例题:
题目:一个普通初三学生小明,在体育课上进行爬杆训练。当他爬到杆顶静止时,他受到的重力大小是450N,他受到的摩擦力大小是多少?为了安全,小明在杆上涂抹了一层防滑的蜡。已知杆的斜面是长0.8m、高0.6m的斜面,蜡的密度为0.7 × 10^{3}kg/m^{3},取g=10N/kg。
分析:
1. 小明在杆上静止时,根据二力平衡条件,摩擦力的大小等于重力的大小。
2. 利用斜面的长和高的乘积算出斜面的摩擦力,再利用蜡的质量算出蜡的质量,再利用密度公式算出蜡的重力,最后利用二力平衡条件算出摩擦力。
解答:
小明受到的重力大小为450N,爬杆静止,所以摩擦力与重力平衡,大小相等,为450N。
蜡的质量为:m = \frac{G}{g} = \frac{450N}{10N/kg} = 45kg
蜡的体积为:V = \frac{S}{h} = \frac{0.8m}{0.6m} = 1.33m^{3}
蜡的重力为:G_{蜡} = \rho_{蜡}Vg = 0.7 × 10^{3}kg/m^{3} × 1.33m^{3} × 10N/kg = 957N
由于蜡与杆面没有挤压,所以蜡对杆没有摩擦力。小明受到的摩擦力等于重力加上蜡对杆的压力,即小明受到的摩擦力为450N + 957N = 1457N。
答案:小明在杆上受到的摩擦力为1457N。
总结:本题主要考查了学生对二力平衡条件的应用及重力、密度公式的应用,难度适中。
例题:一个普通初三学生跳楼自杀,在落地时受到多大的力?
解析:根据物理知识,物体在空气中运动时,会受到空气的阻力,这个阻力的大小与物体速度的平方成正比。因此,一个普通初三学生跳楼自杀时,受到的阻力会随着他下落速度的增加而增加。
假设学生的质量为50kg,高度为3米,那么他在下落过程中受到的阻力的大小为:F = kv^2,其中k为比例系数,约为0.3,v为学生下落的速度。根据牛顿第二定律,学生受到的力等于他的重力减去阻力,即F = mg - kv^2。
由于学生是自由落体,他的初速度为0,所以可以认为他在下落过程中受到的阻力是不变的。因此,学生落地时受到的力就是他受到的阻力的大小。
根据上述假设,学生落地时受到的力大约为:F = 50kg 9.8m/s^2 - 0.3 3m^2 9.8m/s^2 = 447.6N。
这个力是非常大的,远远超过人的承受能力。因此,这个例子告诉我们,任何情况下都不要轻生,要珍惜生命。
以上就是这道大气压强和相关例题的解析。
初二物理下册大气压强和相关例题常见问题包括:
1. 什么是大气压强?它的大小是由什么决定的?
2. 为什么在海拔高的地方水沸腾的温度比标准气压下低?
3. 为什么吸管中的饮料比杯中的更容易吸上来?
4. 什么是流体压强与流速的关系?
5. 为什么飞机起飞时要先在地面滑行一段距离?
6. 什么是托里拆利实验?它的原理是什么?
7. 为什么吸盘挂钩可以吸住物体?
8. 如何解释大气压强在日常生活中的应用?
9. 为什么高压锅能够更快地煮熟食物?
10. 如何测量大气压强的大小?
以下是一些与大气压强相关的例题和常见问题:
1. 为什么在煮粥时,向锅中加一瓢水,锅里的粥就会更容易煮熟?
2. 在海拔高的地方,水烧不开,那么如果锅里的水沸腾了,继续加热一段时间后,水是否会沸腾?
3. 为什么在吸盘式挂钩中需要使用粘合剂?能否用其他材料代替粘合剂?
4. 如何解释大气压强对火箭发射的影响?
5. 如何利用大气压强来制作简单的实验器材?
6. 在托里拆利实验中,如果玻璃管没有竖直放置,那么实验结果会如何变化?
7. 如何利用大气压强来解释生活中的一些现象,如吸管、塑料挂衣钩等?
以上问题需要学生运用大气压强的相关知识进行解答,包括其定义、决定因素、应用等。同时,也需要注意实验器材的使用和注意事项。在学习过程中,学生需要多观察、多思考、多实践,以加深对大气压强的理解。
