2019高考物理一轮全国经典版:2-1 重力 弹力 摩擦力a
- 格式:doc
- 大小:282.50 KB
- 文档页数:9
高三高考物理一轮复习全套资料高三高考物理一轮复习资料目录高三一轮复习资料1物体的平衡高三一轮复习资料2直线运动高三一轮复习资料3 牛顿运动定律高三一轮复习资料4A曲线运动A高三一轮复习资料4B曲线运动高三一轮复习资料5A机械能高三一轮复习资料5B机械能高三一轮复习资料6动量高三一轮复习资料7电场高三一轮复习资料8磁场高三一轮复习资料9电磁感应G AGfBGFFGfD专题1:力和物体的平衡考点1:力的认识1.概念:力是物体间相互.....作用。
2.力的基本性质:①物质性②力的相互性③力的矢量性④力的独立性注意:矢量相等的条件:大小相等,方向相同3.力的分类:①力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力(含有:电场力、安培力、洛仑兹力)等。
②力的效果命名:如拉力、压力、动力、阻力等。
思考:①如何辨别某力是效果命名还是性质命名呢?②根据效果命名时,不同名称的力,性质可能相同吗?试举例说明?③同一性质的力,效果可能不同吗?试举例说明?注意:在受力分析是均是按性质去分析练习:1.下列关于力的说法中,正确的是()A.“以卵击石”鸡蛋破裂,而石头无损的事实说明石头对鸡蛋的作用力比鸡蛋对石头的作用力大B.力是不能离开物体而独立存在的,一个力既有施力物体,又有受力物体C.一个物体先对别的物体施加力后才能受到反作用力D.物体的施力和受力是同时的E.力能使物体发生形变F.力是维持物体运动的原因G.力是物体产生加速度的原因H.放在斜面上的物体会沿斜面下滑,是因为受了一个下滑力作用J.放在水中的木块浮于水面,是因为受浮力作用K.如果作用力变化则反作用力也将变化2.足球运动员已将足球踢向空中,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力如图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,f为空气阻力):3.07海南卷16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。
练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选)1.(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是( A )A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C.舞者越向下躺,重心越低D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;舞者缓慢后躺,可认为都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确,不符合题意;舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。
2.(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。
下列说法正确的是( C )A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状,为弹性形变,故A错误;手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的,故B错误;矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶时可以增大最大静摩擦力,故C正确;矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力,故D错误。
3.(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上,老师将学生们的剪纸作品进行展出时,用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A.磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B.磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C.黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D.磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力,故A 错误;由弹力产生的条件可知:磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故B错误;由图可知,三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等,黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和,而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力,可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,由力的合成知:黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等,故D 正确,C错误。
[限时训练][限时45分钟,满分100分]一、选择题(每小题6分,共60分)1.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大答案 A2.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端皆受到大小为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4答案 D3.质量为m的物体置于水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体A.在F1的反方向上受到F f1=μmg的摩擦力B .在F 2的反方向上受到F f2=μmg 的摩擦力C .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f =2μmgD .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f =μmg解析 物体将沿F 1与F 2的合力方向运动,其所受滑动摩擦力与运动方向相反,故D 正确.答案 D4.如图所示,在一粗糙水平桌面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块A 和B ,中间用一原长为l 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来,木块与桌面间的动摩擦因数为μ.钩码拉着木块一起在桌面上匀速运动时,两木块之间的距离是A .l +μk m 1gB .l +μkm 2g C .l +μk (m 1+m 2)g D .l +μk ⎝⎛⎭⎫m 1m 2m 1+m 2g 解析 由于不知B 所受绳拉力的大小,故只能选A 进行分析,由A 匀速运动有μm 1g =k Δx ,则Δx =μm 1g k ,所以A 、B 间距为l +Δx =l +μk m 1g ,A 选项正确. 答案 A5.如图2-1-23所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F 的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则A .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m +M )gC .