初中物理力学问题解题和相关例题:
【例1】一个重为5N的物体放在水平桌面上,用1N的力拉着它沿水平桌面匀速运动,此时物体受到的摩擦力为____N;若拉着该物体在水平面上以1m/s的速度匀速向左运动,则摩擦力为____N,方向____。
【分析】
($1$)物体做匀速直线运动时,所受到的力一定是相互平衡的,再根据具体的受力情况可得出摩擦力的具体数值;
($2$)影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。
【解答】
物体做匀速直线运动,所受到的力一定是相互平衡的,在水平方向上,受到拉力和摩擦力的作用,并且拉力和摩擦力是一对平衡力,大小都为$1N$;物体向左运动时,接触面的粗糙程度不变,压力不变,所以摩擦力不变,仍为$1N$,方向向右。
故答案为:$1$;$1$;向右。
此题主要考查了二力平衡条件的应用及影响摩擦力大小的因素,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用,是一道基础性题目。
【例2】重为$4N$的物体放在盛满水的溢水杯中,静止时溢水杯溢出了$3N$的水,则物体所受的浮力为( )
A.一定等于$3N$ B.可能大于$3N$ C.一定等于$4N$ D.可能小于$4N$
【分析】
根据阿基米德原理可知:物体所受的浮力等于排开液体的重力。
【解答】
由于溢水杯盛满水,所以物体所受的浮力等于溢出的水的重力,即F_{浮} = G_{排} = 3N。故选A。
此题主要考查了阿基米德原理的应用及影响浮力大小的因素。关键是知道物体所受浮力等于排开液体的重力。
【例3】一木块漂浮在水面上时,有 四分之一的体积露出水面,当木块全部进入另一种液体中时,有五分之三的体积浸入液体中,求木块的密度和液体的密度各是多少?
【分析】
木块漂浮在水面上时有四分之一的体积露出水面,说明木块的密度小于水的密度;当木块全部进入另一种液体中时有五分之三的体积浸入液体中,说明液体的密度大于水的密度,且两种情况下都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,木块的重力不变,再根据漂浮条件和阿基米德原理求出两种情况下木块受到的浮力,再根据密度公式求出两种情况下木块的密度和液体的密度。
【解答】
解:设木块的体积为V_{木},则木块漂浮在水面上时有四分之一的体积露出水面时受到的浮力:F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} = \frac{3}{4}V_{木}\rho_{水}g = \frac{3}{4}G_{木}①;当木块全部进入另一种液体中时有五分之三的体积浸入液体中时受到的浮力:F_{液} = \rho_{液}gV_{木} = \frac{3}{5}G_{木}②;由①②可得:\rho_{水}g(1 - \frac{3}{4})V_{木} = \rho_{液}g(1 - \frac{3}{5})V_{木};解得:\rho_{液} = \frac{5}{3}\rho_{水} = 1.0 × 10^{3}kg/m^{3};由①可得:\rho_{木} = \frac{G_{木}}{gV_{木}} = \frac{3}{4}\rho_{水} = 0.75 × 10^{3}kg/m^{3}。答:木块的密度为$0.75 \times 10^{3}kg/m^{3}$;液体的密度为$1.0 \times 10^{3}kg/m^{3}$。
初中物理力学问题解题思路:
一、明确研究对象,选取合适的参考系;
二、分析研究物体的受力情况,画出受力图;
三、根据牛顿运动定律或平衡条件求解;
例题:一物体在斜面顶端由静止开始匀加速下滑,已知它到达底端前通过的最后3m位移所用时间是t,斜面长为L,求该物体在斜面上运动的时间。
解题过程:
(1)根据匀变速直线运动的规律,在连续相等时间内的位移之差是一恒量,即Δx=aT²,求出加速度a;
(2)根据运动学公式求出物体到达斜面底端的速度;
(3)根据速度公式求出物体在斜面上运动的时间。
答案:物体在斜面上运动的时间为(L-3)/√3t²+3/√3t。
初中物理力学问题解题方法
一、二力平衡条件的应用
二力平衡是指一个物体受到两个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力是一对平衡力。根据二力平衡的条件,一个物体受到几个力作用时,只要可以保持平衡状态,那么在竖直方向上这几个力的合力就为零。
例题:一个重为5牛的小球,用细线系住并受到竖直向上的拉力作用,当小球静止时,细线对小球的拉力为3牛,则细线对小球的拉力和小球所受的重力的关系可能是( )
A. 方向相反
B. 大小相等
C. 方向相同
D. 无法判断
分析:小球静止时,受到平衡力的作用,一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。小球的重力与拉力是一对平衡力,所以重力等于拉力等于3牛;重力方向竖直向下,拉力的方向竖直向上,所以拉力与重力方向相反,即细线对小球的拉力和小球所受的重力的关系是大小相等、方向相反。
二、力的作用效果的应用
力的作用效果可以用来表示力的大小、方向、作用点。在解题时,可以根据力的作用效果来确定力的大小或方向。
例题:用大小为10牛的力将重为4牛的物体沿水平方向拉动5米,物体受到的摩擦力是多少牛?
分析:物体受到的摩擦力取决于物体受到的拉力和摩擦因数的大小。由于不知道物体受到的拉力和摩擦因数的大小,所以无法直接求出摩擦力的大小。但是可以根据物体受到的拉力和运动方向来分析物体受到的摩擦力的方向,从而确定摩擦力的大小。由于物体在水平方向上做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,即物体受到的摩擦力为10牛。
三、力的图示的应用
力的图示可以用来表示力的三要素。解题时可以根据力的图示来判断物体是否受力的作用或力的方向。
例题:一个重为5牛的物体放在水平地面上,用细线系住并受到竖直向上的拉力作用,当细线对物体的拉力为3牛时,物体受到的支持力和摩擦力的大小分别为多少牛?
分析:物体受到的支持力和地面给物体的压力是一对相互作用力,大小相等;由于物体在水平地面上做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等。由于物体的重力为5牛,所以支持力和重力是一对相互作用力,大小相等。所以物体受到的支持力和摩擦力的合力为零。
解题时可以先画出物体的受力图示,再根据平衡力的条件进行分析。画图时要注意力的作用点、方向和大小。
以上就是初中物理力学问题的一些解题方法和相关例题。解题时要注意仔细审题、分析题意、找出关键信息、画图分析等步骤。同时还要注意解题方法的灵活性和综合性,不断提高自己的解题能力。
