【物理】運動和聲音共3題

[tsvante 10]

上課講義的題目....

Q1..AB兩物體互相接觸,至於光滑之桌面上,今有水平力F向右作用在A物體,如下圖,若A物體之質量為4公斤,B物體之質量為3公斤,F=21牛頓,則下列敘述何者錯誤?

( A ) 整體運動之加速度為3m/s平方

(B)A作用於B的作用力為9牛頓

©B作用於A的力為9牛頓

(D)A作用於B的力永遠等於B作用於A的力

(E)若將水平力F改為作用於B物體且向左施力,大小不變,則AB之間的作用力仍然為9牛頓

答: E

Q2..有一質量10公斤的物體至於斜角37度之斜面上,若斜面的靜摩擦係數為0.8,動摩擦係數為0.5,重力加速度g=10米/秒平方。則物體與斜面之作用力為?

答:100

Q3..ㄧ石投水後形成連續水波,相離兩波間的距離為3公分,歷時5秒鐘此波之外緣抵達岸邊,若石落水處與岸相距3米,則水波的頻率為?

答:20

[九天驚虹 10]

反白後

會有更進一步的說明

不過

只要肯仔細想想

應該是不需要反白:)

Q3..ㄧ石投水後形成連續水波,相離兩波間的距離為3公分,歷時5秒鐘此波之外緣抵達岸邊,若石落水處與岸相距3米,則水波的頻率為?

答:20

相離兩波間的距離為3公分

這讓你想到什麼?

是否意味著 波長即是 3cm呢?

歷時5秒鐘此波之外緣抵達岸邊,若石落水處與岸相距3米

由此 又可以知道些什麼?

有了距離 也有了時間 是否可以知道波的速度呢?

所以 波速是0.6 m/s

對於波 有一個重要的關係式 你知道嗎 會推導嗎?

波速 = 頻率 * 波長

0.6 = 頻率 * 0.03

頻率 = 20

[九天驚虹 10]

Q2..有一質量10公斤的物體至於斜角37度之斜面上,若斜面的靜摩擦係數為0.8,動摩擦係數為0.5,重力加速度g=10米/秒平方。則物體與斜面之作用力為?

你想知道些什麼?

物體與斜面之作用力

物體與斜面之作用力有哪些?可以如何區分?

如果依著斜面的方向與垂直斜面的方向 可以分成?

是否就是正向力與摩擦力呢?

如何求出正向力與摩擦力?

我想 正向力應不成問題

重點在於 摩擦力

是什麼樣的摩擦力?

是否又牽引出一個問題? 物體是靜止或者是往下掉呢?

該如何判斷?

[九天驚虹 10]

AB兩物體互相接觸,至於光滑之桌面上,今有水平力F向右作用在A物體,如下圖,若A物體之質量為4公斤,B物體之質量為3公斤,F=21牛頓,則下列敘述何者錯誤?

(E)若將水平力F改為作用於B物體且向左施力,大小不變,則AB之間的作用力仍然為9牛頓

AB兩物體連著一起運動,會有相同的加速度,那麼這個加速度是如何呢?

根據牛頓第二運動定律 21 = (4+3)a 因此 加速度a為3

而不論是推A 或者從B推 加速度都是3

至於想判斷AB間的作用力 那就得將A,B區隔開來(也就是視為兩個系統)

(Case 1) 推A 使得AB一起動

則其間之交互作用力為 ma =3*3=9 (N)

(Case 2) 推B 使得AB一啟動

則其間之交互作用力為 ma =4*3=12 (N)

[tsvante 10]

AB兩物體連著一起運動,會有相同的加速度,那麼這個加速度是如何呢?

