题目:
一个物体在水平地面上做直线运动,已知物体受到的合外力为零,物体的初速度为v_{0},加速度为a,运动时间为t秒,求物体在t秒内的位移。
相关例题:
【例题1】
一个物体在水平地面上做直线运动,已知物体受到的合外力为零,物体的初速度为v_{0} = 5m/s,加速度为a = 2m/s^{2},求物体在t秒内的位移。
【解题思路】
根据匀变速直线运动的位移公式x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}求解。
【答案】
物体在t秒内的位移为x = 5t + \frac{1}{2} \times 2 \times t^{2} = 5t + t^{2}m。
【例题2】
一个物体在水平地面上做曲线运动,已知物体受到的合外力为零,物体的初速度为v_{0} = 5m/s,加速度为a = - \frac{1}{2}m/s^{2}(大小恒定),求物体在t秒内的位移。
【解题思路】
物体做曲线运动时,位移不能直接用匀变速直线运动的位移公式求解。需要先求出物体在各个时刻的速度,再根据曲线运动的位移公式求解。
【答案】
由于物体做曲线运动,无法直接用匀变速直线运动的位移公式求解。需要求出物体在各个时刻的速度,再根据曲线运动的位移公式求解。
【拓展】
如果物体受到的合外力不为零,物体的运动情况又会如何呢?请尝试解决以下问题:
一个物体在水平地面上受到一个大小为F、方向不变的恒力作用,同时还有一个与初速度v_{0}方向相反、大小随时间均匀变化的阻力f(t) = k(1 - t)m(k为常数),已知物体受到的合外力为F_{合} = F - k(t)m,已知物体的初速度为v_{0} = 5m/s,求物体在t秒内的位移。
题目:关于重力、弹力和摩擦力的认识
问题:
1. 重力的方向如何?
2. 如何解释重力的作用点在物体的重心?
3. 什么是弹力?弹力的大小和方向如何判断?
4. 摩擦力是如何产生的?有哪些种类?
5. 如何计算重力、弹力和摩擦力的大小?
例题:
假设有一个质量为1kg的木块,放在水平桌面上,木块与桌面间的摩擦因数为0.3,试求木块受到的摩擦力。
解答:
根据重力的定义,其方向总是竖直向下。在上述情况下,重力可表示为G = mg = 1kg x 9.8N/kg = 9.8N。
而物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点,通常可以通过测量木块各部分的质量分布来找到重心位置。
弹力是由于物体间相互作用而产生的力,其大小取决于物体间相互作用力的大小以及接触面积。当木块在桌面上滑动时,它与桌面间的摩擦力即为弹力。根据摩擦力公式,f = μN,其中μ为摩擦因数,N为正压力,可求得N = F = 1kg x 1m/s^2 = 1N。因此,木块受到的摩擦力即为f = μN = 0.3x1N = 0.3N。
以上解答仅供参考,具体问题还需根据实际情况进行分析。
初二上册超难的物理题
例1:一个质量为2kg的物体,在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动,它受到的水平拉力为8N,那么物体所受到的摩擦力是多少?
解析:物体做匀速直线运动时,在水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力等于拉力等于8N。
例2:一个重为5N的物体放在水平桌面上,在1N的水平拉力作用下静止不动,则物体受到的摩擦力为_____N;当拉力为3N时,物体受到的合力为_____N。
解析:物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,平衡力的大小相等。所以当拉力为1N时,物体受到的摩擦力为1N;当拉力为3N时,物体受到拉力和摩擦力是同一条直线上两个方向相反的两个力,合力为二力之差,即3N-1N=2N。
物理难题
某物体以10m/s的初速度从地面上竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)竖直上抛的加速度大小a;
(2)竖直上抛到最高点所需的时间t;
(3)物体上升的最大高度H;
(4)从抛出到落回到出发点的时间t0。
解析:竖直上抛运动可以看作一种特殊的竖直上抛,即忽略空气阻力的情况下的平抛运动。因此竖直上抛运动具有竖直向上的加速度g,竖直上抛到最高点时速度为零,根据速度时间公式可求得时间;上升的最大高度利用匀变速直线运动的位移时间公式求解;从抛出到落回到出发点的时间可以利用竖直上抛运动的对称性求解。
答案:(1)竖直上抛运动的加速度大小为g;
(2)竖直上抛到最高点所需的时间为t=v0g=1s;
(3)上升的最大高度为H=v202g=5m;
(4)由于物体在竖直上抛运动中只受重力作用,因此从抛出到落回到出发点的时间与上升时间相等,即t0=2t=2s。
