[K12学习]中考物理 第01课时 力 弹力 重力 摩擦力课时训练
- 格式:doc
- 大小:2.48 MB
- 文档页数:6
[课时作业]单独成册方便使用一、单项选择题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.物体重心的位置只与物体的质量分布有关D.力是使物体运动的原因解析: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.答案:A2.图中光滑小球都与下表面接触,则小球一定受支持力的是()解析:A、B、D中,如果绳子的拉力等于小球的重力,则小球不会受到支持力作用,但是C中如果把斜面撤去,小球的状态将发生变化,故一定受到支持力作用,故C正确.答案:C3.物块M在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动,且转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后()A.M将减速下滑B.M仍匀速下滑C.M受到的摩擦力变小D.M受到的摩擦力变大解析:M匀速下滑时受到沿传送带向下的重力的分力等于滑动摩擦力,当传送带启动后,物体所受的滑动摩擦力是不变的,故可知物体仍然匀速下滑,故选B. 答案:B4.(2018·河北望都中学高三月考)如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是()A.B对C有向左的摩擦力B.C对A有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力作用D.C对地面有向右的摩擦力解析:三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零,以B为研究对象,B水平方向受到向右的拉力F作用,根据平衡条件可知,C对B有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与F平衡,根据牛顿第三定律得知,B对C有向右的静摩擦力,故A错误.对A研究,由平衡条件可知,C对A没有摩擦力,否则A受力不平衡,不可能做匀速直线运动,则A对C也没有摩擦力,故B错误.以整体为研究对象,由平衡条件可知,地面对C有向左的滑动摩擦力,则C对地面有向右的滑动摩擦力,故C受到两个摩擦力,故C错误,D正确.故选D.答案:D二、多项选择题5.如图所示,重20 N的物体放在粗糙水平面上,用F=8 N的力斜向下推物体.F 与水平面成30°角,物体与平面间的动摩擦因数μ=0.5,则物体()A.对地面的压力为28 NB.对地面的压力为24 NC.所受摩擦力为12 ND.所受摩擦力为4 3 N解析:由题意知:F sin 30°+mg=F N,得F N=24 N,则由F cos 30°=4 3 N<μF N =12 N知物体与地面间为静摩擦力,大小为4 3 N,知B、D对.答案:BD6.如图甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态,拉力F在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面向上为正方向.则物块所受的摩擦力F f与时间t的关系图象可能正确的是()解析:若t=0时静摩擦力沿斜面向上,随F减小,F f增大,当F反向后,F f在原来基础上继续增大,D正确;若t=0时静摩擦力沿斜面向下,随F减小,F f 减小,在F=0前,F f变为沿斜面向上,B正确.答案:BD7.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则() A.b对c的摩擦力一定减小B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面对c的摩擦力方向一定向右D.地面对c的摩擦力一定减小解析:设a、b的重力分别为G a、G b,若G a=G b sin θ,b受到c的摩擦力为零,当a中的沙子缓慢流出时,细绳拉力减少,b受到c的摩擦力沿斜面向上,且摩擦力逐渐增大,故A错误,B正确;以bc整体为研究对象,分析受力如图,由平衡条件得,水平面对c的摩擦力F f=F T cos θ=G a cos θ,方向水平向左,在a中的沙子缓慢流出的过程中,摩擦力在减小,故C错误,D 正确.答案:BD8.(2018·湖南常德模拟)如图所示,两根光滑细棒在同一竖直平面内,两棒与水平面成37°角,棒上各穿有一个质量为m的相同小球,两球用轻质弹簧连接,两小球在图中位置处于静止状态,此时弹簧与水平面平行,则下列判断正确的是()A.弹簧处于拉伸状态B.弹簧处于压缩状态C.弹簧的弹力大小为34mgD.弹簧的弹力大小为38mg解析:以左侧小球为研究对象,假如弹簧处于压缩状态,弹簧对该球的弹力方向水平向左,小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力,根据平行四边形定则可知,这三个力的合力不可能为零,则小球不可能处于静止状态,与题设矛盾,所以弹簧一定处于拉伸状态,故A正确,B错误;根据平衡条件得F cos 37°=mg sin 37°,解得弹簧的弹力大小F=34mg,故C正确,D错误.答案:AC。
解析 解答此类问题时,应先根据物体的受力情况
求出弹簧的弹力,然后再根据胡克定律求出弹簧的形变
量.
根据二力平衡,上面弹簧对m 1的弹力F 1与m 1的重
力m 1g 是一对平衡力,有:F 1=m 1g ;根据胡克定律F 1=k 1x 1,得上面弹簧的压缩量x 1=m 1g k 1
.把m 1和m 2看做一个整体,根据二力平衡,下面弹簧对整体的弹力F 2
与总重力(m 1+m 2)g 是一对平衡力,有:F 2=(m 1+m 2)g ;
根据胡克定律F 2=k 2x 2,得下面弹簧的压缩量x 2=
(m 1+m 2)g k 2
. 答案 m 1g k 1 (m 1+m 2)g k 2 重力、弹力、摩擦力训练题
如图所示,两木块质量分别为1m 和2m ,两轻质弹簧的劲度系数分别为1k 和2k ,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.试求两弹簧的压缩量1x 和2x .
如图所示,不计滑轮的摩擦,将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变.求a 、b 两点间的距离.己知弹簧B 、C 的劲度系数
分别为k 1、k 2,钩码的质量为m ,弹簧C 的右端在a 点时它刚好没有
形变.
