3N,F=670N(2分)由牛顿第三定律可得,割草机对水草地的压力大小FN=Fx=670N。(1分)(2)工人施加斜向右上方的拉力F,使割草机匀速运动,由衡条件知在水方向上,有F'cos a-=uFx'(1分)在竖直方向上,有Fx'十F'sina=Mg(1分)联立可得F=uMg(1分)COSa十uS1na1令sinp=三,根据数学知识,得√/1+F-uMg(1分)√/1+sin(a十9)当α十9=90°时,F有最小值,结合题意知Fnin =uMg=200N(2分)√/1+解得u=33(1分)1V3此时tana=ang-k=3Q(2分)26【24G3DY(新高考)·物理-LKB-必考-FJ】
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