Question

高三物理题目询问

一辆自行车，停止蹬车，之后的一段时间，自行车前轮和后轮的摩擦力方向分别为？说理由！

站在水平地面人下蹲之后可以竖直向上跳起，起跳过程中，人对地面的压力，地面对人的支持力，重力的情况分析一下。

质量为M的物体，可以看做质点，以A点（斜面最低端）倾角位30度上斜面，加速度大小为g，最大上升高度h，机械能和动能分别损失多少？分析一下！
2.人对地面的压力在起跳加速过程中大于重力是为什么，不是小于？。还有第一位第三题的答案是错的。

还有题目补充呢：

铁块压着一张纸条放在水平桌面，水平方向以速度V抽出纸条，铁块掉在地上的某一点，现在以2V抽出纸条，铁块落点反而更近了。为什么？按照常识，能猜出，但是请用物理上知识分析。
用2个拇指拉紧不能伸缩的绳子，另外一个人用中指在绳子中点轻轻一推能推动，是为什么？从合力和分力角度说说。
有A，B两块相同的铜片，它们水平距离足够远，A下方放一块清理磁铁，B下面不放，A和B在同一高度自由下落，哪个发出清脆的声音？下落时间哪个长？最让我想不通的是，有磁铁的应该是相互吸引吧，为什么下落时间反而长？
还有，请你们介绍一下关于电路改变滑动变阻器阻值，起到粗调和微调作用。比如电阻R1在最下面，R2接在R1上，R3接在R2上，形成3层的电阻。其中最上面的R3阻值为500，其他2个事10和200.什么情况下微调，什么情况粗调，什么情况无法判定，讲详细点！

Answer 1

1.

如果是停止蹬车后一段时间，此时自行车的前轮后轮都是自由滚动，因此两轮的摩擦力都是向后的。如果在蹬车，则后轮作为驱动轮，其摩擦力向前，提供前进的动力。

2.

人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。而对于人作受力分析，受重力和地面的支持力，又由于人起跳时有向上的加速度，因此合力向上，从而支持力大于重力，即

人对地面的压力（向下）=地面对人的支持力（向上）>重力（向下）

3.

由于最大上升高度为h，则滑行距离为h/sin30=2h，又加速度大小为g（注意，这个加速度不是重力加速度，而是由重力下滑分力和摩擦力共同提供的沿斜面向下的加速度，大小为g），则初始速度为

v^2=2g*2h

即

v=2*根号(gh)

动能损失为

1/2*M*v^2=2Mgh

重力势能增量为

Mgh

因此机械能损失为

2Mgh-Mgh=Mgh

机械能损失的原因是摩擦力做功，但本题用这种方法不用求出摩擦力的具体值来。

4.

铁块会移动是因为在纸条被抽出的过程中，纸和铁之间的摩擦力使铁块加速。这个摩擦力的大小不随相对速度的变化而改变，恒为uMg，则加速度恒为ug。当用速度2V抽出时，因为抽得更快，相对运动的时间小于用速度V抽出时的时间，因此前者加速时间小于后者，即前者铁块的末速度较小，因此落点更近。

5.

这是因为中指在绳子中点轻轻一推时，绳子成一个很接近于180度的大角2a（如下图），其中a接近于90度。F的两个沿绳的分力F1=F2=F/2cosa，由于a接近于90，因此cosa接近于0，F1=F2=F/2cosa远大于F。故用中指轻轻一推就会对绳造成很大的力。

6.

注意是铜片，不会受磁力的直接影响。有磁铁的一组当铜片下落时会切割磁感线，产生感应电流。由楞次定律，感应电流的方向是阻碍运动的方向，因此铜片的下落会变慢。

7.

对于并联电阻，有1/R=1/R1+1/R2+1/R3，求导（微分）后有

ΔR/R^2=ΔR1/R1^2+ΔR2/R2^2+ΔR3/R3^2

可见，阻值越小的电阻（如R1）其变化量ΔR1前的系数1/R1^2越大，即对于总阻值的变化量影响越大。这条规律如果你能理解这个微分式就理解，不能理解就记住，或者用特值验证一下。

因此500是微调，10是粗调。

Answer 2

一辆自行车，停止蹬车，之后的一段时间，自行车前轮和后轮的摩擦力方向分别为？说理由！
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------从“力的作用效果”看，“停止蹬车”后，没有了“动力”，前后轮受到的摩擦力都是“阻力”，方向都跟车的运动方向“相反”。（都是“静摩擦力”）。
------或者从“静摩擦力的产生”来理解。如果地面“光滑”，前后轮都不会“滚动”只会“向前滑动”。现在，前后轮都“向前滚动”，轮子与地面接触的点受到地面给的“静摩擦力”就是“使轮滚动的动力”，方向当然与车的运动方向相反。
------再或者从“运动趋势”来理解。若地面光滑，则“轮子与地面接触的点”是“向前”运动的。现在，轮子在地面上滚动，“轮子与地面接触的点”是静止的。也就是说，“轮子与地面接触的点”有“向前运动的趋势”，所以，地面给轮子的“静摩擦力”方向，与“轮子的运动趋势”方向相反，方向“向后”。