解析:开始时C 无形变.设B 的压缩量为x 1,由胡克定律得k 1x 1
=mg ,x 1=mg k 1
,后来B 无形变,设C 的伸长量为x 2,则k 2x 2=mg ,x 2=mg k 2,所以ab =x 1+x 2=mg (1k 1+1k 2
).。
重力、弹力和摩擦力练习题一、填空题1、踢到空中的足球受到_______力的作用,受力物体是_______,施力物体是_______。
2、吊在天花板上的电灯处于静止状态,电灯受到的力是_______和_______,其中受力物体是_______,施力物体是_______和_______。
3、弹簧秤是测量_______的仪器,弹簧秤刻度均匀是因为_______。
4、一宇航员在地球上重637牛,则他在月球上的质量为_______,重为_______。
5、一弹簧在没有挂物体时长20厘米,当挂上一个重0.49牛的钩码时,弹簧伸长的长度是2厘米。
若在弹簧下端再挂上2个0.49牛的钩码时,弹簧伸长的长度将是______厘米。
若将所有的钩码取下,用手拉弹簧下端,使弹簧长度变为28厘米(在弹性限度内),则手的拉力为______牛。
6 华在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,其中一步的操作如图12所示,这样操作的错误是:物体不在上运动。
纠正错误后,若使木块由铺有毛巾的木板运动到光滑的木板上,则木块受到的滑动摩擦力将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.如图甲是工厂中运送煤块的皮带传输机,图乙为它的工作过程简化图,转动轮带动水平皮带匀速向右运动。
当将一煤块A轻轻放在皮带的左端,煤块在皮带的作用下,相对于地面向右作速度增加的变速直线运动,此时煤块所受摩擦力的方向向右(选填“向左”或“向右”)。
经过较短时间后,煤块随皮带一起以相同的速度向右作匀速运动,此时煤块所受的摩擦力。
(选填“为零”、“方向向左”或“方向向右”)二、选择题6、计算质量为10 千克的物体所受到的重力,下列各等式中正确的是()A、G=mg=10×9.8=98牛,B、G=mg=10千克×9.8牛=98牛C、G=mg=10千克×9.8牛/千克=98D、G=mg=10×9.8牛/千克=98牛7、甲物体的质量是乙物体重力的3倍,则()A、甲物体重力是乙物体重力的3倍B、甲乙两物体重力相等C、甲物体是乙物体重力的三分之一D、无法确定8、下列关于重力方向的叙述,正确的是()A、物体沿斜面下滑时,重力方向是沿斜面向下的B、物体沿斜面下滑时,重力方向是垂直斜面向下的C、物体沿圆弧形轨道下滑时,重力方向是不断变化的D、物体在空中运动时,重力方向跟运动方向相同E、物体的重力方向始终是竖直向下的,跟物体的运动方向及所处的位置没有关系9、实验室用的弹簧秤()A、可以直接测量物体的质量B、可以直接测量物体的重力和重心C、既可以测量物体的质量以可以测重力的方向D、以上说法都下正确10、在弹簧的弹性限度内,弹簧下端挂300克物体时长15厘米,若改挂500克的物体,则弹簧长()A、25厘米B、20厘米C、17厘米D、不能确定11、人站立在磅秤上,下面几对力中,属于平衡力的是()A、人的重力与磅秤对人的支持力B、人对磅秤的压力与磅秤对人的支持力C、磅秤的重力与磅秤对人的支持力D、人的重力与地球对磅秤的支持力12. 2013年,“嫦娥三号”将把我国自主研制的“中华牌”月球车送上月球。
第1课时重力弹力摩擦力1.下列关于重力和重心的说法正确的是( C )A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B.物体静止时,对水平支持物的压力就是物体的重力C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上解析:重力是由地球吸引产生的,是所受引力的一个分力,两者一般不相等,A错误.压力和重力是两种性质不同的力,B错误.由平衡条件知,细线拉力和重力平衡,重心在重力作用线上,C正确.重心跟物体的形状、质量分布有关,是重力的等效作用点,但不一定在物体上,D错误.2.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是( D )A.图(甲)中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.图(乙)中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.图(丙)中,即将被踢起的足球一定能被看作质点D.图(丁)中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变解析:(甲)图中,足球受到的弹力大小等于它的重力大小,不能说弹力就是重力,故A错误.(乙)图中,两个足球虽相互接触但无挤压,没有弹性形变,没有相互作用的弹力,故B错误.(丙)图中,对于即将被踢出的足球,若研究脚的弹力时不能看成质点,故C错误.(丁)图中,落入球网中的足球受到弹力是因为球网发生了形变,故D正确.3.如图所示,长方体木块搁在光滑方形槽中,则长方体木块除重力外还受到弹力的个数是( C )A.1个B.2个C.3个D.4个解析:长方体木块搁在光滑方形槽中,与槽接触的地方有三处,并且都有相互作用,故长方体木块除重力外还受到3个弹力的作用,选项C正确.4.(2018·上海浦东模拟)如图,质量m A>m B的两物体A,B叠放在一起,靠着竖直墙面.让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,不计空气阻力,物体B的受力示意图是( A )解析:A,B在竖直下落过程中与墙面没有弹力,所以也没有摩擦力,A,B均做自由落体运动,处于完全失重状态,均只受重力,故A正确.5.如图所示,木块放在水平地面上,在F=6 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1 m/s.则下列说法中正确的是( A )A.以1 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为6 NB.若木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时,它受到的水平拉力大于6 NC.若用8 N的水平拉力使木块运动时,木块受到的摩擦力为8 ND.将水平拉力F撤去后,木块运动得越来越慢,木块受到的摩擦力越来越小解析:当木块以任意速度运动时,无论匀速、加速或减速运动,木块受到的滑动摩擦力的大小均相等,且等于它匀速运动时受到的水平拉力大小,故木块受到的摩擦力为6 N,A正确,B,C,D 错误.6.(多选)水平的皮带传动装置如图所示,皮带的速度大小保持不变,将一滑块轻轻地放在A 点,开始时滑块在皮带上滑动,当它到达位置C时滑动停止,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到B端.在传送过程中,滑块受到的摩擦力情况为( BC )A.在AC段为水平向左的滑动摩擦力B.在AC段为水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受水平向右的静摩擦力解析:在AC段滑块向右加速运动,加速度向右,故合力向右,即滑动摩擦力向右,A错误,B正确;在CB段滑块做匀速直线运动,加速度为零,故合力为零,即摩擦力为零,C正确,D错误.7.