以下是一份初中物理力学竞赛试题及部分解答示例:
一、选择题(每题4分,共24分)
1. 质量为5kg的物体受到的重力是多少?
答案:G = mg = 5kg x 9.8N/kg = 49N
2. 一只足球在草坪上滚动,速度逐渐减小。当它静止时,它受到的摩擦力是多大?
答案:摩擦力等于物体运动时的重力,即f = mg = 5kg x 9.8N/kg = 49N
二、填空题(每题5分,共30分)
3. 力的作用效果有两个:一是可以改变物体的____,二是可以改变物体的____。
答案:运动状态;形状
4. 物体A受到重力为3N,用弹簧测力计水平拉着它在水平桌面上向右做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为2N。此时物体受到的摩擦力的大小为____N,方向是____。
答案:2;向左
三、简答题(共56分)
5. 举重运动员在举重前要向地面检查自己的脚步,图示为运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力的示意图。请根据图示回答下列问题:
(1)运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对____力;
(2)运动员对地面的压力大小为____N;
(3)运动员对地面的压力和重力是一对____力。
答案:(1)相互作用;(2)400;(3)平衡。
6. 一只足球静止在水平地面上,下列说法中正确的是( )
A.足球对地面的压力就是足球的重力
B.地面对足球的支持力是因为足球发生了形变而产生的
C.地面对足球的支持力与足球对地面的压力是一对平衡力
D.地面对足球的支持力和足球对地面的压力是一对作用力和反作用力
答案:D。
四、实验题(共10分)
7. 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,小华同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关。请你利用已有的实验器材(一水平桌面、一弹簧测力计、一块长木板、一个带挂钩的长方体木块和几条毛巾),设计一个实验证明小华同学的猜想是错误的。写出你所选用的器材、实验步骤和结论。
答案:器材:一水平桌面、一弹簧测力计、一块长木板、一个带挂钩的长方体木块。
步骤:(1)将木块放在木板上,用弹簧测力计以较大速度水平拉动,记下示数F1;
(2)将木块以较小速度水平拉动,记下示数F2;
(3)重复几次。
结论:因为F1=F2,所以滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
以上题目仅为示例,实际试题可能根据考试难度和要求有所不同。解答时请根据初中物理力学知识进行分析和回答。
以下是一份初中物理力学竞赛试题及例题:
试题:
1. 解释什么是力的作用效果?请举出两个实例。
2. 什么是力的三要素?请解释它们如何影响力的作用效果。
3. 什么是重力?请解释重力的方向和大小。
4. 什么是弹力?请解释弹力是如何产生的。
5. 什么是摩擦力?请解释摩擦力是如何产生的,以及如何影响物体的运动状态。
6. 请解释杠杆原理的应用。
7. 请解释为什么使用滚动轴承可以减小摩擦力。
8. 请解释什么是二力平衡,并举例说明二力平衡在实际中的应用。
例题:
假设你正在搬一块大石头,你用了很大的力气,但石头并没有移动。请解释这个现象,并说明如何解决这个问题。
解答:
石头没有移动,是因为它受到了地面的摩擦力和你的推力的共同作用,且这两个力大小相等,方向相反,所以石头保持不动。为了解决这个问题,你可以在石头下面垫一些物品,以增大摩擦力,使石头更容易移动。这个例子应用了二力平衡原理,即两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,可以使物体保持静止或匀速直线运动状态。
初中物理力学竞赛试题及例题
一、选择题
1. 以下哪个力不属于弹力( )
A. 压力 B. 拉力 C. 重力 D. 推力
2. 一根弹簧在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.2m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.25m,则弹簧的原长和劲度系数分别为( )
A. 0.1m,25N/m B. 0.2m,10N/m C. 0.25m,25N/m D. 0.15m,5N/m
二、填空题
3. 一物体在水平桌面上受到水平向右的拉力F,拉力大小为5N时,物体向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力的大小为_____N,方向是向_____;如果拉力增大到8N,此时物体受到的摩擦力大小为_____N。
三、解答题
4. 一根长为L的轻绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于O点,在O点的正下方高h处有一个钉子。把小球拉到与钉子在同一水平面后由静止释放,当小球碰到钉子后,将沿钉子的反弹方向做匀减速运动。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球第一次碰到钉子前的瞬间的速度大小;
(2)若小球反弹的高度为h/2,求钉子对小球的弹力大小。
【例题分析】
例题:在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,用弹簧测力计拉动木块使它沿水平长木板做匀速直线运动。下列情况中能表示木块受到的滑动摩擦力大小的是( )
A.木块与长木板都保持静止状态时
B.木块与长木板都保持匀速直线运动状态时
C.木块与长木板都保持相对静止状态时
D.木块与长木板都保持加速直线运动状态时
【解析】
根据二力平衡的条件可知,当木块与长木板都保持匀速直线运动状态时,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力。
【答案】B
【答案】
1. C 弹力是物体发生弹性形变后产生的力。压力、拉力、推力都属于弹力。而重力是由于地球的吸引而产生的力。故选C。
2. 根据胡克定律F=kx和胡克定律F=F1-F2=k(L-L1),解得k=25N/m,L=0.2m。故选C。
3. 当物体做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,所以摩擦力等于拉力等于5N,方向向左。当拉力增大到8N时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变仍为8N。故答案为:5;左;8。
4. (1)当小球与钉子碰撞后反弹时,根据动能定理可得:$mgh = frac{1}{2}mv^{2} - frac{1}{2}mv_{0}^{2}$解得$v = sqrt{gh}$;
(2)当反弹高度为$frac{h}{2}$时,根据动能定理可得:$mgh = frac{1}{2}mv^{2}$解得$v = sqrt{frac{gh}{2}}$;根据牛顿第三定律可知钉子对小球的弹力大小等于小球对钉子的压力大小。故答案为:$v = sqrt{frac{gh}{2}}$;$mg$。
【解答】
(1)$v = sqrt{frac{gh}$};(2)$mg$。
【例题分析】本题考查了滑动摩擦力的计算和牛顿第三定律的应用。解题的关键是知道滑动摩擦力的方向和计算方法。本题属于基础题目。
【答案】B。
初中物理力学部分主要考察了力的概念、力的作用效果、力的三要素、力的图示、重力、弹力和摩擦力的概念和计算方法等知识。这些知识是力学部分的基础内容,也是中考的重点内容之一。因此,对于力学部分的试题,需要注重理解概念和公式的含义,掌握解题方法,并能够灵活运用所学知识解决实际问题。