当F >μ2(m +M )g 时,长木板便开始运动D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动答案 AD6.如图2-1-24所示,两个长方体木块P 、Q 叠放在水平地面上,第一次用大小为F 的水平拉力拉P ,第二次也用大小为F 的水平拉力拉Q ,两次都能使P 、Q 保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次PQ 间、Q 与地面间的摩擦力大小 图分别为F f1、F f1′,第二次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F f2、F f2′,则下列结论正确的是A.F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB.F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC.F f1=F f1′=F f2′=F,F f2=0D.F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F答案 C7.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等答案 C8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小答案 C9.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),质量为1 kg的滑块,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方向,取g=10m/s2)解析由于mg sin 37°<μmg cos 37°,所以滑块减速下滑.因斜面足够长,故滑块最终一定静止在斜面上.开始阶段F f滑=μmg cos 37°=6.4 N,方向沿斜面向上.静止在斜面上时,F f静=mg sin 37°=6 N,方向沿斜面向上,由于取初速度方向为正方向,故图象A 正确,B、C、D均错误.答案 A10.(2014·福建四地六校联考)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是A.4 cm B.6 cmC.8 cm D.10 cm解析因缓慢地拉动,故系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力N1=m b g=10 N,所以其压缩量为x1=N1/k=2 cm;最终,c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力N2=m c g=10 N,其伸长量为x2=N2/k=2 cm,ab之间绳中的拉力F =(m b+m c)g=20 N,弹簧p受到的拉力为N3=F=20 N,弹簧p的伸长量为x3=N3/k=4 cm,则弹簧p的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=8 cm,选项C对.答案 C二、计算题(共40分)11.(12分)如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量为m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11 cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13 cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?解析(1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg则k=μmgx-x0=0.2×2×100.12-0.10=200 N/m(2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力F fm=0.2×2×10 N=4 N,F1<F fm故物体没动,所受静摩擦力F f1=F1=2 N.(3)弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N.物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为F f2=μF N=μmg=0.2×2×10 N=4 N.答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N12.(14分)如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg 的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.解析(1)对A进行受力分析可知A受四个力作用,分解绳的拉力,根据A受力平衡可得F N1=m B g+F T sin θ,F f1=F T cos θ,F f1=μF N1解得F T=μ1m A gcos θ-μ1sin θ代入数据得绳子张力F T=100 N.(2)对B进行受力分析可知B受六个力的作用地面对B的支持力F N2=m B g+F N1,而F N1=m A g+F T sin θ=160 N拉力F=μ2F N2+μ1F N1=200 N.答案(1)100 N(2)200 N13.(14分)如图所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20 N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10 cm,现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm(弹簧与物体相连),物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.解析(1)对物体受力分析,则有:mg sin θ=F此时F=kx1联立以上两式,代入数据得:k=250 N/m(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上有:F f=mg sin θ+F′此时F′=kx2=5 N代入上式得F f=15 N.答案(1)250 N/m(2)15 N沿斜面向上。
高考物理一轮复习考点专题(05)重力弹力摩擦力(解析版)考点一重力1.产生:由于地球吸引而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力.2.大小:G=mg,可用弹簧测力计测量.注意:(1)物体的质量不会变;(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的(与纬度有关,随着纬度的升高而变大).3.方向:总是竖直向下的.注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心.4.重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心.(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布.(2)不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法.注意:重心的位置不一定在物体上.高考考点1、车重:表示重力而不是质量(机车启动)。
2、“零”重力状态:完全失重状态(自由落体)。
3、超重与失重的状态。
