以下是几道初中物理奥赛题库力学例题:
例题1:
问题:一个物体在水平地面上做匀速直线运动,已知物体的质量为2kg,物体的速度为1m/s,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体受到的摩擦力的大小。
解答:
根据匀速直线运动的定义,物体受到的摩擦力等于牵引力,即
F = μmg
将已知量代入公式可得
F = 0.2 × 2 × 9.8 = 3.92N
所以,物体受到的摩擦力为3.92N。
例题2:
问题:一个物体在斜面上做匀加速直线运动,已知物体的质量为m,斜面的倾角为θ,物体的加速度为a,求斜面对物体的摩擦力和支持力的大小。
解答:
首先,我们需要根据牛顿第二定律求出物体受到的合力,再根据摩擦力和支持力的定义求出这两个力的值。
物体受到的合力为:F合 = ma
由于斜面对物体的摩擦力与支持力是一对相互作用力,大小相等方向相反,所以斜面对物体的摩擦力为:f = F合cosa = ma·cosθ
而支持力为:N = F合sina = ma·sinθ
所以,斜面对物体的摩擦力为ma·cosθ,支持力为ma·sinθ。
例题3:
问题:一个物体在竖直平面内做圆周运动,已知物体的质量为m,物体在最高点的速度为v1,在最低点的速度为v2,求物体在最高点和最低点受到的拉力和支持力的大小。
解答:
首先,我们需要根据牛顿第二定律和向心力公式求出物体在最高点和最低点受到的合力,再根据拉力和支持力的定义求出这两个力的值。
在最高点,物体受到的合力向上,大小为F合1 = (v2² - v1²)/r,所以拉力为:T = F合1 + mg = (v2² - v1²)/r + mg
在最低点,物体受到的合力向下,大小为F合2 = (mv2)²/r,所以拉力和支持力的合力为:F合 = F合2 - mg = (mv2)²/r - mg
由于拉力和支持力的合力与支持力等大反向,所以支持力为:N = F合 = (mv2)²/r - mg
所以,在最高点受到的拉力为(v2² - v1²)/r + mg,在最低点受到的支持力为(mv2)²/r - mg。
例题:
一架飞机在两城之间飞行,风速为20千米/小时,顺风飞行需要2小时50分,逆风飞行需要3小时,求无风时飞机的航速。
分析:
顺风航速=飞机速度+风速;逆风航速=飞机速度-风速。
解:设无风时飞机的航速为x千米/小时。
(x+20)×25/6=(x-20)×3
解得:x=690
答:无风时飞机的航速为690千米/小时。
注意:此题中顺风航速和逆风航速的单位是千米/小时,时间单位是小时,因此要注意单位的统一。
以上就是一道关于飞机飞行速度的奥赛题,考察的是学生对速度、时间和距离三者关系的理解和应用。
以下是一些初中物理奥赛题库力学部分的常见问题及例题:
问题1:什么是力的作用效果?
例题:一个物体受到一个推力作用,其运动速度会增加;一个物体受到一个拉力作用,其运动方向会发生改变。
问题2:什么是力的三要素?
例题:力的三要素包括大小、方向和作用点,它们都会影响力的效果。
问题3:什么是重力?
例题:重力是物体由于地球吸引而受到的力,其大小与物体的质量成正比。
问题4:什么是弹力?
例题:弹力是物体由于形变而产生的力,例如拉力、压力等。
问题5:什么是摩擦力?
例题:摩擦力是两个相互接触的物体在运动时,由于摩擦而产生的阻力。
问题6:什么是杠杆原理?
例题:杠杆原理是指利用杠杆进行施力的一种力学原理,其力矩与力的关系符合数学公式。
问题7:什么是滑轮组?
例题:滑轮组是由多个滑轮组成的机械装置,可以同时实现改变施力方向和增大施力大小的效果。
问题8:什么是动量守恒定律?
例题:在不受外力或外力之和为零的条件下,系统的动量保持不变。这是力学中的一个重要定律。
以上问题及例题只是初中物理奥赛题库力学部分的一部分,涵盖了力的基本概念、重力、弹力、摩擦力、杠杆原理、滑轮组以及动量守恒定律等内容。通过这些问题的解答和练习,可以更好地理解和掌握力学知识。