(2018·山东济宁模拟)(多选)如图所示,小球A的重力为G=20 N,上端被竖直悬线挂于O 点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能是( ABC )A.0,GB.G,0解析:球A处于静止状态,球A所受的力为平衡力,即线对球的拉力T和桌面对球的支持力N 的合力与重力G平衡,即T+N=G,D错误;若线恰好伸直,则T=0,N=G,A正确;若球刚好离开桌面,则N=0,T=G,B正确;也可能正确.8.(2017·贵州贵阳期末)如图所示,轻质弹簧的左端与物块P相连,另一端固定在木板上.先将木板水平放置,并使弹簧处于压缩状态.缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是( A )A.一直增大B.保持不变C.先减小后增大D.先增大后减小解析:开始时弹簧处于压缩状态,物块P所受的静摩擦力方向向右,缓慢抬起木板的右端,物块P的重力沿斜面向下的分力增大,而物块保持静止不动,故沿木板向上的静摩擦力增大,选项A正确.,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A,B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A,B两点离墙壁的距离分别是x1,x2.物块与地面的最大静摩擦力为f max,则弹簧的劲度系数为( C )解析:物块在离墙壁的最近和最远点,受到的静摩擦力等于最大静摩擦力f max,由平衡条件可得f max=k(l0-x1),f max=k(x2-l0),解得正确.多选)如图所示,地面粗糙,A,B两同学站在地上推墙.甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A,B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平.则以下说法中正确的是( BD )A.甲方式中墙受到的推力为2FB.乙方式中墙受到的推力为2FC.甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析:根据力的平衡条件可知,甲方式中墙受到的推力为F,乙方式中墙受到的推力为2F;甲方式中A同学受到地面的摩擦力大小为F,B同学为0;乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F.故选项B,D正确.·重庆南开中学月考)如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A,B两块木板,在木板A上放着质量为m的物块C,木板与物块均处于静止状态.A,B,C之间以及B与地面间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,现用水平恒力F向右拉木板A,下列说法正确的是( D )A.A,C间的摩擦力大小一定等于μmgB.A,B,C有可能一起向右做匀速直线运动C.A,B间的摩擦力大小不可能等于FD.不管F多大,木板B一定会保持静止解析:当拉力F较小时,A,B,C都处于静止状态,A,C间的摩擦力大小为零,选项A错误;设A,B 的质量均为M,先对木板B受力分析,竖直方向受重力、压力和支持力,水平方向受A对B向右的摩擦力f AB和地面对B向左的摩擦力f DB,由于A对B的最大静摩擦力μ(m+M)g小于地面对B的最大静摩擦力μ(m+2M)g,故木板B一定保持静止,当F较小时,A,B,C保持相对静止,对A,C整体分析,B对A的摩擦力等于拉力F的大小,选项D正确,B,C 错误.12.(2018·山东聊城模拟)如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长;(2)若有一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.解析:(1)设上面弹簧受到的弹力为F1,伸长量为Δx1,下面弹簧受到的弹力为F2,伸长量为Δx2,由物体的平衡及胡克定律有F1=(m1+m2)g=k1Δx1,得Δx1F2=m2g=k2Δx2,得Δx2.所以总长为L=L1+L2+Δx1+Δx2=L1+L2(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,必须是上面弹簧伸长Δx,下面弹簧缩短Δx.对m2:N=k2Δx+m2g,对m1:m1g=k1Δx+k2Δx.解得N=m21g.根据牛顿第三定律知N′=N=m21g.答案:(1)L1+L2(2)m2m1g13.如图所示,质量为m1=5 kg的滑块静置于一粗糙的斜面上,现用一平行于斜面的力F=30 N 推滑块,使滑块沿斜面向上匀速运动,已知斜面体质量为m2=10 kg,且始终静止,取g=10 m/s2,求:(1)斜面对滑块的摩擦力;(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.解析:(1)对滑块受力分析,如图(甲)所示,在平行斜面的方向上,有F=m1gsin 30°+f,可得斜面对滑块的摩擦力f=5 N,方向沿斜面向下.(2)因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体当作一个整体,其受力分析如图(乙)所示.根据平衡条件得水平方向:f地=Fcos 30°竖直方向:N地=(m1+m2)g-Fsin 30°解得地面对斜面体的摩擦力f地方向水平向左;地面对斜面体的支持力N地=135 N,方向竖直向上.答案:(1)5 N,方向沿斜面向下N,方向水平向左,135 N,方向竖直向上。
课时作业(4)重力弹力摩擦力1.(多选)(2020·重庆綦江区一诊)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法中,正确的是() A.物体的重心不一定在物体上B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C.摩擦力可能是动力,也可能是阻力D.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比AC[物体的重心可能在物体上,也可能不在物体上,故A正确;劲度系数由弹簧本身决定,与产生的弹力大小无关,故B错误;物体受摩擦力作用,可能加快它的运动,也可能阻碍它的运动,故C正确;动摩擦因数是由接触面的材料、粗糙程度等因素决定的,与压力和滑动摩擦力的大小无关,故D错误.]2.(2020·浙江七彩阳光联盟联考)如图所示为建筑工地上搬运石板用的“夹钳”,工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,下列判断正确的是()A.石板受到4个力的作用B.夹钳对石板的作用力的合力竖直向上C.夹钳夹的越紧,石板受的摩擦力越大D.前进的速度越快,石板受的摩擦力越大B[工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,石板受重力、2个摩擦力、夹子的2个压力五个力的作用,故A错误;工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,受重力和夹钳的作用力,重力方向竖直向下,根据平衡条件可知夹钳对石板的作用力的合力竖直向上,故B正确;石板受到的重力和摩擦力等大反向,所以石板受的摩擦力不变,与夹钳夹的松紧程度和运动速度无关,故C、D错误.]3.(多选)如图所示,一个小孩站在滑梯的顶端,用细绳拉住一个木箱静止不动,下列说法正确的是()A.静摩擦力方向一定沿斜面向下B.小孩的拉力可能为0C.静摩擦力大小可能为0D.静摩擦力大小一定小于小孩的拉力BC[当人对木箱的拉力F大于mg sin θ时,静摩擦力的方向向下;当人对木箱的拉力F小于mg sin θ时,静摩擦力的方向向上;当人对木箱的拉力F等于mg sin θ时,静摩擦力为零;选项A错误,C正确;当静摩擦力向上且等于mg sin θ时,小孩的拉力为0,选项B 正确;静摩擦力大小与小孩的拉力不能比较,选项D错误.]4.