初中物理力学题计算题及例题如下:
例题:质量为5kg的物体放在水平桌面上,在15N水平拉力的作用下,沿水平面做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是_____N,当水平拉力增加到20N时,该物体受到的摩擦力为_____N。
计算题:
1. 一个物体在水平面上向正方向运动了20m,已知物体在水平面上受到的阻力是重力的0.2倍,求拉力做的功和功率。
2. 质量为5kg的物体在水平地面上,用10N的水平拉力向右拉物体,物体以1m/s的速度匀速运动,求:(1)地面对物体的摩擦力是多少?(2)如果拉力增大至30N,求此时摩擦力是多少?
分析:
1. 物体在水平面上做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,根据功的公式W=Fs求出拉力做的功;根据功率公式$P = \frac{W}{t}$求出功率。
2. ($1$)根据摩擦力与重力的关系求出摩擦力的大小;($2$)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体间的相对运动方向有关,摩擦力的大小与拉力无关。
解答:
1. 已知:$s = 20m$,$f = 0.2G = 0.2mg = 0.2 \times 5kg \times 9.8N/kg = 9.8N$,$F = 15N$。
由$W = Fs$得拉力做的功:$W = Fs = 15N \times 20m = 300J$;
由$P = \frac{W}{t}$得功率:$P = \frac{W}{t} = \frac{300J}{1s} = 30W$。
答:拉力做的功为$30J$;功率为$30W$。
2. ($1$)已知:$G = mg = 5kg \times 9.8N/kg = 49N$,f = 0.2G = 9.8N;
由题意知物体做匀速直线运动,所以摩擦力等于拉力,所以摩擦力的大小为$9.8N$;
($2$)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体间的相对运动方向有关,与拉力无关,所以拉力增大至$30N$时摩擦力仍为$9.8N$。
答:($1$)地面对物体的摩擦力是$9.8N$;($2$)此时摩擦力是$9.8N$。
例题:
质量为5kg的物体在水平桌面上受到10N的水平拉力,向右做匀速直线运动。
求:
(1)物体受到的摩擦力是多少?
(2)如果拉力增大到15N,此时物体受到的摩擦力又是多大?
计算题:
有一个重为20N的物体静止在水平地面上,用8N的水平推力推它时,没有推动,物体受到的摩擦力是多少?当用15N的水平推力时,物体做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是多少?当用20N的推力时,物体受到的摩擦力又是多少?
答案:(1)物体静止时受到的摩擦力与推力平衡,所以摩擦力等于推力,即f = F = 10N。
(2)当推力增大到15N时,物体做匀速直线运动,此时物体仍处于平衡状态,所以摩擦力等于推力和拉力的合力,即f' = F' = 15N。
(3)由于滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,所以当推力增大到20N时,物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力仍为15N。
初中物理力学题计算题常见问题包括:
1. 力的单位换算:需要熟练掌握国际单位制中的基本单位(长度、时间、质量)及其对应单位换算。
2. 受力分析:正确区分施力物体和受力物体,不能漏掉力或受力不明确。
3. 摩擦力计算:需要掌握影响摩擦力大小的因素,并能进行简单的计算。
4. 平衡力与相互作用力:平衡力和相互作用力的区别在于是否是作用在同一物体上。
以下是一个例题:
例题:一个重为5N的物体放在水平桌面上,在1N的水平推力作用下静止不动,则物体受到的摩擦力为___N;当推力为3N时,物体做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力为___N。
解题思路:
1. 物体静止时受到的摩擦力与物体运动时受到的摩擦力是相同的。
2. 物体匀速直线运动时受到的摩擦力与推力大小相等。
根据题目描述,当推力为1N时,物体静止不动,此时推力与摩擦力平衡,摩擦力等于推力,为1N。当推力为3N时,物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力与推力平衡,摩擦力等于推力,为3N。
需要注意的是,当物体受到的推力大于最大摩擦力时,物体将做加速运动,此时摩擦力不再等于推力。
