初二物理竞赛第9讲力学基础巩固提高学生版.docx

1、初二物理竞赛 第9讲 力学基础巩固提高 学生版【例1】 如图所示, 人站在匀速上升的自动扶梯上受几个力的作用? 请画出力的示意图.【例2】 一个木块在水平向右的 10N 的拉力下在水平桌面上向右做匀速直线运动, 若突然撤去 拉力同时在物体上施加一个向左的 10N 的力, 在此瞬间, 木块在水平方向上受到的合力为 ()A0NB10NC20ND30N【例3】 水平地面上有一个物块, 受到水平向右的拉力 F 的作用, 拉力 F 大小随时间变化图像如 图甲所示, 请在图乙中画出物块所受摩擦力随时间变化的图像. （最大静摩擦力粗略记 为与滑动摩擦力大小相等） 【例4】 自然界中有正、负两种电荷, 具有“

2、同性相斥、异性相吸”的性质. 现有两 个质量分别为 mA 、 mB 的两个带有正电的小球, 用绝缘轻质细线拴住, 如 图所示. 则请判断两根细线上拉力大小 F1 、 F2 大小：(1) F1 (mA + mB )g (2) F2 mB g .（填“”、“”或“”）【例5】 如图甲所示, 完全相同的木块 A 和 B 叠放在水平桌面上, 在12N 的水平拉力 F1 作用下, A、B 一起做匀速直线运动, 此时木块 B 所受的摩擦力为 N ; 若将 A、B 紧靠 着放在水平桌面上, 用水平力 F2 推 A 使它们一起匀速运动（如图乙所示）, 则推力F2 = N 【例6】 如图所示, 物体 A、B 在

3、拉力作用下仍然保持静止状态, 请分析地面对 B 产生的摩擦力 大小及方向; B 对 A 的摩擦力大小及方向, 画出示意图 【例7】 A、B、C 三个物块受到 F1、F2 两个力作用, 整体一起向右作匀速直线运动, 则地面对 C 的摩擦力大小为 N, 方向向 . B 对 C 的摩擦力大小为 , 方向 向 .【例8】 人踩在木块上拉绳子, 使人和木块一起向左匀速运动, 已 知此时地面对木块的摩擦力大小为 100N, 则人拉绳子的 力大小为 N, 人对木块的摩擦力大小为 N, 方向为 . （不计绳重及绳与轮之间的摩擦）（提示: 同一根绳子上的力大小相同）【例9】 如图所示, 位于水平桌面上的物块 P

4、, 由跨过定滑轮的轻绳与物块 Q 相连, 滑轮到 P、Q 的两段绳都是水平的. 已知滑动摩擦力的大小与压力大小成正比, 比例系数为 k, 且物 体之间、物体与地面之间的粗糙程度相同, 两物块的质量都是 m, 轻绳与滑轮之间的摩 擦不计, 在水平向右的拉力 F 作用下, P 向右做匀速运动, 则 F 的大小为 ( )A4kmg B3kmg C2kmg Dkmg【例10】(多选) 如图所示, 质量为 M 的 U 型槽, 槽内夹一个质量为 m 的木块, 用一竖直向上的 力 F 拉木块, 使木块在槽内匀速上升, 木块和槽接触的两个面受到的滑动摩擦力均为 f, 在木块上升时, 槽始终静止于地面上, 此过

5、程中, 槽对地面的压力大小为 ( )A. MgF B. MgmgFC. Mg2f D. Mgmg2f【例11】已知 A 重 10N, B 重 30N, A、B 处于静止状态, 请分析墙对 B 的摩擦力大小及 B 对 A 摩 擦力大小【例12】建筑工人用如图所示的装置提起 4 块砖设每块砖重为 G, 当砖被提起后处于静止时, 第 2 块砖左右两面受到的摩擦力是 ( )A. 左右两面分别受到大小为 0.5G 的向上的摩擦力B. 左面受到向上的大小为 G 的摩擦力, 右面受到的摩擦力为零C. 左面受到向上大小为 2G 的摩擦力, 右面受到向下的大小为 G 的 摩擦力D. 左面受到大小为 G 的向上的

6、摩擦力, 右面受到向下的大小为 2G摩擦力【例13】用轻绳绕过固定在天花板上的定滑轮, 一端拴在 A 上, 另一端人用手拉住. 已知物体 A 重力为 600N , 人的重力为 500N , 人用 F1 拉绳子时（A 没有被拉起来）, 物体 B 对地面 的压力大小为 N1 , 此时人对地的压力大小为 400N ; 若人用拉力 F2 拉绳子（A 没有被拉N1起来）, 物体 B 对地面的压力为 N2 , 此时人对地的压力大小为 300N ; 已知N2求: (1) 求 B 的重力;(2) 当人竭尽全力拉绳子, B 对地的压力为多少?= 13 .12【例14】如图所示, 装有水的水桶 A 放在底托 B

