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高中物理考力学的难题和相关例题

2026-09-12 09:17:00课外拾零780

高中物理力学难题及例题:sMF物理好资源网(原物理ok网)

【难题】sMF物理好资源网(原物理ok网)

在电梯中,一个质量为m的人站在电梯地板上,电梯地板与水平地面间的摩擦系数为μ。当电梯以加速度a(asMF物理好资源网(原物理ok网)

【例题】sMF物理好资源网(原物理ok网)

假设有一个质量为m的人,在电梯中站立时,他的脚与地板间有摩擦力,假设摩擦力大小为f。现在电梯以加速度a下降,求地板对人的支持力的大小。sMF物理好资源网(原物理ok网)

【分析】sMF物理好资源网(原物理ok网)

首先需要知道加速度的方向,然后根据牛顿第二定律求解支持力。sMF物理好资源网(原物理ok网)

根据题意,加速度的方向向下,所以人的加速度也向下。根据牛顿第二定律,人的合外力等于人的质量乘以加速度,即ma。sMF物理好资源网(原物理ok网)

地板对人的支持力与人受到的重力相平衡,所以支持力大小等于重力大小。sMF物理好资源网(原物理ok网)

【解答】sMF物理好资源网(原物理ok网)

设地板对人的支持力为N,则有:sMF物理好资源网(原物理ok网)

N - mg = masMF物理好资源网(原物理ok网)

由于摩擦力与重力平衡,所以有:sMF物理好资源网(原物理ok网)

f = mgsMF物理好资源网(原物理ok网)

将f代入上式可得:sMF物理好资源网(原物理ok网)

N = (ma + g) + f = (ma + g) + mg = ma + 2mgsMF物理好资源网(原物理ok网)

所以地板对人的支持力为ma + 2mg。sMF物理好资源网(原物理ok网)

高中物理力学难题及解析:sMF物理好资源网(原物理ok网)

题目:一质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力,求:sMF物理好资源网(原物理ok网)

(1)物体加速度的大小和方向;sMF物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体所受摩擦力的大小和方向;sMF物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,要使物体在水平地面上移动一段距离,至少需要多大的水平外力?sMF物理好资源网(原物理ok网)

解析:sMF物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据牛顿第二定律,物体加速度的大小为:sMF物理好资源网(原物理ok网)

a = F合 / m = (F - f) / m = (20 - 5 × 10) / 5 = - 4m/s²sMF物理好资源网(原物理ok网)

方向与外力方向相同。sMF物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体所受摩擦力的大小为:sMF物理好资源网(原物理ok网)

f = μF = 0.2 × 20 = 4NsMF物理好资源网(原物理ok网)

方向与外力方向相反。sMF物理好资源网(原物理ok网)

(3)当物体在水平地面上移动一段距离时,需要克服摩擦力和重力沿斜面向下的分力,因此所需水平外力至少为:sMF物理好资源网(原物理ok网)

F’ = F + μ(mg - mgcosθ) = 20 + 0.2 × (5 × 10 - 5 × 9.8) = 27.4NsMF物理好资源网(原物理ok网)

这道题目考察了牛顿第二定律和摩擦力计算,需要学生能够理解题目中的各个量,并能够根据公式进行计算。同时,题目也考察了学生对于摩擦因数的理解,需要学生能够根据实际情况进行计算。sMF物理好资源网(原物理ok网)

高中物理力学难题及例题sMF物理好资源网(原物理ok网)

难题:sMF物理好资源网(原物理ok网)

一物体在水平面内做匀速圆周运动,其质量为m,转动半径为R,周期为T。现在给它施加一个恒力,该恒力在时间t内使物体速度方向由指向圆心的位置变为与圆心成θ角的位置。求这个恒力的大小。sMF物理好资源网(原物理ok网)

例题:sMF物理好资源网(原物理ok网)

如图所示,一质量为m的质点,在两个大小分别为F1和F2的水平恒力作用下,沿铅直方向由A点运动到B点,其中AB间的距离为L,已知F1、F2与铅直方向成角θ,求质点在B点的速度大小。sMF物理好资源网(原物理ok网)

相关知识点:sMF物理好资源网(原物理ok网)

质点力学包括牛顿运动定律的应用、动量守恒定律、动能定理、动量定理等。本题主要涉及牛顿运动定律的应用和动能定理。sMF物理好资源网(原物理ok网)

解题思路:sMF物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据题意,可以先求出质点在水平方向和铅直方向的受力情况,再根据牛顿运动定律求解在水平方向上的加速度。sMF物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据动能定理,可以求出质点在B点的速度大小。sMF物理好资源网(原物理ok网)

答案:sMF物理好资源网(原物理ok网)

根据题意,质点在水平方向上受到恒力F的作用,其大小为Fcosθ。根据牛顿运动定律,质点在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a = Fsinθ/m。sMF物理好资源网(原物理ok网)

在B点之前,根据动能定理可得:FL - F1L - F2(L-Lcosθ) = 0.5mv² - 0,其中v为B点的速度大小。代入已知量可得v = sqrt((Fsinθ + F2sinθ)m / m + Fcosθ)。sMF物理好资源网(原物理ok网)

以上是这道高中物理力学难题及例题的解答过程,希望能帮助到你。sMF物理好资源网(原物理ok网)