以下是一道初中物理力学高难度题以及相关例题:
例题:
如图12所示,在水平桌面上有两个物体A和B,它们的质量分别为m1和m2,与桌面间的动摩擦因数相同。当它们受到水平推力F作用而发生滑动时,求物体A对物体B的作用力。
图12
解题过程:
首先,我们需要考虑物体A对物体B的作用力。根据牛顿第三定律,物体B对物体A有一个大小相等、方向相反的作用力。这个作用力是由物体B受到的摩擦力和推力共同产生的。
由于两个物体在水平方向上受到的摩擦力和推力是平衡的,所以我们可以列出以下方程:
F = f = μ(m1 + m2)g
其中μ是摩擦因数,m1和m2是两个物体的质量,g是重力加速度。
由于物体B受到的推力是由物体A对它的作用力产生的,所以物体B对物体A的作用力等于物体B受到的推力。因此,物体A对物体B的作用力为:
F' = F = μ(m1 + m2)g
所以,物体A对物体B的作用力等于物体B受到的摩擦力和推力的合力。
相关例题:
例题:一个质量为m的小球,用长为L的细线悬挂于O点,小球与转轴间的距离为r。当细线受一水平恒力作用而偏离竖直方向θ角时,小球恰好能在水平面上做匀速圆周运动。求:
(1)小球做圆周运动的线速度大小;
(2)小球受到的细线的拉力大小;
(3)若小球在最高点时细线恰好处于竖直状态,求小球在最高点时细线的拉力大小。
解题过程:
(1)小球在水平面上做匀速圆周运动时,受到重力、支持力和细线的拉力三个力的作用。由于小球做圆周运动时,重力与支持力的合力提供向心力,所以有:$F_{合} = mgtantheta = momega^{2}r$,其中$omega$为小球做圆周运动的角速度。解得$v = sqrt{frac{gtantheta}{r}} cdot 2pi$。
(2)当细线偏离竖直方向θ角时,小球受到的细线的拉力大小为$F_{拉} = mgcostheta + F$。由于小球做圆周运动时,细线的拉力和重力的合力提供向心力,所以有:$F_{合} = F_{拉} - mgsintheta$。解得$F_{拉} = mgcostheta + F - mgsintheta = mg + Fcostheta - mgsintheta$。
(3)当小球在最高点时细线恰好处于竖直状态时,小球受到的细线的拉力大小为$F_{高} = mg + mfrac{v^{2}}{r} = mg + frac{gtantheta}{r} cdot 2pi r = mg + frac{gtantheta}{r} cdot 2pi(mg + F)$。由于小球在最高点时只受到重力和细线的拉力两个力的作用,所以有$F_{高} - mg = mfrac{v^{2}}{r}$。解得$F_{高} = frac{mg + F}{costheta}$。
好的,以下是一道初中物理力学高难度题:
例题:
一架飞机在两城之间飞行,风速为20千米/小时。顺风飞行需要2小时30分钟,逆风飞行需要3小时。求无风时飞机的飞行速度。
分析与解答:
这个问题涉及到速度、时间和距离的关系,需要仔细分析。飞机在顺风中飞行速度为飞机速度+风速,逆风中飞行速度为飞机速度-风速。根据题目中的时间,可以列出两个方程,解出飞机速度。
首先,设飞机在无风时的飞行速度为v千米/小时。
根据题目中的条件,可以列出两个方程:
方程1:(v+20)×(2+1/2) = (v-20)×3
方程2:总路程 = (顺风速度-逆风速度)×逆风时间
通过解方程可以得到无风时飞机的飞行速度为v=640千米/小时。
所以,无风时飞机的飞行速度为640千米/小时。
好的,以下是一道初中物理高难度题,涉及力学知识:
例题:
在一个光滑的水平面上,有一个重为20N的物体A,用一条细绳与一个重为5N的物体B相连,B物体固定在墙上。现在用一个大小为25N的力F拉物体A,使A物体向右做匀速直线运动。
1. 请画出这个物体的受力分析图。请标明每个力的大小和方向。
2. 绳子对物体A有没有摩擦力?如果有,请说明原因;如果没有,也请说明原因。
3. 如果将物体A的拉力增大到50N,物体A将会怎样运动?请解释原因。
对于这个问题的解答,需要熟练掌握力学基本原理,包括重力、摩擦力、平衡力等概念,以及能够根据这些原理分析物体的运动状态。
常见问题:
1. 什么是平衡力?如何判断一个力是否是平衡力?
2. 摩擦力的大小和方向如何决定?
3. 什么是动摩擦因数?它与哪些因素有关?
4. 什么是牛顿运动定律?它们与力学中的哪些原理有关?
5. 如何根据物体的受力情况,分析物体的运动状态?
6. 什么是惯性?它与哪些因素有关?在日常生活中如何应用惯性?
这些问题都是力学中的常见问题,需要熟练掌握基本原理和概念,并结合实际情况进行分析。