例題1:
問題:一個質量為m的物體在傾角為θ的斜面上靜止,求物體與斜面間的摩擦力。
解答:物體在斜面上靜止時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。根據物體的平衡條件,可得到物體與斜面間的摩擦力為:
f = mgcosθ
例題2:
問題:一個質量為m的物體在水平地面上受到一個大小為F的水平力而靜止,求物體與地面間的摩擦因數。
解答:物體在水平地面上靜止時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。根據物體的平衡條件和摩擦力公式,可得到物體與地面間的摩擦因數為:
μ = F/mg
例題3:
問題:一個質量為m的物體在斜面和水平面組成的斜面上加速下滑,求物體受到的合力。
解答:物體在斜面上加速下滑時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用,并且斜面和水平面組成的斜面對物體的支持力和摩擦力的合力與物體所受的重力等大反向。根據牛頓第二定律,可得到物體受到的合力為:
F合 = mgsinθ - μmgcosθ - F
其中,μ為物體與斜面間的摩擦因數,F為其他外力(如拉力等)。
例題4:
問題:一個質量為m的物體在半徑為R的圓周上做勻速圓周運動,求物體受到的向心力大小。
解答:物體在圓周上做勻速圓周運動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用,并且物體所受的重力和支持力的合力提供向心力。根據向心力公式,可得到物體受到的向心力大小為:
F向 = mRω2 = mRv2/R = mR(2π/T)2 = mR(2πf)2
其中,ω為圓周運動的角速度,v為圓周運動的線速度,T為圓周運動的周期,f為圓周運動的頻率。
例題5:
問題:一個質量為m的物體在墻上自由下落,求物體受到的支持力。
解答:物體在自由下落時只受到重力的作用。根據牛頓第二定律,可得到物體受到的支持力為:
N = 0
因為物體沒有受到其他外力的作用。
以下是一道初中物理競賽題力學例題:
問題:一物體在水平地面上受到水平力F的作用,力F的大小和方向隨時間t的變化而變化。已知物體與地面間的摩擦因數處處相同,求物體在t = 0時刻,力F的初始方向對物體所做的功。
解答:根據功的計算公式,力F對物體所做的功為零。因為力F的方向在不斷地變化,所以力F對物體沒有做功。
這道題考察了學生對功的理解和計算,需要掌握功的計算公式和力的方向與位移方向一致的條件。
以下是一些初中物理競賽題力學和相關例題的常見問題:
問題1:什么是力的作用效果?
答案:力可以改變物體的運動狀態,包括速度、方向和形狀等。
例題:一個物體在力的作用下,它的速度發生了變化,說明這個力對物體做了功。
問題2:什么是力的三要素?
答案:力的三要素包括力的大小、方向和作用點。
例題:一個物體在水平方向上受到兩個大小不同的力的作用,當這兩個力的大小相等時,物體的運動狀態是什么?
問題3:什么是重力?
答案:重力是由于地球的吸引而產生的,方向豎直向下。
例題:一個物體在地球表面受到的重力與它的質量成正比,與它的加速度成正比。
問題4:什么是摩擦力?
答案:兩個相互接觸的物體之間存在相對運動趨勢時,在它們之間產生的阻礙相對運動的力叫做摩擦力。
例題:一個物體在斜面上靜止不動,它受到斜面的摩擦力與它的重力沿斜面方向的分力相等。
問題5:什么是平衡力?
答案:兩個或兩個以上大小相等、方向相反、作用在同一物體上的力叫做平衡力。
例題:一個物體在水平地面上受到兩個大小不相等的力而靜止不動,當其中一個力消失時,物體的運動狀態是什么?
這些問題都是初中物理競賽題力學和相關例題的常見問題,可以幫助學生們更好地理解和掌握力學知識。
