以下是一道比较难的初中物理力学题目及其相关例题:
题目:一个物体在斜面上保持静止状态,请分析该物体所受的静摩擦力及其大小。
相关例题:
例题1:一个物体在水平地面上保持静止状态,请分析该物体所受的静摩擦力及其大小。
解答:在水平地面上,物体所受的静摩擦力与重力垂直于地面的分力平衡,即静摩擦力的大小等于重力垂直于地面的分力,方向与之相反。
解答这道斜面问题的步骤:
1. 画出物体的受力图,包括重力、支持力和摩擦力。
2. 考虑摩擦力的来源,它是由于斜面与物体之间的摩擦造成的。
3. 根据物体处于静止状态,可得到其受到的合力为零,从而得到支持力和摩擦力的合力与重力平衡。
4. 摩擦力的方向与接触面相垂直,且沿着斜面向上。
5. 利用公式f=μN计算摩擦力的大小,其中μ为摩擦系数,N为垂直于接触面的正压力。
相关例题答案:
对于这道斜面问题,假设斜面的倾角为θ,物体与斜面之间的摩擦系数为μ,物体的重力为G。根据上述步骤,可得到物体受到的摩擦力大小为:
f = μ G cosθ
相关例题答案:
在水平地面上,静摩擦力的大小等于重力垂直于地面的分力,即f = G cosθ。
这道题目需要学生能够理解物体受力平衡以及摩擦力的来源和方向,同时需要学生能够根据实际情况选择合适的公式进行计算。相关例题则帮助学生理解不同类型的静摩擦力及其大小计算方法。
题目:一质量为 m 的小车在光滑水平面上以速度 v 匀速运动,某时刻将质量为 2m 的小物体轻轻放在小车的左端,经过时间 t 小物体与小车相对静止,此时小车速度大小变为原来的 3/4,求小物体放上小车后,小车与物体间的摩擦力。
例题:一质量为 M 的小车在光滑水平面上以速度 v 向右运动,小车左端有一静止的质量为 m 的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数为 μ ,某时刻小物块开始受到一个水平向右的恒力 F 作用,经过时间 t ,小物块在车上滑动了一段距离后与车相对静止,求此时小物块的速度。
分析:小物块在车上滑动时受到摩擦力作用,而小车受到的摩擦力为零,根据动量守恒定律可列方程求解。
解:设小物块在车上滑动的时间为 t ′,则有:
对小物块:$Ft - μmg\Delta t = \Delta mv$
对小车:$Ft = \Delta mv^{\prime}$
其中$\Delta t$为小物块在车上滑动的时间,$v^{\prime}$为小车的速度。
联立解得:$v^{\prime} = \frac{v}{4}$
所以小物块的速度为$\frac{v}{4}$。
题目:一个物体在斜面上保持静止状态,试问:
1. 物体对斜面的压力和物体所受的重力的关系是什么?
解答:物体对斜面的压力和物体所受的重力是相互作用力,它们大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
例题:一个物体在斜面上保持静止状态,如果斜面的倾角为θ,那么物体对斜面的压力是多少?
解题过程:物体对斜面的压力大小等于物体所受的重力沿斜面向下的分力,即F = mgcosθ。
题目:一个物体在水平地面上保持静止状态,试问:
1. 物体所受的支持力和物体所受的重力的关系是什么?
解答:物体所受的支持力和物体所受的重力是平衡力,它们大小相等,方向相反,作用在同一个物体上。
例题:一个物体在水平地面上保持静止状态,如果物体的质量为m,那么物体所受的支持力是多少?
解题过程:物体所受的支持力等于物体所受的重力,即F = mg。
以上题目涉及到的物理力学知识包括:相互作用力、平衡力、重力、压力、支持力等。这些题目不仅考察了学生的基础知识掌握情况,还考察了学生的思维能力和解题技巧。对于初中生来说,这些题目具有一定的挑战性,需要学生认真思考和探索。