(2020·浙江稽阳联考)白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,未拉动,对这情景受力分析正确的是()A.磁钉受到向右的摩擦力B.磁钉仅受重力和支持力两个力C.彩纸受到白板向左的摩擦力D.白板与地面间无摩擦力C[对磁钉分析可知,磁钉没有相对彩纸的运动趋势,故不受摩擦力,故A错误;磁钉还要受到白板的磁性吸引力,故B错误;由于彩纸相对于白板有向右的运动趋势,故彩纸受到白板向左的摩擦力,故C正确;对整体分析可知,整体有向右的运动趋势,故白板和地面间有摩擦力,故D错误.]5.(多选)(2021·黑龙江模拟)两个物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示放置,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,物体M的重力大小为20 N,M、m均处于静止状态.则()A.绳OA对M的拉力大小为10 NB.绳OB对M的拉力大小为10 NC.m受到水平面的静摩擦力大小为10 ND.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左AD[先对节点O受力分析,节点O受OA、OB、OM三根绳子的拉力,通过条件得知OA和OB的夹角为90度,因此利用力的平衡有,F OM=20 N,F OA=F OM·sin 30°=10 N,F OB=F OM·cos 30°=103N,故A正确;对物体m受力分析,受向左的拉力10 N,向右的拉力103N,因此物体m受到的静摩擦力水平向左,大小为(103-10)N.故D正确.]6.(2020·山东济宁质检)如图所示,一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上的物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m ,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .斜面对长木板的摩擦力大小为mg sin θB .斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mg cos θC .长木板对人的摩擦力大小为2μ1mg cos θD .长木板对人的摩擦力大小为2mg sin θD [由题意知,人、物块、长木板均保持相对静止,以人、物块和长木板组成的整体为研究对象,可得斜面对长木板的静摩擦力大小为3mg sin θ,A 、B 错误;以人和物块组成的整体为研究对象,可得长木板对人的静摩擦力大小为2mg sin θ,C 错误,D 正确.]7.如图所示,一固定斜面上两个质量均为m 的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑,A 与B 的接触面光滑.已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α,重力加速度为g .B 与斜面之间的动摩擦因数μ与A 、B 间弹力F N 的大小分别是( )A .μ=23 tan α,F N =13mg sin α B .μ=23 tan α,F N =12mg sin α C .μ=tan α,F N =13mg cos α D .μ=tan α,F N =23mg sin α A [以A 、B 整体为研究对象,根据平衡条件得:2mg sin α=2μmg cos α+μmg cos α,解得μ=23tan α, 以B 为研究对象,则mg sin α=μmg cos α+F N解得F N =13mg sin α故选项A正确,选项B、C、D错误.]8.(2021·云南昆明官渡区模拟)我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动.图乙为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是()A.A受到2个力的作用B.B受到3个力的作用C.A受到桌面对它向右的摩擦力D.B受到A对它向右的弹力A[车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,此时AB均在向右做匀速运动,故AB均只受重力和支持力作用,水平方向没有外力,故水平方向均不受摩擦力,同时AB间也没有弹力作用,故A正确,B、C、D错误.]9.(多选)(2021·四川宜宾模拟)翻斗车是一种料斗可倾翻的车辆.如图所示,一辆翻斗车停在水平公路上,正在借助液压缸缓慢推动料斗卸货,从料斗右端开始上升到货物刚要下滑记为过程Ⅰ,货物开始下滑到料斗达到最大倾角记为过程Ⅱ(货物没有离开车厢),则()A.在过程Ⅰ中,料斗对货物的摩擦力变小B.在过程Ⅱ中,料斗对货物的摩擦力变小C.在过程Ⅰ中,地面对翻斗车的摩擦力方向水平向左D.在过程Ⅱ中,地面对翻斗车的摩擦力方向水平向左BD[在过程Ⅰ中,货物处于平衡状态,则有:mg sin θ=f,θ增大时,f逐渐增大,选项A错误;在过程Ⅱ中,货物下滑,摩擦力f′=μmg cos θ,则当θ增大时,f减小,选项B 正确;在过程Ⅰ中,对货物和翻斗车的整体处于平衡状态,则地面对翻斗车水平方向作用力为零,即地面对翻斗车的摩擦力为零,选项C错误;在过程Ⅱ中,货物加速下滑时,货物有向左的加速度分量,对整体分析知地面对翻斗车的摩擦力向左,故D正确.]。
《重力、弹力、摩擦力》精选练习题一、选择题1.如图所示,完全相同的A、B两球,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了()A.mg tanθkB.2mg tanθkC.mg tanθ2kD.2mg tanθ2k2.用水平力把一个重量为G的长方体物块,压在足够高的竖直墙上,水平力的大小从零开始随时间成正比地逐渐增大,物块沿墙面下滑,则物块所受摩擦力随时间变化的图线是图中的()3.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的左端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上,用力F向右拉动木板B,使它以速度v 匀速运动,这时弹簧秤示数为F1,已知木块与木板之间、木板和地面之间的动摩擦因数相同,则下面的说法中正确的是()A.木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F1B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于F1C.若木板B以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力的大小等于2F1D.若用2F的力作用在木板B上,木块A受到的摩擦力的大小仍为F14.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.3-1B.2- 3C.32-12D.1-3 25.如图所示,A物体重2 N,B物体重4 N,中间用弹簧连接,弹力大小为2 N,此时吊A物体的绳的张力为T,B对地的压力为F N,则T、F N的数值可能是()A.7 N0B.4 N 2 NC.0 N 6 ND.2 N 6 N6.如图所示,两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端用光滑细绳连接,并有一光滑的轻滑轮放在细绳上.