站在水平地面人下蹲之后可以竖直向上跳起，起跳过程中，人对地面的压力，地面对人的支持力，重力的情况分析一下。
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------在起跳过程中，人由静止到运动，是向上加速的。
人受两个力：地球给的向下的重力G=mg，地面给的向上的支持力F。
据“牛顿第二定律”：F-mg=ma
解出，F=m(g+a)>mg，也就是说，向上的支持力“大于”重力。
而“人对地面的压力”与“地面对人的支持力”是一对“作用力和反作用力”，根据“牛顿第三定律”，它们总是大小相等，方向相反的。所以，“人对地面向下的压力”也是“大于”人的重力的。

质量为M的物体，可以看做质点，以A点（斜面最低端）倾角位30度上斜面，加速度大小为g，最大上升高度h，机械能和动能分别损失多少？======================================================================
-------物体沿斜面向上做减速运动，加速度大小为g，说明一定受到“阻力”作用。设阻力为F，据“牛顿第二定律”：
-(mgsin30°+F)=m*(-g)
(mg/2)+F=mg
F=(mg/2)
-------“机械能损失”等于“克服阻力做的功”:W=F*(h/sin30°)=2Fh=mgh
“动能损失”等于：W'=mgh+W=2mgh. 或者W'=F合*L=(ma)*(h/sin30°)=2mgh
以上的问题，可以这样理解：“机械能损失”就等于“克服除重力以外的力所做的功”。“动能的损失”就等于“克服物体所受到的合力做的功”。

铁块压着一张纸条放在水平桌面，水平方向以速度V抽出纸条，铁块掉在地上的某一点，现在以2V抽出纸条，铁块落点反而更近了。为什么？
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用2个拇指拉紧不能伸缩的绳子，另外一个人用中指在绳子中点轻轻一推能推动，是为什么？从合力和分力角度说说。
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------两个等大的力Fo的“合力F”与“分力Fo”的关系：F=2*Fo*cos(θ/2)
两个分力夹角θ越大，合力越小。（这时，据“平行四边形”画出的是一个“菱形”，根据数学知识很容易得到，对角线与两邻边之间的关系）

有A，B两块相同的铜片，它们水平距离足够远，A下方放一块清理磁铁，B下面不放，A和B在同一高度自由下落，哪个发出清脆的声音？下落时间哪个长？最让我想不通的是，有磁铁的应该是相互吸引吧，为什么下落时间反而长？
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还有，请你们介绍一下关于电路改变滑动变阻器阻值，起到粗调和微调作用。比如电阻R1在最下面，R2接在R1上，R3接在R2上，形成3层的电阻。其中最上面的R3阻值为500，其他2个事10和200.什么情况下微调，什么情况粗调，什么情况无法判定，讲详细点！

Answer 3

前轮向前，后轮也向前。因为车轮平时是向前顺时针转动。那么你画一个圆，顺时针的圆下侧的速度方向是向后的。所以摩擦力是向前的。

人对地面的压力=人受到的重力+（人的质量×人的加速度）
支持力=人对地面的压力 重力的大小在这个过程中不变
注意本题不要忽略人跳起是要一个加速度支持的。。那样才会有速度

因为最大上升高度h，说明最后静止了，那么斜面就是有摩擦的，那样才停得住。物体是有一个初速度的
加速度大小为g，这个g是个合力作用的结果。是重力沿斜面向下的分加速度g/2+斜向下的摩擦力g/2.。
f摩擦力=M×g/2
摩擦力做的功=fs=f×2H=MgH
增加的势能=MgH

所以最后机械能损失w=MgH 动能损失=MgH+MgH

补充：1、动量定理Ft=mv 第二次t小，所以第二次速度小。
2、绳直的时候在垂直绳的方向只有推绳的力，如果绳不弯就没有力与之平衡。3、有磁铁的发出清脆的声音，磁铁对铜不会有吸引力，但铜下落会发生电磁感应生热损失动能。
4、总电阻接近十欧（最小阻值），所以十欧为微调，五百欧为粗调，二百介于中间。

Answer 4

1、停止蹬车以后，两个轮子完全一样，都在摩擦阻力的作用下减速，所受摩擦力均向后。
2、把人看成质点的话（这样好分析），由于要向上加速，所以所受地面的支持力一定大于重力。或者说有一段时间大于重力，有一段时间小于重力（这是比较精确的描述，毕竟在最后人要与地面分离啊）。至于人对地面的压力，由牛顿第三定律可知，与地面对人的支持力等大反向。
3、由所给条件可以判断一定存在摩擦力。重力贡献的加速度为0.5g，故摩擦力贡献的加速度也为0.5g，所以克服重力做功大小一定等于克服摩擦力做功的大小。根据重力势能增加mgh，可知机械能损失mgh，动能损失2mgh。
如果计算一下，可以得到摩擦力为0.5mg，物体沿斜面上升了2h，所以克服摩擦做功mgh。
总之，这几道题都算是非常简单的题目，不应该有所疑问的。（如果楼主是初学者，倒可以理解）

^_^数理化王子在此！

Answer 5

地面对自行车前后轮的摩擦力都是向后，因为都是制约轮子前行的，为制动力。
人在加速起跳的过程中，重力是不变的。而人对地面的压力此时是大于重力的，因为此时地面对人的支撑力除了抵消人自身的重力以外还有部分提供人加速时产生的动力，即m*a。同理，此时人对地面的压力同样大于人自身的重力。即N(压力)=N’（支撑力）=G（自身重力）+ma（冲量）。
机械能守恒，所以机械能是不变的。一般按斜面光滑考虑，该物体的所有动能转换为了重力势能。动能损失量即为重力势能增加量，即Mgh。如果斜面不光滑，那么那么动能损失量为Mgh+f（摩擦力）2h（上升的距离）。