初中物理力学难题及例题分析:
一、难题:
题目:如图所示,在水平面上有一个质量为M=2kg的木块,它与地面间的滑动摩擦因数为μ=0.5,在水平方向上受到一个大小为F=10N的水平恒力作用,木块由静止开始运动,经过时间t=5s,速度达到v=5m/s,求木块与地面间的距离。
分析:首先我们需要根据题意列出动力学方程,根据牛顿第二定律求解加速度,再根据运动学公式求解位移,最后求解距离。
解题:
根据牛顿第二定律,木块受到的合力为:F合 = F - f = ma
其中:f为滑动摩擦力,a为加速度。
已知F = 10N,μ = 0.5,M = 2kg,v = 5m/s,t = 5s
代入数据可得:F合 = 5N,a = 2.5m/s²
根据运动学公式,可求得木块在加速阶段的位移为:x1 = v²/2a = 2.5m
在减速阶段的加速度为:a’ = -μg = -5m/s²
减速阶段的位移为:x2 = v²/2a’ = 2.5m
所以木块与地面间的距离为:x = x1 + x2 = 5m
二、例题:
题目:一质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为μ,现用一个大小为F的水平恒力作用在物体上,求物体能前进的最大距离L。
分析:首先我们需要根据牛顿第二定律和运动学公式求解出物体前进的加速度和速度,再根据匀速运动的公式求解距离。
解题:
根据牛顿第二定律,物体受到的合力为:F合 = F - f = ma
其中:f为滑动摩擦力,a为加速度。
已知F = 10N,μ = 0.5,m = 2kg
代入数据可得:F合 = 5N,a = 2.5m/s²
当物体前进的速度达到最大时,物体的加速度为零,此时物体的合力也等于零。所以物体前进的距离为:L = vt + at²/2 = 10m。
答案:物体能前进的最大距离L为10m。
以下是一道初中物理力学难题及解析:
题目:一物体在水平地面上受到水平向右的拉力F=10N,以及一个大小为2N的摩擦力,求物体受到的摩擦力。
解析:物体在水平地面上运动时,受到的摩擦力取决于其与地面间的相互作用力。根据牛顿第三定律,物体对地面的压力和摩擦力相等。因此,物体受到的摩擦力为2N,方向水平向左。
这道题考察了学生对摩擦力概念的理解,以及应用牛顿第三定律的能力。难度中等,需要学生具有一定的物理基础。
请注意,初中物理力学部分涉及的知识点还有很多,上述例题仅供参考。
初中物理力学难题及例题:
一、问题:物体在斜面上的摩擦力问题
例题:一个重为5N的物体放在斜面上,斜面与水平面夹角为30度。已知斜面粗糙,物体与斜面之间的摩擦因数为0.4。求物体在斜面上受到的摩擦力。
解题过程:
首先,我们需要根据物体的重力、斜面的角度和摩擦因数,计算出物体在斜面上受到的重力分力、摩擦力和支持力。
根据受力分析,物体受到的重力分力为:
F1 = mgsinθ = 5sin30 = 2.5N
根据摩擦力公式,物体受到的摩擦力为:
Ff = μF支 = 0.4 (mg - F1) = 0.4 (5 - 2.5) = 0.5N
所以,物体在斜面上受到的摩擦力为0.5N。
二、问题:滑轮组的机械效率问题
例题:一个重为5N的物体通过一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升。动滑轮上有三段绳子,物体重力为5N,拉力为3N。求滑轮组的机械效率。
解题过程:
首先,我们需要根据物体重力、拉力、绳子的段数,计算出有用功和总功。
有用功为:W有用 = Gh = 5 h(其中h为物体上升的高度)
总功为:W总 = Fs = 3 3h(其中s为绳子的拉力移动的距离)
机械效率为:η = W有用 / W总 = Gh / Fs = 5h / 3h 3 = 5/9 = 55.6%
所以,滑轮组的机械效率为55.6%。
这些题目都是初中物理力学中的难点,需要学生理解摩擦力、机械效率等概念,并进行受力分析。通过这些题目的练习,可以帮助学生更好地掌握力学知识。