当滑轮下端挂一重为G的物体时,滑轮下滑一段距离,则下列结论正确的有()A.两弹簧的伸长量相等B.两弹簧的弹力相等C.重物下降的距离为G k1+k2D.重物下降的距离为G(k1+k2) 4k1k27.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ.F是垂直于斜面BC的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为()A.mg+F sinαB.mg-F sinαC.μmgD.μFcosα8.如图所示质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m 的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则()A.轻绳对小球的作用力大小为33mgB.斜面体对小球的作用力大小为2mg C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg二、非选择题9.(1)如图所示,光滑但质量分布不均的小球的球心在O点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间,试画出小球所受弹力.(2)如图所示,重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止,试画出杆所受的弹力.10.如图所示,水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)物体所受的摩擦力的大小与方向.(2)若只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何?11.如图所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为M2,用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为α的斜面上,B悬于斜面之外,处于静止状态.现在向A中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中()A.绳子拉力大小不变,恒等于12MgB.A对斜面的压力逐渐增大C.A所受的摩擦力逐渐增大D.A所受的摩擦力先增大后减小.12.如图所示,质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时,弹簧C刚好没有发生变形,已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦,将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有发生变形,求:(1)当弹簧C的右端位于a点时,弹簧B的形变量;(2)a、b两点间的距离.《重力、弹力、摩擦力》参考答案一、选择题1.解析:选C.小球A 受重力mg 、绳子的拉力F 1和弹簧的水平向左的弹力F 2三个力的作用.根据平衡条件可知,F 2=mg tan θ2;再由胡克定律F 2=kx ,得x=F 2k =mg tan θ2k ,选项C 正确.2.解析:选D.物体开始沿墙面下滑,受滑动摩擦力,其大小与压力成正比,当滑动摩擦力大于重力后,物体将做减速运动直到速度变为零,此后物体所受的摩擦力为静摩擦力,与重力平衡,大小为G .3.解析:选D.B 匀速运动,根据平衡条件可知,B 所受A 的摩擦力与地面对B 的摩擦力的和与拉力F 平衡,A 项错;对A 做受力分析,A 保持静止,故A 所受摩擦力与弹簧弹力平衡,即A 、B 之间的摩擦力为F 1,结合对B 的受力分析可知,地面对B 的摩擦力为F -F 1,B 项错;A 、B 间的摩擦力为滑动摩擦力,与相对速度无关,故C 项错,D 项正确.4.解析:选 B.当用F 1拉物块时,由平衡条件可知:F 1cos60°=μ(mg -F 1sin60°);当用F 2推物块时,又有F 2cos30°=μ(mg +F 2sin30°),又F 1=F 2,求得μ=cos30°-cos60°sin30°+sin60°=2-3,B 正确. 5.答案:BC6.解析:选BD.因为系统静止,每根弹簧的拉力都等于G /2,设两根弹簧的伸长量分别为x 1、x 2,则重物下降的距离应为Δx =x 1+x 22①x1=G 2k 1②x2=G 2k2③将②③两式代入①得:Δx=G(k1+k2) 4k1k2.7.解析:选AD.物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡,由平衡条件不难得出摩擦力大小为f=mg+F sinα,f=μF N=μF cosα.8.解析:选AD.对小球受力分析可知轻绳拉力与斜面体对小球的支持力大小相等,所以竖直方向上:mg=2F cos30°,解得:F=33mg,选项A正确、B错误;将A、B两物体视为整体,受力分析可知:竖直方向上:(M+m)g=F N+F cos30°,解得F N=(M+m2)g,选项C错误;水平方向上f=F sin30°=36mg,选项D正确.二、非选择题9.解析:(1)面与面、点与面接触处的弹力方向垂直于面;点、曲面接触处的弹力方向,则垂直于接触点的切面.如图所示,在A点,弹力F1应该垂直于球面并沿半径方向指向球心O;在B点弹力F2垂直于墙面,也沿半径指向球心O.本题中,弹力必须指向球心,而不一定指向重心.又由于F1、F2、G为共点力,重力的作用线必须经过O点,因此P和O必在同一竖直线上.(2)如图所示,A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向,因此沿绳向斜上方;B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上.答案:见解析10.解析:(1)静摩擦力的大小为f1=13 N-6 N=7 N,方向水平向右.(2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力为f m=μF N=μmg=0.2×40 N=8 N只将F1撤去,F2<f m,物体仍然静止,物体所受静摩擦力的大小为f2=F2=6 N,方向水平向左.(3)若撤去F2,因F1>f m,所以物体开始向左滑动,物体受到的摩擦力的大小为f滑=μmg=8 N,方向水平向右.答案:见解析11.解析:选AB.对加入沙子前和加入沙子后两种情况,分别隔离A和B进行受力分析知:绳子拉力T总等于B的重力12Mg,A正确;A对斜面压力FN A′=FN A=M′g cosα.加入沙子后A质量M′增大,故FN A′增大,B正确.;角大小未知,加入沙子前A受f的方向未知,故加入沙子的过程中f怎么变化不能确定,C、D错.12.解析:(1)当弹簧C的右端位于a点时,细绳没有拉力,A物体受力如图:由二力平衡,可知弹簧弹力F1=mg由胡克定律,弹簧B压缩量Δx1为:F1=k1Δx1上两式联立解得Δx1=mg k1.(2)当弹簧C的右端位于b点时,B弹簧没弹力,此时细绳有拉力,A物体受力如图.由二力平衡,可知绳的拉力T=mg则C弹簧弹力F2为:F2=T=mg由胡克定律,弹簧B伸长量Δx2为:F2=k2Δx2解得Δx2=mg k2故a、b之间的距离为Δx1+Δx2=(1k1+1k2)mg.答案:见解析。
第8讲弹力与摩擦力8.1 学习提要我们已经知道可以从不同的角度对力进行分类。
比如按力的性质分,有重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
在第7讲已经学习了其中的重力,本讲主要学习弹力和摩擦力。
