初中物理动力学例题解析及相关例题如下:
一、例题解析
例1:一个质量为5kg的物体在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动,它受到的阻力是10N,求:
(1)物体所受的合力;
(2)物体的合力;
(3)物体受到的支持力。
解析:物体做匀速直线运动,合力为零,受到的阻力与推力或拉力平衡,支持力与重力大小相等。
解:(1)因为物体做匀速直线运动,所以物体受到的合力为零。
(2)因为物体在水平地面上做匀速直线运动,所以物体在水平方向上受到推力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知推力等于阻力,大小为10N。
(3)物体受到的支持力与重力是一对平衡力,所以支持力等于重力等于G=mg=5kg×9.8N/kg=49N。
例2:一个重为5N的物体放在水平桌面上,用1N的拉力使它以0.2m/s的速度沿着水平桌面匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力是_____;当该物体在3m内匀速直线运动时,所需拉力的大小为_____。
解析:物体在水平桌面上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;当速度和时间改变时,压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变。
解:(1)物体在水平桌面上做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小为$1N$。
(2)当该物体在$3m$内匀速直线运动时,压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为$1N$。
二、相关例题
1. 如图所示,木块A重为5N,静止在木块B上,已知木块B重为8N,木块A对木块B的压力大小为( )
A. 一定是5N B. 一定是8N C. 可能是3N D. 可能是8N或3N
2. 如图所示,木块A重为5N,静止在木块B上,已知木块B重为8N,木块A对木块B的压力大小为( )
A. 一定是5N B. 一定是8N C. 可能是3N D. 可能是8N或3N或0N
以上两题都涉及到两个物体接触面间的压力问题。在解答过程中需要明确什么是压力:压力是垂直作用在物体表面上的力。由此可知,压力的方向与受力面垂直,压力的大小取决于施力物体的重力或弹性形变的大小。因此解答这类问题需要明确这些概念和规律。
【例题】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:
(1)物体加速度的大小和方向;
(2)物体所受摩擦力的大小和方向。
解析:
(1)物体在水平外力作用下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有:
$F - f = ma$
其中,$F = 20N$,$m = 5kg$,$a$为加速度。
解得:$a = 2m/s^{2}$,方向与外力方向相同。
(2)物体受到的摩擦力为:$f = \mu F_{N} = \mu mg = 5 \times 10 \times 0.5N = 25N$,方向与运动方向相反。
相关例题:质量为6kg的物体在水平地面上受到大小为10N的水平外力作用,求物体加速度的最大值和最小值。
解析:物体在水平外力作用下可能做加速运动,也可能做减速运动,因此需要分情况讨论。当物体做加速运动时,最大加速度为:$a_{max} = \frac{F_{max}}{m} = \frac{10 + 6 \times 10}{6}m/s^{2} = 15m/s^{2}$;当物体做减速运动时,最小加速度为:$a_{min} = \frac{F_{min}}{m} = \frac{10 - 6 \times 10}{6}m/s^{2} = - 5m/s^{2}$。因此,物体加速度的最大值为$15m/s^{2}$,最小值为$- 5m/s^{2}$。
初中物理动力学例题解析
一、例题:
质量为5kg的物体在水平地面上,受到一个水平方向的拉力,大小为20N,物体与地面间的摩擦力大小为10N,求物体所受合力的大小。
解析:
首先,我们需要确定物体受到的力。水平方向的拉力为20N,这是我们已知的力。而物体与地面间的摩擦力大小为10N,这是已知的摩擦力。
物体受到的合力等于所有力的矢量和。根据这个原则,我们可以将各个力分解到同一个方向上来计算合力。
已知拉力为20N,摩擦力为10N,这两个力的方向是相反的。因此,它们的矢量和为:
合力 = 拉力 - 摩擦力 = 20N - 10N = 10N
所以,物体所受的合力大小为10N。
二、常见问题:
1. 什么是力的合成?
答:力的合成是指将几个力组合起来,形成一个合力,这个合力可以分解到任何一个方向上。在物理学中,我们通常将所有的力都分解到一个特定的方向上来计算它们的矢量和。
2. 如何求解物体所受合力?
答:求解物体所受合力需要将物体受到的所有力都考虑进来,并将这些力分解到同一个方向上。然后,将各个力的大小相加,如果有两个或更多的力方向相反,那么它们的矢量和就是合力的大小。
3. 在求解物体所受合力时,需要考虑哪些因素?
答:在求解物体所受合力时,需要考虑物体受到的所有力,包括重力、弹力、摩擦力等。同时,还需要考虑力的作用点、力的作用时间等因素。
以上就是初中物理动力学的一些例题解析和常见问题,希望对你有所帮助。