考点二弹力的分析与计算1.弹性形变:撤去外力作用后能够恢复原状的形变.2.弹力:(1)定义:发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生形变.(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反.(4)计算弹力大小的三种方法①根据胡克定律进行求解.①根据力的平衡条件进行求解.①根据牛顿第二定律进行求解.3.弹力有无的判断“三法”(1)假设法:假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变.若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力.(2)替换法:用细绳替换装置中的轻杆,看能不能维持原来的力学状态.如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力.(3)状态法:由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程,求解物体间的弹力.高考考点1、支持力:垂直于接触面(过圆心问题讲解)2、绳:a.刚性绳、柔性绳b.只能拉不能捅。
权掇市安稳阳光实验学校第2节摩擦力(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。
(×)(2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。
(×)(3)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态。
(√)(4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。
(√)(5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。
(√)(6)两物体接触处的弹力越大,滑动摩擦力越大。
(×)(7)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变。
(√)突破点(一) 静摩擦力的有无及方向判断[典题先试]1.(2017·遵义期中)如图所示,质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力、下滑力解析:选B 地球表面的一切物体均受重力,故物体必受重力;物体与斜面相互挤压,故斜面对物体一定有支持力,方向垂直于斜面向上;物体相对于粗糙斜面向上滑动,一定与斜面体有摩擦力,摩擦力阻碍物体间的相对滑动,物体相对于斜面向上滑动,故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力;物体依靠惯性运动,没有向上的冲力,也找不到施力物体,重力有使物体下滑的趋势,无下滑力,同样也找不到施力物体;故选B。
2.(2014·广东高考)如图所示,水平地面上堆放着原木。
关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向解析:选A M处支持力方向垂直于地面,因此竖直向上,A项正确;N处的支持力方向垂直于原木P,B项错误;M处受到的静摩擦力方向平行于地面,C项错误;N处受到的静摩擦力方向平行于原木P,D项错误。
3.(多选)(2017·南京模拟)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。
2019年高考物理第一轮知识点总结【】2019年高考一轮复习已经开始,一轮复习是高三一年中时间最长也是最重要的一段时期,如何有效利用高考一轮复习?查字典物理网高考频道小编整理了2019年高考物理第一轮知识点总结,希望为大家提供服务。
高中物理摩擦力知识1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意相对的理解。
3、摩擦力的方向:①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)与相对运动方向相反不能等同于与运动方向相反。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。
具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
(2)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式:F=FN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,叫动摩擦因数)。
说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
板块三限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共13小题,每小题6分,共78分。
其中1~9为单选,10~13为多选)1.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状或质量分布无关D.力是使物体运动的原因答案 A解析物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以A正确,B错误;从图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置也就发生了变化,故C错误;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以D错误。
2. [2018·雅礼模拟]质量为m A和m B的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图,静止时,两弹簧伸长量分别为x1和x2,则( )A.只要m A=m B,有x1=x2B.只要m A>m B,有x1<x2C.只要m A<m B,有x1<x2D.只要不超出弹性限度,始终有x1>x2答案 D解析由于kx2=m B g,kx1=(m A+m B)g,故x1>x2,所以D正确。
3.小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )答案 C解析小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a=gsinθ,即小球沿斜面方向的合力为mgsinθ,杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力,故C正确。
4.[2018·武汉调研]如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。
当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力答案 D解析若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=gtanα,则轻弹簧对小球无弹力,D正确。
5.[2017·衡水二调]装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中( )A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人的拉力也不变答案 D解析匀加速拖出材料的过程,只能持续到材料的重心离开台面的瞬间,故在匀加速拉动过程中,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,材料受到的支持力不变,故C错误;而在拉动过程中动摩擦因数不变,由F f=μF N可知摩擦力不变,故A、B错误;因为摩擦力不变,材料做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可知F-F f=ma,因为加速度不变,摩擦力不变,所以工人的拉力不变,故D正确。
6.[2018·温州联考]如图所示,建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是( )A.(F-mg)cosθB.(F-mg)sinθC.μ(F-mg)cosθD.μ(F-mg)答案 A解析分析磨石的受力,有重力mg、弹力F N(垂直于斜壁向下)、摩擦力F f(沿斜壁向下)、外力F四个力。