8.1.1 弹力1. 概念物体发生形变时,由于要恢复原状,对使它发生形变的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
2. 弹力产生的条件弹力是接触力,只有在两个直接接触的物体间才有可能产生弹力的作用,而形变是产生弹力的必要条件。
例如:如图8-1所示,木块A靠在墙壁上,虽然木块A与墙壁接触,但没挤压,故物体间无弹力作用。
若作用一个向左的推力在木块A上,则木块A对墙壁有挤压,使A与墙壁都发生了形变,此时A与墙壁间就有弹力作用。
因此,弹力产生的条件可理解为两个物体间相互挤压。
3. 方向弹力的方向与物体发生形变的外力方向相反,并始终与接触面垂直。
例如:书放在桌面上,书压桌面,对桌面施加向下的弹力,此力就是桌面受到的压力,而桌面要恢复原状,会对书施加一个向上的弹力,此力就是桌面对书的支持力。
4. 大小弹力的大小跟物体材质和发生的形变的大小有关。
8.1.2 摩擦力1. 概念当两个相互挤压的物体的接触面间粗糙且有相对运动或相对运动趋势时,接触面间产生的阻碍物体发生相对运动的力叫做摩擦力。
2. 方向摩擦力的方向与物体间相对运动或相对运动趋势方向相反,并与接触面相切。
3. 分类摩擦力分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。
(1)滑动摩擦力:当相互接触的两个物体之间发生相对滑动时所受的力叫做滑动摩擦力。
它的作用是阻碍物体的相对滑动,其大小与接触面的粗糙程度和接触面间的压力大小有关。
(2)静摩擦力:两个相对静止的互相接触并有挤压的物体之间若有相对运动趋势,就会产生静摩擦力。
其大小随外力的变化而变化,但变化有一定的范围。
例如:静止在地面上的箱子,用水平力推它,它并没有动,表明箱子与地面存在静摩擦力,此时静摩擦力的大小等于水平推力。
当推力逐渐增大,摩擦力也随之增大,当推力增大到某一值时,箱子刚好开始运动,这时的静摩擦力叫最大静摩擦力。
2.1重力 弹力 摩擦力1.下列关于重力的说法中正确的是( )A .物体只有静止时才受重力作用B .重力的方向总是指向地心C .地面上的物体在赤道上受的重力最小D .物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力2.(2017·宜昌模拟)下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )A .两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B .两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C .在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D .滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反3.(2017·河南周口西华一中联考)一弹簧测力计更换弹簧后不能直接在原来准确的均匀刻度上读数,经测试发现,不挂重物时,示数为2 N ,在弹性限度内挂100 N 的重物时,示数为92 N ,则当挂上某重物而使示数为20 N 时,所挂重物实际重为( )A .16.2 NB .18 NC .20 ND .22.2 N4.(2016·宁夏石嘴山三中期末)如图所示,完全相同的质量为m 的A 、B 两球用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了( ) A.mg tan θ2k B.mg tan θk C.2mg tan θk D.2mg tan θ2k5.如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )A.12B.32C.22D.526.(2016·广东中山华侨中学一模)如图所示,有一刚性方形容器被水平力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,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大7.(2017·辽宁期末)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则()A.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)gB.F1、F2一定等大反向C.A与B之间一定存在摩擦力D.B与地面之间可能存在摩擦力8.(2017·西安模拟)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接物块B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态.则()A.物体B受到斜面体的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时水平面对斜面体C的摩擦力为零9.(2017·黄冈质检)如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为F fm,则弹簧的劲度系数为()A.F fmx1+x2B.2F fm x1+x2C.2F fmx2-x1D.F fm x2-x110.一个长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L.现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)()A.3L B.4LC.5L D.6L11.(2017·重庆万州二中期中)如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k 1、k 2,它们一端固定在质量为m 的物体上,另一端分别固定在Q 、P 上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长,若把固定的物体换为质量为2m 的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x ,则x 为( ) A.mg k 1+k 2 B.k 1k 2mg k 1+k 2 C.2mg k 1+k 2 D.k 1k 22mg k 1+k 212.(2017·山东师范大学附中模拟)斜面ABC 固定在水平面上,AB 面光滑,BC 面粗糙,AB 长度是BC 长度的两倍.三个相同木块a 、b 、c 通过轻质光滑定滑轮用细线相连,细线平行于斜面,如图所示.用手按住c ,使其静止在BC 上;现撤去c 所受手的作用力,则下列关于木块c 的判断正确的是( )A .沿BC 面下滑B .沿BC 面上滑C .仍静止,所受摩擦力为零D .仍静止,所受摩擦力不为零13.(2017·福建六校联考)如图所示,三个质量均为1 kg 的木块a 、b 、c 和两个劲度系数均为500 N/m 的轻弹簧p 、q 用轻绳连接,其中a 放在光滑水平桌面上.开始时p 弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p 弹簧的左端,直到c 木块刚好离开水平面为止,g 取值10 m/s 2.该过程p 弹簧的左端向左移动的距离是( )A .4 cmB .6 cmC .8 cmD .10 cm14.(2017·安徽皖南八校第二次联考)有一直角V 形槽可以绕O 点在竖直平面内转动,其截面如图所示,OD 面与水平面间的夹角为θ.有一质量为m 的正方体均匀木块放在槽内,木块与OC 、OD 面间的动摩擦因数都为μ,现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则( )A .