例题:
一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔一秒钟释放一个物体,共释放了三个物体,三个物体均在飞机的正下方,不计空气阻力,求:
(1)经过多长时间三个物体落地?它们落地点之间的间隔 距离是多少?
(2)如果飞机在高度为h处水平匀速飞行,以相同的速率v分别把三个物体水平抛出,求物体落地时间与(1)比较将如何变化?
【分析】
(1)物体做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出落地时间,根据平行四边形定则求出落地间距.
(2)根据自由落体运动规律分析物体落地时间的变化.
【解答】
(1)物体做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,速度不变.竖直方向上做自由落体运动.根据高度求出落地时间.由于释放物体后,飞机仍做匀速飞行,所以落地间距为:$h = \frac{1}{2}gt^{2}$.
(2)由于释放物体后,飞机仍做匀速飞行,所以释放的物体均做平抛运动,由于高度相同,所以平抛运动的初速度相同.所以释放的物体落地时间相同.
【例题分析】
本题考查了平抛运动规律的应用问题,知道平抛运动的分运动特点,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解题的关键.
【例题答案】
解:($1$)物体做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动.根据高度求出落地时间.由于释放物体后,飞机仍做匀速飞行,所以落地间距为:$h = \frac{1}{2}gt^{2}$.解得:$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$.
($2$)由于释放物体后,飞机仍做匀速飞行,所以释放的物体均做平抛运动,由于高度相同,所以平抛运动的初速度相同.所以释放的物体落地时间相同.与($1$)比较可知:释放的物体在空中运动的时间变长.
【小结】
本题考查了平抛运动规律的应用问题,知道平抛运动的分运动特点,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解题的关键.
【物理知识拓展】
($1$)平抛运动的条件:一是初速度不为零;二是只受重力作用.平抛运动的轨迹是抛物线;平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.
($2$)平抛运动的规律的应用:求位移、速度、时间等都可以应用平抛运动的规律.
【练习】
一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔一秒钟释放一个物体,共释放了三个物体,三个物体均在飞机的正下方,不计空气阻力,求:
(1)经过多长时间三个物体落地?它们落地点之间的间隔 距离是多少?
(2)如果飞机在高度为h处水平匀速飞行,以相同的速率v分别把三个物体水平抛出,求物体落地时间与(1)比较将如何变化?
【分析】
(1)物体做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动;根据高度求出落地时间;根据平行四边形定则求出落地点之间的间隔距离;
(2)根据自由落体运动规律分析物体落地时间的变化.本题考查了平抛运动规律的应用问题,知道平抛运动的分运动特点即可正确解题.
【解答】
(1)物体做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动;根据高度求出落地时间;由于释放物体后,飞机仍做匀速飞行,所以落地间距为:$h = \frac{1}{2}gt^{2}$解得:$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$;落地点之间的间隔距离为:$\bigtriangleup x = v_{0}t = v\sqrt{\frac{2h}{g}}$;
(2)由于释放物体后,飞机仍做匀速飞行,所以释放的物体均做平抛运动;由于高度相同,所以平抛运动的初速度相同;所以释放的物体落地时间相同;与($1$)比较可知:释放的物体
例题:
一物体在水平地面上受到水平向右的拉力为5牛,水平向左的阻力为3牛,求该物体的合力。
分析:
物体受到水平向右的拉力为5牛,水平向左的阻力为3牛,这两个力是一对平衡力,合力为零。
计算:
根据力的合成法则,物体受到的合力为零,即5牛 - 3牛 = 0牛。
答案:合力为零。
初中物理力学计算题常见问题
一、受力分析不准确
受力分析是力学部分的重点,也是学生容易出错的一个点,学生往往不重视受力分析,或者受力分析不准确,导致解题错误。
例:如图所示,物体A重为10N,滑轮重为1N,物体B重为2N,物体B在拉力F的作用下匀速上升,求拉力F的大小。
错解:由题意知,滑轮为动滑轮,故由动滑轮的特点知,绳子的2倍力作用在B物体上。所以F=FB/2=2N。
二、忽视摩擦力
在力学中,摩擦力是一个不能忽视的因素。学生往往在解题时忽视了摩擦力的存在,导致解题错误。
例:如图所示,物体A重为10N,在拉力F的作用下,A、B一起向右匀速运动,求拉力F的大小。
错解:由于A、B一起向右匀速运动,故A、B之间的摩擦力与拉力F平衡,即f=F=10N。
三、不会用整体法
整体法是将相互联系的几个部分看作一个整体进行研究,是解决物理问题的一种重要方法。但在实际解题过程中,学生往往不会使用整体法。
例:如图所示,物体B重为2N,在力F的作用下静止在倾角为30°的斜面上,求拉力F的大小。
错解:由于物体B静止在倾角为30°的斜面上,故物体B受到重力、支持力和摩擦力的作用。由于物体B静止,故这三个力的合力为零。但学生往往不会分析这三个力的大小关系。
初中物理力学部分是中考的重点和难点之一,学生应该重视力学部分的解题方法和技巧,掌握受力分析、摩擦力的存在、整体法的应用等基本知识,以提高解题能力。
