- 高三物理模拟受力分析题
高三物理模拟受力分析题有很多,以下列举几个例子:
1. 如图1,质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为μ。当用与水平方向成θ角的拉力F拉物体时,物体在水平方向受到的合力是多少?
图1
【分析】
对物体受力分析,运用力的平行四边形定则求解合力的大小。
2. 如图2所示,质量为m的物体放在光滑的水平面上,物体受到三个水平方向的恒力$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$作用而处于静止状态,当突然撤去$F_{2}$时,物体的加速度大小是多大?方向如何?
图2
【分析】
对物体受力分析,运用牛顿第二定律求解加速度。
3. 如图3所示,质量为$m$的小球用细绳拴住,细绳方向与竖直方向成一定角度。小球由静止释放后摆动过程中,重力对小球做功的功率如何变化?
图3
【分析】
小球摆动过程中,重力方向与位移方向垂直,重力不做功。绳子的拉力对小球做正功,小球的机械能增加。根据动能定理求出小球的动能变化量,再求出速度的变化量,即可得到功率的变化情况。
以上是部分高三物理模拟受力分析题,这类题目主要考察学生对受力分析的理解和运用能力。在进行受力分析时,需要明确各个力的性质(如重力、弹力、摩擦力等)、方向和作用点,并注意不同力之间的相互作用关系。
相关例题:
题目:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,沿着水平方向移动了5m。求物体受到的各个力对物体所做的功。
分析:
已知条件:
物体质量:5kg
水平外力大小:20N
水平位移:5m
未知条件:
摩擦力做的功
重力做的功
支持力做的功
解题步骤:
1. 列出物体受力情况:物体受到重力、支持力、摩擦力和外力。
2. 根据运动学公式,求出物体的加速度大小和方向。
3. 根据牛顿第二定律,求出各个力的大小和方向。
4. 根据功的公式,分别求出各个力对物体所做的功。
解题过程:
1. 物体受力情况:重力G = mg = 5kg x 9.8N/kg = 49N,方向竖直向下;支持力N = 0(物体在水平地面上运动,不受支持力作用);滑动摩擦力f = μG = 0.2G = 9.8N,方向与物体运动方向相反;外力F = 20N,方向水平向右。
2. 根据运动学公式,有$v^2 = 2ax$,其中v为物体的末速度(匀速直线运动,末速度为5m/s),$a = - frac{F}{m} = - frac{20}{5}m/s^{2} = - 4m/s^{2}$,方向与外力方向相反。
3. 根据牛顿第二定律,有$F - f = ma$,其中f为滑动摩擦力,$F = 20N$,$m = 5kg$,$a = - 4m/s^{2}$,解得$f = 1N$,方向与外力方向相反。
4. 重力做的功为零;支持力不做功;摩擦力做的功为$- 1J$。
所以,物体受到的各个力对物体所做的功分别为:重力做功为零,支持力不做功,摩擦力做功为$- 1J$,外力做功为$20J$。
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