若θ=60°,木块所受的摩擦力为12μmg B .若θ=60°,木块所受的摩擦力为3+12μmg C .θ在0到90°变化的过程中,木块所受的摩擦力最大值为μmgD .θ在0到90°变化的过程中,木块所受的摩擦力最大值为2μmg15.(2017·湖南三校第一次联考)如图甲所示,质量为m 的半球体静止在倾角为θ的平板上,当θ从0°缓慢增大到90°的过程中,半球体所受摩擦力F f 与θ的关系如图乙所示,已知半球体始终没有脱离平板,半球体与平板间的动摩擦因数为33,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g ,则( )A .0~q 段图象可能是直线B .q ~π2段图象不可能是直线 C .q =π4D .p =mg 216.(2017·浙江金丽衢十二校联考)如图所示,木块A 、B 分别重50 N 和60 N ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.24.夹在A 、B 之间的轻弹簧被压缩了2 cm ,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用水平力F 作用在木块B 上,则( )A .若F =1 N ,则木块B 所受摩擦力大小是9 NB .若F =1 N ,则木块A 所受摩擦力大小是7 NC .若木块A 、B 能一起保持匀速运动,则拉力F =24.6 ND .若木块A 、B 能一起保持匀速运动,则A 、B 间弹簧的伸长量为3 cm【参考答案】1.解析:任何物体均受重力作用,重力的方向竖直向下,不一定指向地心,A 、B 均错误;地面上的物体在赤道上受到的重力最小,C 正确;当物体处于静止状态时,弹簧测力计的示数才等于悬挂的物体的重力大小,D 错误.答案:C2.解析:摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力,A 正确;静摩擦力与压力没有关系,B 错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如,静摩擦力提供向心力,C 正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D 正确.答案:B3.解析:由胡克定律F =kx 得:100 N =k (92-2),设物体所受的实际重力为G ,由胡克定律得G =k (20-2),联立得100G =92-220-2,解得G =20 N ,即物体所受的实际重力为20 N ,故C 正确.答案:C4.解析:对其中一个小球进行受力分析,如图所示,根据平衡条件可得F =mg tan θ2,根据胡可定律可得F =kx ,联立两式解得x =mg tan θ2k,A 正确.答案:A5.解析:木板的倾角α为30°时物块静止,所受摩擦力为静摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小为mg sin 30°;木板的倾角α为45°时物块滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为μmg cos 45°,由二者相等可得物块和木板间的动摩擦因数为μ=22. 答案:C6.解析:由题知,容器始终处于静止状态,则其受力平衡,即所受的摩擦力大小等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A 正确,B 错误;水平方向上容器受力平衡,若最大静摩擦力大于重力,则力F 可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力,则力F 要增大,故C 正确,D 错误.答案:AC7.解析:对A、B整体受力分析,受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,地面对整体可能有静摩擦力,根据平衡条件有F N=(M+m)g,故A正确;对整体,水平方向可能有摩擦力,故F1、F2不一定等大反向,故B错误;对物体A受力分析,受重力mg、已知的推力F1、斜劈B对A的支持力F N′和摩擦力F f,当推力F1沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力的方向沿斜面向下,如图所示.当推力F1沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向上,如图所示:当推力F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,如图所示:即物体A、B间不一定有摩擦力,故C错误;对整体,只有当F1=F2时,斜劈B不受静摩擦力,故D正确.答案:AD8.解析:当物块B满足m B g sin θ=m A g时,物块B受到斜面体C的摩擦力为零,选项A 错误;对BC整体而言,受到斜向右上方的绳子的拉力,故斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,选项B错误,C正确;将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时对BC整体水平方向合力为零,即水平面对斜面体C的摩擦力为零,选项D 正确.答案:CD9.解析:物块在离墙壁的最近和最远点,受到的静摩擦力等于最大静摩擦力F fm,由平衡条件可得:F fm=k(l0-x1),F fm=k(x2-l0),解得k=2F fmx2-x1,C正确.答案:C10.解析:由题意可知,kL=mg,当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时,下面弹簧弹力大小为mg,伸长量为L,而上面弹簧的弹力为2mg,由kx=2mg可知,上面弹簧伸长量为x =2L ,故B 球到悬点O 的距离为L +L +L +2L =5L ,C 正确.答案:C11.解析:当物体的质量为m 时,下方弹簧被压缩的长度为x 1=mg k 1;当物体的质量变为2m 时,设物体下降的高度为x ,则上方弹簧伸长的长度为x ,下方弹簧被压缩的长度为x 1+x ,两弹簧弹力之和等于2mg ,由胡克定律和平衡条件得k 2x +k 1(x 1+x )=2mg ,联立解得x =mg k 1+k 2,故A 正确. 答案:A12.解析:假设撤去c 所受的作用力后木块a 、b 、c 仍静止,则对木块a 、b 组成的整体进行受力分析,线的拉力F T =2mg sin α.对木块c 进行受力分析,木块c 所受重力沿斜面向下的分力等于mg sin β,因为sin αsin β=BC AB,所以sin β=2sin α,2mg sin α=mg sin β,木块c 沿斜面方向的合力为零,所以木块c 仍静止,所受摩擦力为零,C 正确.答案:C13.解析:弹簧q 开始处于压缩状态,kx 1=mg ,当c 刚好离开水平地面时,弹簧q 处于伸长状态.kx 1′=mg ,此时弹簧p 处于伸长状态,弹力大小为kx 2=2mg ,代入数据可解得:x 1=x 1′=2 cm ,x 2=4 cm ,故此过程中p 弹簧的左端向左移动的距离为x 1+x 1′+x 2=8 cm ,C 正确.答案:C14.解析:将木块重力按照实际作用效果正交分解,则木块对OC 、OD 两面的压力分别为:F OC =mg sin θ,F OD =mg cos θ,则木块受到的滑动摩擦力为:F f =μ(F OC +F OD )=μ(mg sin θ+mg cos θ),当θ=60°时,F f =3+12μmg ,故A 错误,B 正确; θ在0到90°变化的过程中,木块所受的摩擦力为:F f =μ(mg sin θ+mg cos θ)=2μmg sin(θ+45°),当θ=45°时,摩擦力最大,最大为F fmax =2μmg ,故C 错误,D 正确.