例题:
一物体在水平地面上受到水平向右的拉力为5牛,水平向右的拉力为2牛时,物体静止不动,此时物体受到的摩擦力为_____牛;当水平拉力增大到8牛时,物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为_____牛;当拉力增大到12牛时,物体受到的摩擦力为_____牛。
答案:
(1)物体静止不动时,受到平衡力的作用,根据平衡力条件可知:拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为$5N$。
(2)物体做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,根据平衡力条件可知:拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为$8N$。
(3)当拉力增大到$12N$时,物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为$8N$。
解题思路:
(1)物体静止不动时,受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断摩擦力的大小和方向。
(2)物体做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断摩擦力的大小和方向。
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关。
初中力学物理计算题:
一重为20N的物体放在水平地面上,在3N的水平拉力作用下做匀速直线运动,求物体受到的摩擦力和支持力的大小。
答案:
物体在水平地面上做匀速直线运动时,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用而处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力;由于物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关可知,在水平方向上支持力和滑动摩擦力相等。所以物体受到的滑动摩擦力和支持力分别为$3N$和$20N$。
例题:
一物体在水平地面上受到水平向右的拉力F=5牛,水平地面的摩擦力为f=2牛。求物体在水平方向上受到的合力。
分析:
物体在水平方向上受到拉力和摩擦力的方向相反,且都作用在同一直线上,因此物体受到的合力为这两个力的差值。
解题:
合力大小为 F合 = F - f = 5牛 - 2牛 = 3牛。合力方向与较大的力方向相同,即水平向右。
答:物体在水平方向上受到的合力为3牛,方向水平向右。
初中力学物理计算题常见问题包括:
1. 力的单位换算:如将牛(N)转化为千克力(kgf),或将两个力的单位相加或相减。
2. 力的作用效果:理解力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关。
3. 平衡力与相互作用力:区分平衡力与相互作用力,了解这两种力在性质、大小、方向和作用点上的区别。
4. 重力的计算:掌握重力与质量的关系(G = mg),并能根据此关系解决相关问题,如物体重力的计算、物块在斜面上受重力的情况等。
5. 摩擦力的计算:理解摩擦力的概念,掌握滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系(f = μN),并能解决与此相关的计算问题。
6. 杠杆的平衡条件:理解杠杆的平衡条件(F1 × L1 = F2 × L2),并能根据此条件解决相关问题,如根据动力臂和阻力臂计算动力和阻力,或根据动力和阻力调整动力臂和阻力臂。
7. 动滑轮和滑轮组:理解动滑轮和滑轮组的作用,并能根据实际情况选择合适的滑轮组。
以下是一个初中力学物理计算题的相关例题:
【例题】一个重为5牛的物体,在水平拉力作用下匀速前进了2米,已知拉力做的功为15焦,求拉力的大小是多少?
【分析】
已知物体受到的拉力和在拉力方向上移动的距离,根据公式$W = Fs$可求拉力的大小。
【解答】
由题可知,拉力做的功为$W = 15J$,物体在拉力方向上移动的距离为$s = 2m$,
则拉力的大小为$F = frac{W}{s} = frac{15J}{2m} = 7.5N$。