题目:
一个质量为m的物体,在水平力F的作用下,在粗糙的水平面上运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求物体运动的加速度大小。
例题:
一质量为m的木块在斜向上的拉力作用下,在水平地面上做匀速直线运动,已知斜向下的拉力与水平方向的夹角为θ,求木块的加速度大小。
分析:
首先根据受力分析得到水平方向和竖直方向的受力情况,再根据牛顿第二定律求解加速度。
解题过程:
水平方向:Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma
可得:a=μg-μFsinθ/cosθ
答案:
物体运动的加速度大小为μg-μFsinθ/cosθ。
这道题目考察了牛顿第二定律的应用,需要学生能够根据受力情况进行分析,再根据牛顿第二定律求解加速度。而例题则考察了斜向下的拉力对物体运动的影响,需要学生能够正确分析受力情况并求解加速度。
题目:一质量为m的木块放在水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数为μ,当给它施加一个与水平方向成θ角的推力F时,求木块受到的摩擦力。
例题:一质量为m的木块在倾角为θ的斜面上匀速下滑,斜面体与地面间无摩擦。求木块受到斜面的支持力和摩擦力。
分析:木块受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而处于平衡状态,根据力的合成和分解可求得各力的具体大小。
解:木块受力平衡,则有
竖直方向:N + Fsinθ = mg
水平方向:f = Fcosθ - μN
其中,$f$为木块受到的摩擦力,$F$为推力与水平方向的夹角,μ为动摩擦因数,$N$为斜面对木块的支持力。
根据以上分析,可求得木块受到的摩擦力大小为$f = (mg - Fsintheta) times mu$。
初中物理竞赛题目力学题和相关例题
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,物体移动了20m的距离。求:
1. 物体受到的合外力是多少?
2. 物体受到的合外力做功是多少?
解析:
题目中给出了物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力,物体移动了20m的距离,因此我们可以根据功的公式W = Fs求出物体受到的合外力做功。
1. 根据题目中的信息,物体受到的合外力为F = F外 = 20N。
2. 根据功的公式W = Fs,可得物体受到的合外力做功为W = Fs = 20N × 20m = 400J。
相关例题:
题目:
一个质量为5kg的物体,在斜面上从静止开始下滑,已知斜面的倾角为37°,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。求:
1. 物体受到的支持力是多少?
2. 物体受到的合外力是多少?
3. 物体下滑的距离是多少?
4. 重力对物体做功是多少?摩擦力对物体做功是多少?斜面对物体的支持力做功是多少?合外力对物体做功是多少?
解析:
1. 根据受力分析,物体受到竖直向下的重力G、垂直于斜面的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f。根据受力平衡原理,可得支持力N = mgcosθ = 50N。
2. 根据牛顿第二定律,物体的合外力F合 = (mgsinθ - μmgcosθ) = 15N。
3. 根据运动学公式,物体下滑的距离s = at²/2 = 4m。
4. 重力对物体做功WG = mgh = 250J。摩擦力对物体做功Wf = - μmgscosθ = - 100J。斜面对物体的支持力与位移垂直,所以支持力不做功。合外力对物体做功W合 = F合s = 30J。
以上就是一道初中物理竞赛题目力学题及其相关例题的解析,希望能帮助到你。