- 初中物理力学综合难题
以下是一些初中物理力学综合难题:
1. 有一个重为3N的物体,静止在水平面上。已知该物体与水平面之间的动摩擦因数为0.5,现用一个大小为5N的水平推力去推它,求物体受到摩擦力的大小和方向。
2. 有一个重为2N的物体A静止在斜面上,斜面倾角为30°,已知物体A与斜面之间的摩擦系数为μ=√3/3,求此时物体A所受的摩擦力大小。
3. 有一个质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一个大小为F的水平拉力去拉它,求物体受到的摩擦力的大小和方向。当拉力大小分别为3F和5F时,物体受到的摩擦力大小又分别是多少?
4. 有一个质量为M的小车放在水平地面上,小车上有一质量为m的物体B,物体B与小车之间的动摩擦因数为μ,现用一个大小为F的水平推力去推小车,求物体B受到的摩擦力的大小和方向。
5. 有一个质量为M的小车停在水平地面上,小车与地面之间的距离为h,现用一个大小为F的水平推力去推小车,求小车在地面上移动h的过程中克服摩擦力所做的功。
这些题目涉及到了初中物理力学中的多个知识点,包括静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律等,需要学生综合运用所学知识来解决。
相关例题:
题目:
一个重为G的木块放在水平地面上,木块与地面之间的动摩擦因数为μ。现在用一个大小为F的水平力将木块压在竖直墙上,木块与墙之间的动摩擦因数为μ'。已知木块在水平力F的作用下沿墙壁匀速下滑,求此时水平力F的大小。
分析:
本题涉及到力学的多个知识点,包括物体的受力分析、摩擦力的计算、平衡状态的判断等。我们需要根据题目中的条件,结合所学知识进行分析和解答。
解题过程:
首先,我们需要对木块进行受力分析,如图所示:
<受力图>
根据题意,木块在水平力F的作用下沿墙壁匀速下滑,因此木块受到重力G、墙面对木块的摩擦力f和水平力F三个力的作用,且这三个力的合力为零,即:
G = f + F (1)
由于木块与墙之间的动摩擦因数为μ',因此墙面对木块的摩擦力为:
f = μ'N (2)
其中N为木块与墙之间的正压力。由于木块在水平力F的作用下沿墙壁匀速下滑,因此水平力F与墙面对木块的摩擦力f大小相等,方向相反,即:
F = f (3)
将(2)式代入(1)式可得:
G = f + F = μ'N + F (4)
由于木块静止在墙上,因此木块受到的合力为零,即水平力F与重力G在竖直方向上的分力平衡,即:
Fy = Gy (5)
其中Fy为水平力F在竖直方向上的分力,Gy为重力G在竖直方向上的分力。将(4)式代入(5)式可得:
Fy = G - μ'Gsinθ + F (6)
其中θ为木块与墙之间的夹角。
将(6)式代入(3)式可得:
F = μ'Gsinθ - G + Fy = μ'Gsinθ - G + F - μ'Gsinθ = F - μGsinθ (7)
所以,水平力F的大小为F - μGsinθ。
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