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高中物理动力学计算题和相关例题

2026-08-28 09:34:00教学视频744

高中物理动力学计算题和相关例题如下:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【例1】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

一物体在水平地面上受到向右15牛的拉力,它向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力大小为多少牛?方向如何?uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【分析】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

物体做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,水平方向上摩擦力与拉力是一对平衡力,摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙摩擦力越大。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【解答】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

因为物体沿水平向右做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力水平向右,大小等于拉力的大小,即$f = F = 15N$。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【例2】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

质量为$2kg$的物体放在水平地面上,在水平恒力作用下从静止开始运动,经$5s$速度达到$5m/s$,求:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(1)这一过程中物体运动的时间分两段,那么第一段和第二段各经历多长时间?uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体受到的水平恒力有多大?uYJ物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)设第一段加速时间为$t_{1}$,则有:$v = a_{1}t_{1}$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

由题意知:$a_{1} = frac{v}{t_{1}} = frac{5}{5}m/s^{2} = 1m/s^{2}$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

设第二段减速运动时间为$t_{2}$,则有:$v = a_{2}(t - t_{1} - t_{2})$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

由题意知:$a_{2} = frac{v}{t - t_{1} - t_{2}} = frac{5}{5 - 5text{ }s - 0.5text{ }s} = - 2m/s^{2}$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

解得:$t_{1} = 3text{ }s$;$t_{2} = 0.5text{ }s$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)由牛顿第二定律得:$F - f = ma_{1}$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

解得:$F = f + ma_{1} = 2text{ }N + 2text{ }kg times 1m/s^{2} = 4text{ }N$。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【动力学计算题答案】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(1)第一段加速时间为$3text{ }s$,第二段减速时间为$0.5text{ }s$;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)水平恒力为$4text{ }N$。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【例3】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

质量为$m$的小球从高为h处自由下落至一倾角为$theta$的斜面体上,恰好停在斜面底端,已知斜面体质量为M,且保持静止,求小球对斜面的压力大小。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【分析】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

小球自由下落至斜面时只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出小球到达斜面底端时的速度大小,再根据动量定理求出小球对斜面的压力大小。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【解答】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

小球自由下落至斜面时只有重力做功,机械能守恒,有:$frac{1}{2}mv^{2} = mgh$;解得:$v = sqrt{2gh}$;小球对斜面的压力大小为:$F = mgcostheta + frac{mv^{2}}{M}$;解得:$F = mgcostheta + frac{mgh}{M}$。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【例4】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

质量为$M$的小车放在光滑的水平地面上,在小车左端加一水平恒力F,当小车向右运动速度为v时,在小车前端轻轻放上一质量为m的小物块(物块视为质点),物块与小车间的动摩擦因数为$mu $。求:小车与物块一起运动时的加速度大小。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【分析】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

小车与物块在水平地面上一起运动时受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,合力等于滑动摩擦力。根据牛顿第二定律求加速度。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

【解答】uYJ物理好资源网(原物理ok网)

对小车与物块系统受力分析可知:滑动摩擦力大小为:$f = mu(M + m)g$;根据牛顿第二定律可知:小车与物块一起运动时的加速度大小为:$a = frac{f}{M + m} = mu g$.uYJ物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个高中物理动力学计算题及解答例题:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

题目:一物体在水平地面上受到2N的水平拉力,在1秒内移动了2米。求:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(1)物体的加速度;uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体与地面间的摩擦因数。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

解答:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据加速度的定义式,有 a = frac{Delta v}{Delta t} = frac{2}{1} = 2m/s^{2}uYJ物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据牛顿第二定律,有 F - μmg = mauYJ物理好资源网(原物理ok网)

其中,F为拉力,μ为摩擦因数,m为物体质量,g为重力加速度。将数据带入可得 μ = frac{F}{mg + F} = frac{2}{2 + 2} = 0.5uYJ物理好资源网(原物理ok网)

所以,物体与地面间的摩擦因数为0.5。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

高中物理动力学计算题是高考物理中的常见题型之一,主要考察学生对牛顿运动定律、动量守恒定律和动能定理等动力学知识的掌握程度和应用能力。在解题过程中,学生需要掌握以下几个常见问题:uYJ物理好资源网(原物理ok网)

1. 已知物体的受力情况,求物体的运动情况。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:一物体在水平面上受到水平推力$F$的作用,在时间$t$内沿力的方向移动了$s$的距离,物体所受的摩擦力为$f$,求水平推力$F$的大小。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

2. 已知物体的运动情况,求物体的受力情况。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:一物体在竖直向上的拉力作用下向上运动,经过时间$t$后速度达到$v$,求物体所受的拉力大小。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

3. 多个物体组成的系统在相互作用力作用下的运动情况。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:两个物体在水平面上发生碰撞,已知碰撞前后的速度变化,求碰撞过程中相互作用力的大小和方向。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

4. 物体在变力作用下的运动情况。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:一物体在变力的作用下做曲线运动,已知变力的方向和大小变化规律,求物体在任意时刻的运动情况。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

5. 动量守恒定律的应用。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

例题:两个小球在光滑的水平面上发生碰撞,已知两小球的质量关系和质量变化情况,求碰撞前后的速度变化和碰撞过程中能量的变化。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

以上是高中物理动力学计算题中常见的一些问题,学生在解题时需要仔细审题,理解题意,根据题目所给的条件进行分析和计算,同时要注意解题的规范性和准确性。此外,学生还需要加强对动力学知识的理解和掌握,提高自己的解题能力。uYJ物理好资源网(原物理ok网)

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