以下是一道初中物理力学压轴题及其解答:
题目:如图12所示,质量为m的小球用细绳拴住,在光滑水平面上做匀速圆周运动,此时细绳张力为T。现将细绳换成橡皮绳,其它条件不变,则
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A. 橡皮绳张力一定大于T
B. 橡皮绳张力可能小于T
C. 小球仍做匀速圆周运动
D. 小球运动半径一定变大
答案:B. 橡皮绳张力可能小于T
解析:
1. 原来小球做匀速圆周运动,说明小球受到的合力大小等于向心力大小,即$T = m\omega^{2}r$。
2. 将细绳换成橡皮绳后,小球受到的橡皮绳张力$F$和绳子的拉力$T$大小相等,方向相反。由于橡皮绳的伸长量可能大于或小于绳子的伸长量,所以橡皮绳的拉力可能大于或小于原来的绳子拉力。
3. 当橡皮绳的伸长量大于绳子的伸长量时,$F > T$,小球做圆周运动的向心力增大,半径增大;当橡皮绳的伸长量小于绳子的伸长量时,$F < T$,小球做圆周运动的向心力减小,半径减小。因此橡皮绳张力可能小于T。
这道题是一道力学压轴题,考察了学生对圆周运动向心力的理解以及橡皮绳特性的掌握。在解答过程中,需要灵活运用所学知识进行分析和推理。
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以上题目和解析仅作为参考,实际物理题目可能具有独特性和复杂性,需要具体问题具体分析。
以下是一道初中物理力学压轴题及例题:
压轴题:
某同学在水平公路上骑自行车,车胎气压不足,于是他把车胎打足了气后,到附近的充气店充气。他发现充气后的车胎上留下了一些细小的气泡,对此现象产生的原因进行分析。
例题:
小明骑着自行车上学,发现路边的小花从树木后面向自己走来,他觉得小花是静止的,选取自己作为参照物。但不久他感觉到自己也在运动,这又是为什么?
解答:
压轴题:
车胎打气后,气体分子运动加快,因此留下一些细小的气泡;另外气体膨胀对外做功,车胎内能减少,温度降低。
例题:
小明骑着自行车前进时,觉得自己是运动的,选取路边的树木为参照物。这是因为他自己选择了作为参照物的树木和自己的位置。当他停下来时,又是选择什么为参照物呢?为什么?
解答:
因为他自己选择了作为参照物的自行车作为参照物。停下来时,他与路面的位置没有发生变化,所以选择地面为参照物。
初中物理压轴题力学和相关例题常见问题如下:
1. 杠杆平衡条件的应用:确定动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小,判断杠杆是省力还是费力杠杆,根据杠杆平衡条件解答相关问题。
2. 滑轮组的应用:确定承担物重的绳子段数,求出动滑轮的重,根据机械效率公式解答相关问题。
3. 压强和压力的应用:分析压力和受力面积对压强的影响,判断压力和压强的变化,根据压强和压力公式解答相关问题。
4. 浮力问题:理解浮力的概念,判断物体上浮还是下沉,分析液体对物体的浮力,根据阿基米德原理解答相关问题。
以下是一个相关的例题:
题目:小明家有一个质量为5kg的平底水桶,桶底的面积是500cm^2。现将一质量为4kg的物体放入水桶中,物体静止时浸入水中体积为5×10^-3m^3。已知水的密度为1×10^3kg/m^3,g取10N/kg。求:
(1)水桶对地面的压强;
(2)物体静止时受到的浮力;
(3)若向水桶中加满水,水对桶底的压强。
解析:
(1)水桶对地面的压力:F = G = (m_{桶} + m_{物})g = (5kg + 4kg) × 10N/kg = 90N,水桶对地面的压强:p = \frac{F}{S} = \frac{90N}{500 × 10^{- 4}m^{2}} = 180Pa;
(2)物体浸入水中受到的浮力:F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} = 1 × 10^{3}kg/m^{3} × 10N/kg × 5 × 10^{- 3}m^{3} = 50N;
(3)向水桶中加满水时,水的深度不变,由p = \rho gh可得水对桶底的压强:p_{水} = \rho_{水}gh = 1 × 10^{3}kg/m^{3} × 10N/kg × 0.2m = 200Pa。
答案:
(1)水桶对地面的压强为180Pa;
(2)物体静止时受到的浮力为50N;
(3)水对桶底的压强为200Pa。
本题考查了压强、浮力及液体压强的计算,关键是知道物体浸入水中受到的浮力等于排开液体的重力。解题过程中要注意单位的换算。