7、上, 体重为 500N 的小健同学用竖直向上的力 F1 提水桶（没提起来）, 此时底托 B 对地面的压力与人对地的压力 N1 大小相等. 现小健改N1用 F2 竖直向上提水桶（仍没有提起来）, 此时人对地的压力大小为 N2 , 已知N2= 6 , 装7有水的水桶 A 总重力为 400N, 底托 B 的重力为 300N, 求人拉力 F1 及 F2 的大小.【例15】小惠同学在实验室内探究重力大小与质量的关系时, 分别测出不同质量的砝码所受重 力 , 根 据 表 格 数 据 归 纳 出 物 体 所 受 重 力 大 小 （ G ） 与其质量（ m ） 的 关 系 式 是 .m/g5010015020

8、0250300G/N0.511.522.53【例16】下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是 ( ) A. B. C. D.【例17】小哲同学设计如图实验, 探究接触面材料性质及粗糙程度一定时, 物体所受滑动摩擦力与压力大小的关系, 记录数据表格如下：实验次数123456压力 F压 /N11.522.533.5摩擦力 f / 10-2 N234567请根据以上数据, 分析接触面材料性质及粗糙程度一定时, 物体所受滑动摩擦力与压 力大小的关系式为： .【例18】物体只在重力作用下由静止开始下落的运动, 叫做自由落体运动这种运动只在没有空 气的空间才能发生, 在有空气的空间,

9、 如果空气阻力的作用比较小, 可以忽略, 物体的 下落也可以近似地看作自由落体运动为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关, 小 明有如下猜想：猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关； 猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关； 猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关为验证猜想的正确性, 几位同学用三个金属球做了一系列实验, 实验数据记录如下表：实验序号材料下落高度（m）下落时间（s）1铁球(1.0kg)201.962铁球(2.0kg)302.473铅球(1.0kg)201.96 为验证猜想一, 应比较实验序号 和 ,结论是： ； 请你再帮助小明验证猜想三： 需要的器材是 ； 实验步骤： 分析

10、及结论： 小敏同学也对这个问题进行了研究, 她让两片完全相同的纸（一张平展, 另一张对 折）同时从三楼由静止开始下落, 她发现两片纸 （填“同时”或“不同时”） 着地, 此下落过程中两片纸作的 （填“是”或“不是”）自由落体运动, 因为 【例19】我们把物体对支持物的压力（或物体对绳子的拉力）小于物体所受重力的现象叫 失重（视重实重）; 反之, 叫做超重. 小宇同学带着台秤和弹簧测力计及重物进入电梯厢中做实验, 来探究一下物体的 运动状态与超重、失重的关系, 电梯从一楼上升到六楼, 秤的示数如图所示. 请根据秤的示数判断一下电梯是如何运动的? .【例20】如图所示情景是一种游戏, 叫做蹦极游戏

11、者将一根有弹性的绳子一端系在 身上, 另一端固定在高处, 从高处跳下图中 a 点是弹性绳自然下垂时绳下 端的位置, c 点是游戏者所到达的最低点, 则 ( )A. 游戏者离开跳台至最低点的过程游戏者的速度一直在增加B. 游戏者从 a 点到 c 点之间速度先增大后减小C. 游戏者通过 a 点前是加速运动, a 点后是减速运动, c 点时速度减小为 0 D. 游戏者到 c 点时, 他的合力为 0N【例21】轻质弹簧一端拴住小物块, 另一端固定在竖直墙面上, O点为弹簧原长的位置. 现用力 F 推物块, 弹簧被压缩到 A 点, 整个系统处于静止状态. 则撤去 F 后, 物块向右运动的过 程中（物块所

12、受滑动摩擦力大小不变）, 下列说法正确的是 ( )A. 小物块从 A 运动到 O 的过程中先加速后减速B. 小物块向右运动过程中, O 点左侧是加速运动, O 点右侧是减速运动C. A 到 O 的过程中, 由于弹簧的形变量逐渐变小, 所以小物块的合力也逐渐变小D. 向右运动过程中, 小物块在 O 点左侧时合力逐渐变小 O 点, 右侧时合力逐渐变大【例22】在某地遭受的一次冰雹灾害中,一个质量为 m 的冰雹从高 h 处下落, 在下落的过程中, 所 受阻力大小与冰雹下落速度的平方成正比, 比例系数为 k, （不考虑熔化）则该冰雹降 落能达到的最大速度是 【答案】【例23】如图所示, 这是一个单摆鸟

