高中物理:力

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例子问题

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例子问题1:介绍了部队

两只狗,一个和一个拉一根骨头。它们的拉力相同,但方向相反。骨头的加速度是多少?

可能的答案:

骨头会加速向

骨头的加速度为零

骨头会有正加速度,然后是负加速度

骨头会飞到空中

骨头会加速向

正确答案:

骨头的加速度为零

解释

对于这个问题,我们看的是作用在骨头上的合力。因为两只狗都在用同样的力拉,我们可以说狗1的力的大小等于狗2的力的大小,但是方向相反。数学上,

为了找到作用在骨头上的合力,我们把各个力加在一起。

我们可以把力代入方程求合力。

合力为零。每只狗在相反的方向用相等的力拉,使总力相互抵消。

根据牛顿第二定律,.如果合力为零,那么骨头的加速度也一定为零。

例子问题1:部队

一个人正在粉刷房子。他注意到有一小滴油漆完全静止地留在垂直的墙上。他对这种颜料能得出什么结论?

可能的答案:

水滴受到的摩擦力等于它受到的重力

颜料滴离地面很近,因此势能很低

这种涂料是水性的

我们需要知道水滴的密度才能得出结论

我们需要知道下落的质量才能得出结论

正确答案:

水滴受到的摩擦力等于它受到的重力

解释

如果下落是静止的,那么这意味着作用在它上面的合力等于零。有两种力作用在液滴上:重力产生的力和油漆在墙上的摩擦力。

从数学上讲,我们可以建立一个合力方程:

摩擦力和重力是相等且相反的,使得液滴在壁上保持静止。

示例问题3:介绍了部队

两个大小相等的力怎么可能合力为零呢?

可能的答案:

这些力作用在不同的物体上

力的方向相反

这些力彼此平行

这些力彼此垂直

这些力是在一个圆周上产生的

正确答案:

力的方向相反

解释

如果两个力作用在一个物体上,那么作用在这个物体上的合力等于作用在它上的力的总和。

然而,力是矢量。这意味着所有的力都有大小和作用方向。在加力时,我们必须考虑它们的方向。方向被分为水平和垂直部分,用于矢量相加,根据沿轴的方向可以是正的或负的。

为了使合力为零,沿着给定的轴,一个力必须是正的,另一个力必须是负的。如果两个力的大小相等,那么它们必须以完全相反的方向作用,才能相互抵消。

示例问题4:介绍了部队

下列哪一项不是力的一种?

可能的答案:

摩擦力

浮力

动态力

法向力

阻力(空气阻力)

正确答案:

动态力

解释

动能不是一个严格意义上的性质。动能可以用来产生力,但它本身不是力。力需要非零加速度,这意味着它们只在速度发生变化时存在。动能的变化可以表示速度的变化,导致力值非零。

法向力是表面对物体的力,通常与重力相反。摩擦力是物体与表面之间的阻力,与物体的运动方向相反。浮力是液体对水下物体的向上的力。阻力,或空气阻力,是物体在流体中运动时产生的一种特殊形式的摩擦力。

例子问题1:理解力和加速度之间的关系

两个孩子站在无摩擦的表面上,彼此用的力量。如果一个孩子的质量是另一个孩子的两倍,较轻的孩子和较重的孩子的比例是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

首先,根据牛顿第三定律,要知道较轻的孩子对较重的孩子施加的力与较重的孩子对较轻的孩子施加的力相等且相反。

用牛顿第二定律,我们可以重写这个方程。

题目告诉我们,使体重较重的孩子轻的孩子。我们也可以把它用到方程中。

我们要求的是,所以我们需要重新排列等式。

首先,质量抵消了。

然后,两边除以

的比例

例子问题1:理解力和加速度之间的关系

一个板条箱在地板上匀速滑动。板条箱受到的合力是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

力和加速度的关系是

因为板条箱有恒定的速度,所以它没有加速度。

如果加速度为零,就意味着物体上没有合力,或者

示例问题3:理解力和加速度之间的关系

一个板条箱沿着无摩擦的表面滑动。如果它保持恒定的速度物体受到的合力是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

牛顿第二定律指出.我们知道质量,但我们需要计算加速度。

加速度是单位时间内速度的变化量。

由于速度从一个时刻到下一个时刻没有变化,那么物体上一定没有净加速度。

回到牛顿第二定律,我们可以看到,如果没有加速度,那么就没有合力。

示例问题4:理解力和加速度之间的关系

同样的力作用在两个不同的物体上。一个物体的质量是,另一个有质量.哪一个的加速度更大?

可能的答案:

我们需要知道解所施加的力的值

我们需要知道的是来解决

加速度是相等的

正确答案:

解释

力的方程为:

我们可以把这个方程写成每个物体的形式:

我们知道作用在每个物体上的力是相等的,所以我们可以使这些方程相等。

我们知道第二个物体的质量是第一个物体的两倍。

我们可以消去两边的质量,留下两个加速度之间的关系。

第一个物体的加速度是第二个物体加速度的两倍;因此,质量较轻的物体的加速度较大。

示例问题5:理解力和加速度之间的关系

兰斯推着一箱质量牛顿的力。最终的加速度是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

力的公式是牛顿第二定律:

题目告诉我们要用对于质量和的力量。

现在我们可以分离加速度。

从单位的角度来看,这也是有道理的。力的单位是牛顿,可以写成:

在我们的方程中,我们可以看到牛顿除以质量:

这就得到了加速度的单位。

示例问题6:理解力和加速度之间的关系

球开始滚动的速度是.如果没有外力作用在它上面,它的速度是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

如果没有力作用在物体上,那么就没有加速度。如果没有加速度,物体将以匀速运动。

数学上,我们可以看看牛顿第二定律和加速度公式。

我们知道力是零。

因为我们知道质量不可能为零,所以加速度一定为零。

我们现在可以用加速度的公式来看看对速度的影响。

我们知道加速度是0时间是10秒。

为了使这个成立,初速度和末速度必须相等。

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