根據牛頓第二運動定律 21 = (4+3)a 因此 加速度a為3

而不論是推A 或者從B推 加速度都是3

至於想判斷AB間的作用力 那就得將A,B區隔開來(也就是視為兩個系統)

(Case 1) 推A 使得AB一起動

則其間之交互作用力為 ma =3*3=9 (N)

(Case 2) 推B 使得AB一啟動

則其間之交互作用力為 ma =4*3=12 (N)

(Case 1) 推A 使得AB一起動

則其間之交互作用力為 ma =3*3=9 (N)

它是推A...那為什麼要*3不是*4呀

[九天驚虹 10]

(Case 1) 推A 使得AB一起動

則其間之交互作用力為 ma =3*3=9 (N)

它是推A...那為什麼要*3不是*4呀

因為 此時 我觀察的主體是B

(Case 1) 推A 使得AB一起動

(Way1) 觀察A

可知A受到手的推力以及B給予A的作用力F而有3的加速度

因此 21-F=4*3

所以 F=9

因而 AB間的交互作用力為9N

(Way 2)觀察B

因地面光滑 故B僅受到A所給予之作用力F而有3的加速度

因此 F = ma =3*3 =9

因而 AB間的交互作用力為9N

[tsvante 10]

因為 此時 我觀察的主體是B

(Case 1) 推A 使得AB一起動

(Way1) 觀察A

可知A受到手的推力以及B給予A的作用力F而有3的加速度

因此 21-F=4*3

所以 F=9

因而 AB間的交互作用力為9N

(Way 2)觀察B

因地面光滑 故B僅受到A所給予之作用力F而有3的加速度

因此 F = ma =3*3 =9

因而 AB間的交互作用力為9N

恩..你說的我看的懂但是我的意思是...

推A使得AB一起動..

但是A是4公斤阿..那為什麼..

F = ma =3*3 =9.......是*3阿...

[九天驚虹 10]

恩..你說的我看的懂但是我的意思是...

推A使得AB一起動..

但是A是4公斤阿..那為什麼..

F = ma =3*3 =9.......是*3阿...

現在要考慮的是 AB間的交互作用力

而AB間的交互作用力指的是A對B所施的力或者B對A所施的力(是一對作用力與反作用力)

想要計算AB間的交互作用力,勢必要將A(或者B)視為單獨一個個體,

如此才能藉由計算外力的影響,判斷出此交互作用力.

推A使得AB一起動的意思是

設A,B置於一光滑的水平面上 (A在左B在右)

而從左往右對A施以21N之力

此時單獨看B的運動 可以發現B的加速度是3 因而可以推論B所受到的外力和為9N (3*3=9)

又此時作用在B上的外力(水平方向)僅有A施予B之力,

因此A施予B之力為9N 也就是AB間的交互作用力為9N

[tsvante 10]

物體與斜面之作用力

是否就是正向力與摩擦力呢?

我想 正向力應不成問題

重點在於 摩擦力

是什麼樣的摩擦力?

正向力是10吧...

那應該是靜止...因為動摩擦是5..質量是10..是嗎????

[九天驚虹 10]

正向力是10吧...

那應該是靜止...因為動摩擦是5..質量是10..是嗎????

應該?

那麼就是仍有存疑?

可以在試著思考看看

不曉得 在你思考的過程中 有沒有問自己一些問題呢

以下 大概是我解題的思考過程

如果物體有運動

物體運動的方向 就是斜面運動的方向 對嗎?

但題目沒有說明 物體是否靜止 因此 我們必須要設法找出來

因此 我們的焦點

是不是 就可以集中在 斜面的方向上呢?

要知道物體的運動情形 自然就得分析物體所受的力

在斜面的方向上 物體受到了哪些力?

有重力在該方向的分力 以及 摩擦力

那一個比較好計算?

思考一下 應該會發現

重力在該方向的分力是 60N

那麼作用在物體上摩擦力呢?

不曉得

該怎麼辦? 還能掌握到關於摩擦力的資訊嗎?

摩擦力 = 正向力 * 摩擦係數

摩擦係數已經有了

這下 有扯出一個新問題了 那就是 能不能知道 正向力的大小

此時 我們的焦點 就得變成 垂直於斜面的方向 上了

在那個方向上 物體是靜止的

因此 作用在其上的作用力的合力就是0

而那便是重力垂直斜面方向的分力 與正向力

因此 我們可以知道

重力垂直斜面方向的分力 = 正向力 = 80

做到這裡 就可以掌握更多有關摩擦力的資訊了

因為 最大靜摩擦力 = 80*0.8= 64(N)

動摩擦力 = 80*0.5 = 40(N)

由此 在斜面的方向上

重力在該方向的分力是 60N

喔! 還小於最大靜摩擦力 因此 木塊是靜止的