13、, 下面的钟摆摆动一次, 小鸟就会浊一次食. 钟摆摆动的快 慢由摆长（圆摆重心到悬点的距离）来决定, 摆长越长摆动越慢. 小青同学在圆摆下面 扎了一个小孔,使其中的水慢慢滴出. 请问扎孔后小鸟啄食的频率如何变化?【例24】如图所示, 为工人师傅用手推车运送纯净水, 对于这两种方法中哪种方法比较省力的判 断, 下列说法中正确的是 ( )A. 图甲的方法比较省力B. 图乙的方法比较省力C. 图甲和图乙两种方法所用力的大小相等D. 无法判断【例25】重力为 200N 的物体 G 下端连接一个轻质弹簧, G 的上端连接一轻绳, 绕过光滑的动滑 轮被人拉住, 如图所示, 已知人的重力为 500N.(1)

14、 当人用 F1 的力下拉绳子, 静止时, 人对地的压力大小为 200N, 则此时弹簧对物块 G的作用力大小为 N.(2) 当人用 F2 的力下拉绳子, 静止时, 人对地的压力大小为 375N, 则此时弹簧对物块 G的作用力大小为 N.【例26】小明从书中得知：在弹性限度内, 弹簧上的拉力或者压力与弹簧的形变量（伸长或者压 缩的长度）成正比, 比例系数为 k, 不同的弹簧比例系数 k 值有所不同, 我们把这个比例 系数 k 叫做“劲度系数”.现有 A、B 两个物块被两个轻质弹簧连接在一起, 竖直放置在地 面上, 如图甲所示, 已知两个弹簧的劲度系数分别为 k1、k2, A、B 的质量分别为 mA

15、 、 mB, 请你帮小明分析一下, 若用竖直向上的力缓慢提拉 A, 当 B 下面的 k2 弹簧恰好离开 地面时, 如图乙所示, 则：拉力 F 大小为 ；此过程物块 A 上升的高度为 ； 物块 B 上升的高度为 .【练1】 为了保证飞机在起降过程中的安全, 飞机起飞和降落时下列操作中正确的是 ( ) A. 起飞时前轮先离开地面, 降落时前轮先接触地面B. 起飞时前轮先离开地面, 降落时后轮先接触地面C. 起飞时前轮先离开地面, 降落时前、后轮同时接触地面D. 起飞时前、后轮同时离开地面, 降落时前、后轮同时接触地面【练2】 手机已成为现代生活中常用的一种通讯工具. 一般的手机都设有利用振动提示人

16、们“来 电”的装置. 有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动, 当叶 片转动时, 电动机也就跟着振动起来, 从而又带动手机振动. 在如图所示的几种形状的 叶片中, 你认为能实现上述振动功能的是 ( )【练3】 如图所示, 整个装置处于静止状态, 已知 m1 m2 , m1 (m2 m3 ), K为台秤, 则台秤的 读数和 m2 与 m3 之间绳子的拉力分别为 ( )A. m3g, m1gB. (m1m2)g , (m1m2)gC. (m2m3m1)g, (m1 m2)gD. (m2m3m1)g, (m1 m2)g自由落体运动与平抛运动自由落体运动 如果从静止开始下落的一个

17、物体只受引力作用, 我们把这种运动状态称 为自由落体运动（free fall）. 处于自由落体运动状态的物体, 在下落过程中速度不断增大, 你 知道这是为什么吗? 原因是物体自由下落时, 所受的引力是一个非平衡力. 物体受力不平衡, 就会产生加速度.物体自由下落时, 加速度有多大? 在接近地球表面的地方, 由于地球引力而产生的加速度2为 9.8 米/秒 . 也就是说, 一个物体在下落过程中, 每过 1 秒, 它的速度就增大 9.8 米/秒. 假设一物体从某建筑物的顶部落下, 初速度为 0, 1 秒后, 它的速度就是 9.8 米/秒; 2 秒后, 速度就增大到了 19.8 米/秒（即 9.8 米

18、/秒+9.8 米/秒）; 3 秒后, 它的速度就达到了 29.4 米/秒. 只要物体一 直往下落, 它的速度就不断地增大.所有物体在做自由落体运动时所获得的加速度都是一样的, 和质量大小无关. 乍一看起来这有些让人难以相信. 要是你真的不相信, 就看看如图的实验结果.平抛运动 要是把一个球往水平方向抛出, 而不是让它竖直往下落, 会出现怎样的情形 呢? 一个被抛出去的物体就叫做抛体（projectile）. 向水平方向抛出去的物体会与竖起往下落 的物体同时着地吗？结果是: 向水平方向抛出的物体与竖直下落的物体在竖直方向同样自由下落, 水平方向 的运动不妨碍它在竖直方向做自由落体运动, 两个物体同时着地.