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高中物理动态变化力学题和相关例题

2026-08-29 09:30:00课外拾零591

题目:一个质量为m的物体,在几个力作用下沿直线运动,如果其中一个力逐渐减小到零并反向,在力的变化过程中物体的速度大小和方向都没有改变,则物体受到的合力大小和方向是( )RCP物理好资源网(原物理ok网)

A. 逐渐减小到零,方向与初速度方向相反RCP物理好资源网(原物理ok网)

B. 逐渐减小到零,方向与初速度方向相同RCP物理好资源网(原物理ok网)

C. 保持不变,方向与初速度方向相同RCP物理好资源网(原物理ok网)

D. 逐渐增大到原来的数值,方向与初速度方向相反RCP物理好资源网(原物理ok网)

【分析】RCP物理好资源网(原物理ok网)

根据题意可知物体受到的合力与初速度方向相同,根据牛顿第二定律可知合力逐渐减小到零,再根据运动学公式即可求得加速度的大小和方向。RCP物理好资源网(原物理ok网)

【解答】RCP物理好资源网(原物理ok网)

根据题意可知物体受到的合力与初速度方向相同,合力逐渐减小到零,根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小到零,再根据运动学公式即可求得加速度的大小和方向。RCP物理好资源网(原物理ok网)

故选A。RCP物理好资源网(原物理ok网)

这道题考察了高中物理中的动力学知识,包括牛顿第二定律和运动学公式。解题的关键是要理解题意,根据题意分析物体的受力情况和运动状态的变化。RCP物理好资源网(原物理ok网)

题目:如图所示,质量为m的小球用细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向θ角。现对小球施加一个方向平行于细线的恒力F作用,使小球处于静止状态。求:RCP物理好资源网(原物理ok网)

(1)小球受到哪些力作用?各力的大小是多少?RCP物理好资源网(原物理ok网)

(2)若小球的质量为m,细线长为L,θ角为多大时,细线受到的拉力最大?最大拉力是多少?RCP物理好资源网(原物理ok网)

【分析】RCP物理好资源网(原物理ok网)

(1)小球受到重力$mg$、细线的拉力$T$和恒力$F$三个力的作用;根据平衡条件求解各力的大小;RCP物理好资源网(原物理ok网)

(2)当拉力$F$与重力$mg$的合力垂直于细线时,拉力最大;根据平衡条件求解即可。RCP物理好资源网(原物理ok网)

【解答】RCP物理好资源网(原物理ok网)

(1)小球受到重力$mg$、细线的拉力$T$和恒力$F$三个力的作用;根据平衡条件得:$T = mgsintheta + F$;RCP物理好资源网(原物理ok网)

(2)当拉力$F$与重力$mg$的合力垂直于细线时,拉力最大;则有:$F_{合} = mgcostheta$;解得:$theta = 90^{circ}$;此时细线受到的拉力最大为:$T_{m} = mgsintheta + F = mg + F$;解得:$T_{m} = mg + mgsin 90^{circ} = 2mg$;答:(1)小球受到重力、细线的拉力和恒力三个力的作用;其中细线的拉力大小为$mgsintheta + F$;RCP物理好资源网(原物理ok网)

(2)当$theta = 90^{circ}$时,细线受到的拉力最大为$2mg$。RCP物理好资源网(原物理ok网)

这道题考察了高中物理中的动力学知识,包括平衡条件和力的合成与分解。解题的关键是要理解题意,根据题意分析物体的受力情况和运动状态的变化。RCP物理好资源网(原物理ok网)

题目:一物体在斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面与水平面间的夹角为θ,求物体下滑的加速度。RCP物理好资源网(原物理ok网)

分析:物体在斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。重力沿斜面向下的分力为mgsinθ,重力垂直斜面的分力为mgcosθ。根据牛顿第二定律,有:RCP物理好资源网(原物理ok网)

mg(sinθ-μcosθ)=maRCP物理好资源网(原物理ok网)

其中,μ为动摩擦因数,tanθ=μ。RCP物理好资源网(原物理ok网)

解得:a=gsinθ-μgcosθRCP物理好资源网(原物理ok网)

当θ增大时,物体下滑的加速度增大;当μ增大时,物体下滑的加速度减小;当μ=tanθ时,物体下滑的加速度最大。RCP物理好资源网(原物理ok网)

例题:一质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,斜面的质量为M,斜面与水平地面间的摩擦系数为μ1,物体与斜面间的摩擦系数为μ2。现对斜面施加一个水平推力F,要使物体静止在斜面上,求推力F的范围。RCP物理好资源网(原物理ok网)

分析:物体受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,斜面受到重力、地面的支持力和斜面与地面间的摩擦力三个力的作用。根据平衡条件,有:RCP物理好资源网(原物理ok网)

(M+m)gsinθ-(M+m)μ2gcosθ=0RCP物理好资源网(原物理ok网)

F-(M+m)μ1gcosθ-μ2(M+m)gsinθ=0RCP物理好资源网(原物理ok网)

解得:F≥(M+m)μ1gcosθ+μ2(M+m)gsinθRCP物理好资源网(原物理ok网)

当θ增大时,物体对斜面的压力减小;当μ2增大时,物体对斜面的摩擦力减小;当μ2=μ1时,物体对斜面的摩擦力最大。因此,当μ2增大时,推力F也必须增大才能使物体静止在斜面上。RCP物理好资源网(原物理ok网)

高中物理动态变化力学题常见问题包括:RCP物理好资源网(原物理ok网)

1. 物体在多个力作用下运动,突然撤去某个力后,物体的运动状态如何变化?RCP物理好资源网(原物理ok网)

2. 物体在斜面上或圆周运动中,摩擦力的方向如何变化?RCP物理好资源网(原物理ok网)

3. 物体在弹簧的拉力或压力作用下运动,当拉力或压力变化时,物体的运动状态如何变化?RCP物理好资源网(原物理ok网)

4. 物体在重力作用下做自由落体运动或平抛运动,其运动轨迹是什么?RCP物理好资源网(原物理ok网)

5. 物体在斜面上或平面上滑动时,其加速度的大小和方向如何变化?RCP物理好资源网(原物理ok网)

6. 物体在传送带上运动,当传送带突然停止时,物体的运动状态如何变化?RCP物理好资源网(原物理ok网)

7. 物体在弹簧的作用下做简谐运动,当弹簧的长度发生变化时,物体的运动状态如何变化?RCP物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个相关例题:RCP物理好资源网(原物理ok网)

【例题】一个质量为m的物体放在水平地面上,它与地面之间的摩擦因数为μ。现在给物体施加一个水平推力F的作用,使物体由静止开始向右移动了一段距离s。求这个过程中推力F所做的功。RCP物理好资源网(原物理ok网)

【分析】RCP物理好资源网(原物理ok网)

物体受到重力、支持力和推力三个力的作用。当物体向右移动时,只有推力做功。因此,可以根据功的计算公式求解。RCP物理好资源网(原物理ok网)

【解答】RCP物理好资源网(原物理ok网)

根据功的计算公式,有:RCP物理好资源网(原物理ok网)

W = FSRCP物理好资源网(原物理ok网)

其中,F为推力,S为物体移动的距离。RCP物理好资源网(原物理ok网)

在这个问题中,推力F的大小为:F = μmgRCP物理好资源网(原物理ok网)

物体移动的距离为:S = sRCP物理好资源网(原物理ok网)

将数据代入公式中,可得:RCP物理好资源网(原物理ok网)

W = μmgSRCP物理好资源网(原物理ok网)

因此,这个过程中推力F所做的功为:μmgS。RCP物理好资源网(原物理ok网)

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