把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解,由于磨石处于平衡状态,在沿斜壁方向有mgcosθ+F f=Fcosθ,F f=(F-mg)cosθ,垂直于斜壁方向有F N+mgsinθ=Fsinθ,又根据F f=μF N,可得F f=μ(F -mg)sinθ,A正确。
7.[2018·铜陵模拟]如图所示,物体A、B置于水平地面上,与地面间的动摩擦因数均为μ,物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连,现用逐渐增大的力向上提升滑轮,某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53°,拉B物体的绳子与水平面的夹角为37°,此时A、B两物体刚好处于平衡状态,则A、B两物体的质量之比m Am B为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )A.4μ+33μ+4 B.3μ+44μ+3 C.4μ-33μ-4D.3μ-44μ-3答案 A解析 设绳中张力为F ,对A 应用平衡条件可得:Fcos53°=μ(m A g -Fsin53°),对B 应用平衡条件可得:Fcos37°=μ(m B g -Fsin37°),以上两式联立可解得:m A m B =4μ+33μ+4,A 正确。
8.[2017·福建四地六校联考]如图,A 、B 两物体叠放在水平地面上,A 物体质量m =20 kg ,B 物体质量M =30 kg 。
处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A 物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m ,A 与B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。
现用一水平推力F 作用于物体B 上,使B 缓慢地向墙壁移动,A 、B 始终保持相对静止。
当B 移动0.2 m 时,水平推力的大小为(g 取10 m/s 2)( )A .200 NB .250 NC .300 ND .350 N答案 C解析 B 相对地面移动,B 与地面之间为滑动摩擦力,大小f =μ(M +m)g =250 N ,因缓慢移动,故受力平衡,F =kx +f ,代入数据F =300 N ,故C 正确,A 、B 、D 错误。
9.如图所示,质量为1 kg 的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t =0开始以初速度v 0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F =1 N 的作用,g 取10 m/s 2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f 随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )答案 A解析物体在力F和摩擦力作用下向右做匀减速直线运动,此时滑动摩擦力水平向左,大小为F f1=μmg =2 N,物体的速度为零后,物体在力F作用下处于静止状态,物体受水平向右的静摩擦力,大小为F f2=F =1 N,故只有图A正确。
10.如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由下表分析可知,下列选项正确的是( )AB.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 NC.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同答案BC解析第1次和第2次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力F m,因此可知,最大静摩擦力范围0.6 N≤F m<0.7 N,故A错误、B正确;滑动摩擦力与运动情况无关,因此第3、4、5次的摩擦力大小相等,故C正确,D 错误。
11.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同。
三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( )A.A物体受到的摩擦力不为零,方向向右B.三个物体只有A物体受到的摩擦力为零C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反答案BC解析A物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动,也没有相对运动趋势,所以A物体不受摩擦力,选项A错误;对B、C物体进行受力分析,可知B、C所受的静摩擦力大小均等于mgsinθ,方向均沿传送带向上,选项B、C正确,D错误。
12.如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )A.图甲中物块m受到摩擦力B.图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力答案BD解析对图甲:设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A、C错误。
对图乙:设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知乙图中m受到沿斜面向上的摩擦力,B、D正确。
13.一物体置于粗糙的固定斜面上保持静止,现用水平力F推物体,如图所示,当F由0稍许增大时,物体仍保持静止状态,则( )A.物体所受的合力增大B.斜面对物体的支持力增大C.斜面对物体的摩擦力增大D.斜面对物体的作用力增大答案BD解析当F=0时静摩擦力方向沿斜面向上,大小为F f=mgsinα。
F稍许增大,物体仍保持静止状态,根据平衡条件可知合力仍为零,保持不变,故A错误;由受力分析图(如图所示)可知,斜面对物体的支持力F N=mgcosα+Fsinα,F N增大,故B正确;若Fcosα≤mgsinα,静摩擦力方向沿斜面向上,由平衡条件得F f=mgsinα-Fcosα,则F增大,F f减小;若Fcosα>mgsinα,静摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件得F f=Fcosα-mgsinα,F增大,F f增大。
所以静摩擦力大小可能减小,也可能增大,故C错误;斜面对物体的作用力是支持力和静摩擦力的合力,根据平衡条件得,斜面对物体的作用力F′=2+F 2,F 增大,F′增大,故D 正确。
二、非选择题(本题共22分)14.如图所示,质量为m 的物体与A 、B 两个弹簧相连,其劲度系数分别为k 1和k 2,B 弹簧下端与地相连,现用手拉A 的上端,使A 缓慢上移,当B 弹簧的弹力为原来的23时,A 上端移动的距离是多少?答案 13mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2或53mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2解析 B 原来处于压缩状态,其压缩量为x 0=mg k 2,当向上缓慢拉A 使B 中弹力减为原来的23时,有两种可能:(1)B 仍处于被压缩的状态,则此时A 弹簧的弹力和伸长量分别为 F 1=mg -F 2=13mg ,x 1=F 1k 1=mg3k 1这时B 上端移动的位移x 2=ΔF 2k 2=13mgk 2=mg3k 2所以A 上端移动的距离 s A =x 1+x 2=13mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2。