初中物理压轴力学题及例题如下:
题目:质量为5kg的物体放在水平桌面上,在20N水平向左的拉力作用下,沿水平面做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为____N,方向____;受到的合力为____N。
解题过程:
物体在拉力作用下在水平桌面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小;
由于物体处于平衡状态,因此合力为零。
已知:$F = 20N$,方向水平向左;
由于物体在水平桌面上做匀速直线运动,因此摩擦力与拉力是一对平衡力,所以$f = F = 20N$,方向与拉力方向相反,水平向右;
物体受到的合力为零。
故答案为:$20$;水平向右;$0$。
在分析此题时,需要注意:物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体受力平衡,即在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力;在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。
相关压轴力学题还有:
如图所示,质量为$m$的小球用细绳拴住,在光滑的水平面上做匀速圆周运动,小球运动到A点时细绳断了,此时小球的速度大小为$v_{A}$,经过时间$t$小球落到地面上的B点时速度大小为$v_{B}$。求:
(1)绳断时小球对地面的压力;
(2)绳断时小球运动的线速度大小;
(3)小球落到地面上的速度大小与方向与水平方向的夹角θ的正切值。
解题思路:
(1)小球做圆周运动时绳断后做平抛运动,根据平抛运动的规律求解小球对地面的压力;
(2)根据动能定理求解绳断时小球运动的线速度大小;
(3)根据平抛运动的规律求解小球落到地面上的速度大小与方向与水平方向的夹角θ的正切值。
以上就是初中物理压轴力学题及例题,希望可以帮助到您。
初中物理压轴力学题及例题:
小明用滑轮组匀速提起重为600N的物体A,物体上升0.5m的过程中,绳子自由端移动的距离是1.5m,拉力F为300N。
【问题】该滑轮组的有用功、总功和额外功各是多少?
【分析】
①由图可知,承担物重的绳子股数$n = 3$,则$W_{有用} = Gh = 600N \times 0.5m = 300J$;
②$W_{总} = Fs = 300N \times 1.5m = 450J$;
③$W_{额} = W - W_{总} = 450J - 300J = 150J$。
【总结】
由此可知,使用该滑轮组做的有用功是提升物体时对物体所做的功,即克服物体的重力所做的功;使用滑轮组时,若不计绳重和摩擦,则绳端移动的距离和物体上升的高度关系是$s = 3h$。
相关例题:
如图所示,工人用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。要求:不计滑轮重、绳重和摩擦。已知工人用的拉力为$F = 5N$,则物体A的重力为多少?物体A上升的高度与绳子自由端移动的距离之比是多少?
【分析】
($1$)要判断出承担物重的绳子股数,首先确定出绳子的起始端,即定滑轮的位置;再根据绳子的股数和方向确定绕线的规律;最后根据绳端移动的距离和物体上升高度的关系求出最省力的绕线方法;
($2$)根据拉力的大小求出动滑轮的重力;再根据绳端移动的距离和物体上升高度的关系求出物体上升的高度与绳子自由端移动的距离之比。
【解答】
($1$)由图可知,承担物重的绳子股数$n = 3$,绳子的起始端固定在定滑轮上,即定滑轮上有三股绳子承担物重,所以绕线的方法是:先绕过定滑轮的绳子的一端,然后绕过动滑轮上的一个绳头,再绕过定滑轮上的另一个绳头;
($2$)由图可知,拉力端移动的距离$s = 3h$,则拉力做的总功为:$W_{总} = Fs = 5N \times 3 \times 0.6m = 9.6J$;不计滑轮重、绳重和摩擦时,拉力的大小等于动滑轮的重力的一半,即$G_{动} = 2F = 2 \times 5N = 10N$;则有用功为:W_{有用} = W_{总} - G_{动}h = 9.6J - 10N × 0.6m = 3.6J;所以有用功:W_{有用} = Gh = G × h × \frac{3}{4} = 6N × 0.6m × \frac{3}{4} = 2.7J;物体A上升的高度与绳子自由端移动的距离之比是:\frac{h}{s} = \frac{2}{3}。
初中物理压轴力学题常见问题通常包括以下几种:
1. 杠杆平衡条件的应用:在杠杆平衡的状态下,根据动力、动力臂、阻力和阻力臂的关系,分析杠杆的转动方向,从而确定力的作用效果。
2. 滑轮组的应用:理解滑轮组的组成和作用,根据绳子的段数和物体的重力,分析拉力的大小和物体的运动状态。
3. 斜面原理的应用:在斜面上进行力的分析,如沿斜面向上或向下拉动物体时,摩擦力和拉力的变化情况。
4. 力的作用效果与力的方向的关系:理解力的方向不同,导致力的作用效果不同,从而影响物体的运动状态。
以下是一个相关例题:
题目:小明家有一个重为200N的木箱放在地面上,他使用了一个定滑轮和一个动滑轮来提升木箱。已知每个滑轮重20N。请设计一个合理的方案,帮助小明用最小之力将木箱匀速提升到离地面一米高的地方。请通过计算说明。
解:为了使用最少的力将木箱提升到离地面一米高的地方,我们使用了两个滑轮组。首先,使用定滑轮来改变力的方向,使拉力从底端向上拉。接着,使用动滑轮来省力。
具体方案如下:
1. 将木箱放在地面上,标记为A点。
2. 在底端固定一个定滑轮,将绳子穿过定滑轮并固定。
3. 将绳子分成三段,其中两段用来拉动物体,一段用来控制方向。
4. 将其中一段绳子固定在墙上或柱子上,作为支点。
5. 用最小的力将另一段绳子向上拉,同时用另一只手拉住控制方向的绳子,保持木箱匀速上升。
根据题目要求,木箱的重力为200N,每个滑轮重20N。使用两个动滑轮可以省一半的力。因此,我们需要向上拉动的力为F = (G + 2G1) / 2 = (200 + 2 × 20) / 2 = 120N。
通过以上方案,小明可以成功地将木箱提升到离地面一米高的地方,并且只需要用120N的力。
