以下是一道初中竞赛力学物理难题及解析,希望对你有所帮助。
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、方向与水平面成30°角斜向上的拉力作用,物体静止不动时,求地面对物体的支持力和摩擦力的大小。(cos30°=0.866,取g=10m/s²)
1. 确定研究对象:选择质量为5kg的物体为研究对象。
2. 受力分析:物体受到重力、拉力、支持力和摩擦力四个力的作用。
3. 求解支持力和摩擦力:
(1)支持力:支持力与重力大小相等,方向相反,为mg=5kg x 10m/s²=50N;
(2)摩擦力:根据力的合成,可知摩擦力的大小为f = Fsin30°=20N x 0.5=10N。
解析过程:
这道题需要运用力的合成和分解知识,通过力的合成求解支持力和摩擦力的大小。在受力分析时,需要注意力的方向和大小,以及各力之间的相互作用关系。
相关例题:
题目:一个质量为2kg的物体,在倾角为37°的斜面上的拉力作用下,沿斜面匀速上升。求物体受到的各个力的作用和大小。
解析过程:
1. 确定研究对象:选择质量为2kg的物体为研究对象。
2. 受力分析:物体受到重力、支持力、摩擦力和拉力的共同作用。
3. 求解各个力的大小:
(1)重力:大小为mg=2kg x 10m/s²=20N;
(2)支持力:垂直于斜面向上,大小为mgcos37°=20N x 0.8=16N;
(3)摩擦力:沿斜面向上,大小为f = Fsin37°=?;
(4)拉力:沿斜面向上,大小为F = f + ma = ?。
这道题与之前的问题类似,都需要进行受力分析并求解各力的大小。不同的是需要求解拉力的大小,需要根据物体的运动状态和受力情况进行分析和计算。
希望这些难题及解析和相关例题能够帮助你更好地理解初中竞赛力学物理的知识。
以下是一道初中力学物理竞赛难度例题:
例题: 有一个质量为5kg的木块,放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,在水平方向上,用一个大小为F=10N的力推木块,求木块受到的摩擦力的大小和方向。
解题:
1. 根据摩擦力公式 f = μN,可计算木块受到的摩擦力大小为
f = μF = 0.2 × 50 = 10N
2. 由于题目中没有说明推力F的方向与物体运动方向的关系,因此摩擦力的方向可能与推力F相同,也可能与推力F相反。
如果推力F与物体运动方向相同,则物体受到的摩擦力与推力F相同;如果推力F与物体运动方向相反,则物体受到的摩擦力与运动方向相反,大小为10N,方向与推力F相反。
这道题考察了学生对摩擦力公式的理解和应用,以及物体运动方向的判断。需要学生具有一定的物理基础和思维能力。
初中竞赛力学物理超难的相关例题和常见问题包括:
1. 一根弹簧上端固定,下端悬挂一重物,用力压缩弹簧后释放重物,重物匀速下落时弹簧的长度为L1,已知弹簧的劲度系数为k,求重物落地时的速度。
2. 两个完全相同的弹簧A和B,把它们串联在一起组成一个弹簧振子。当振子在平衡位置时,求振子的动能和弹簧的弹性势能。
3. 两个完全相同的弹簧A和B并联在一起组成一个弹簧振子。当振子在平衡位置时,求振子的动能和弹簧的弹性势能。
4. 质量为m的小球用细绳悬挂于O点,当小球受到一个方向跟细绳垂直的力F作用后,小球偏离竖直方向的角度为θ,求力F的大小。
5. 一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑水平轴O上,小球在竖直方向内做圆周运动且恰好通过最高点,求在最高点时杆对小球的作用力。
以上问题都是力学物理超难的典型例题和常见问题,需要学生具备一定的物理知识和思维能力。
例题和问题仅供参考,建议在实际学习过程中多加思考,理解其中的物理原理和解题方法。