答案:BD15.解析:半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是:mg sin θ=μmg cos θ.故有 μ=tan θ=33,解得θ=π6,即q =π6,故C 错误. θ在0~π6之间时,F f 是静摩擦力,大小为mg sin θ; θ在π6~π2之间时,F f 是滑动摩擦力,大小为μmg cos θ; 综合以上分析得F f 与θ的关系如图中实线所示,故A 错误,B 正确.当θ=π6时,F f =mg sin π6=mg 2,即p =mg 2,故D 正确. 答案:BD16.解析:木块A 与地面间的滑动摩擦力为F f A =μm A g =0.24×50 N =12 N ,木块B 与地面间的滑动摩擦力为F f B =μm B g =0.24×60 N =14.4 N ,弹簧弹力为F 弹=kx =400×0.02 N =8 N .施加水平拉力F =1 N 后,对B 木块进行受力分析,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向受向右的弹簧弹力和拉力,由于B 木块与地面间的最大静摩擦力为14.4 N(等于滑动摩擦力),大于弹簧弹力和拉力之和,故木块B 静止不动,木块B 受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡,因而有F f B ′=F 弹+F =8 N +1 N =9 N ,弹簧长度没有变化,弹力不变,故木块A 相对地面有向左的运动趋势,其受到向右的静摩擦力,且与弹力大小相等,因而有F f A ′=F 弹=8 N ,故A 正确,B 错误.木块A 、B 能一起保持匀速运动时,木块A 、B 均受滑动摩擦力作用,选木块A 为研究对象,对A 木块进行受力分析,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向上向右的弹簧弹力和向左的滑动摩擦力大小相等,F ′弹=kx ′=12 N ,解得x ′=3 cm ,故D 正确.选木块A 、B 整体为研究对象,进行受力分析,竖直方向上重力与支持力平衡,水平方向上水平拉力F 与木块A 、B 所受滑动摩擦力之和大小相等,F =26.4 N ,故C 错误.答案:AD。
卜人入州八九几市潮王学校初三物理重力、弹力、摩擦力实验【本讲教育信息】一.教学内容:重力、弹力、摩擦力二.重点、难点:1.知道重力的三要素,会用力的图示表示重力。
2.知道弹力,知道弹簧测力计的原理、使用方法,会读数。
3.知道摩擦力的大小和什么因素有关,知道增大和减小摩擦力的方法。
知识点分析:〔一〕重力1.万有引力:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,叫做万有引力。
2.重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫做重力。
重力的施力物体是地球。
同一个物体在地球和月球上的重力不同,质量一样。
3.重力的三要素〔1〕重力的大小叫做重量重力和质量成正比。
比值总是一个定值,这个定值为。
G=mg,表示质量为1kg的物体受到的重力为。
说明:有时g取10N/kg〔2〕重力的方向:竖直向下〔3〕重力的作用点:重心质量不均匀、外形不规那么的物体的重心可以用悬挂法确定。
例:请画出静止放在程度桌面上的质量是3kg的物体所受的重力的图示。
请画出被踢到空中的球所受的重力〔G=5N〕的图示。
请画出从斜面上滚下的小球所受的重力〔G=2N〕的图示。
〔二〕弹力、弹簧测力计〔1〕物体由于弹性形变产生的力叫做弹力。
〔2〕弹簧测力计的原理:拉力越大,伸长越长。
使用弹簧测力计的时候,首先要看清它的量程,也就是它的测量范围。
在弹簧测力计上的力不许超过它的最大测量值,否那么就会损坏弹簧测力计。
〔三〕摩擦力〔1〕摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或者已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
〔2〕滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
〔3〕改变摩擦力大小的方法:增大摩擦:增大压力、增大接触面的粗糙程度。
例:增大压力:骑车人捏闸增大接触面粗糙程度:鞋底与地面间的摩擦;轮胎与地面间的摩擦;下雪天在马路上撒煤渣。
减小摩擦:减小压力、减小接触面粗糙程度用滚动代替滑动;使两个互相接触的摩擦面彼此分开。
课时训练08 力弹力重力摩擦力基础过关一、选择题1.关于力,下列说法中错误的是 ( )A.两个物体不接触也可以有力的作用B.小孩用力推墙,他同时也受到墙的推力C.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关D.足球运动员用头顶球,球运动方向发生改变,表明力可以改变物体的运动状态2.[2020·株洲]乒乓球比赛中,有时会出现“擦网球”(如图K8-1所示)。
乒乓球擦网前后运动状态的变化情况是( )图K8-1A.只改变了运动快慢B.只改变了运动方向C.运动快慢和运动方向都发生了变化D.运动快慢和运动方向都不发生变化3.如图K8-2所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )图K8-2A.手对弹簧的拉力B.弹簧对手的拉力C.墙对弹簧的拉力D.以上说法都正确4.过春节时贴年画是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正。
如图K8-3所示的年画的长边与重垂线不平行,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是( )图K8-3A.换用质量大的重锤B.上下移动年画的位置C.调整年画,使年画的长边与重垂线平行D.调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行5.如图K8-4所示的不同体育比赛场景所采取的不同措施中,主要为了减小摩擦的是( )图K8-46.[·遵义]下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.物体重力越大,则物体受到的滑动摩擦力越大B.大型载重汽车增加轮胎数量是为了增大摩擦力C.爬杆运动中,从杆顶下滑的过程运动员受到的摩擦力方向向上D.用手把玻璃杯握住停在空中,增大手对玻璃杯的压力,玻璃杯受到的摩擦力增大7.[·杭州]如图K8-5所示,粗糙程度相同的水平地面上,重30 N的物块在AB段受F=10 N的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。
课时训练(一) 力弹力重力摩擦力
一、选择题(每小题4分,共计36分)
1.改编下列有关力的说法中正确的是( )
A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C.铅垂线利用了重力的方向总是垂直向下的
D.摩擦力总是阻碍物体的运动
2.下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的是( )
A.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起
B.铅球运动员投出铅球后,身体随之向前倾倒
C.滑冰运动员用力推墙,身体离墙而去
D.游泳运动员向后划水,身体前进
3.链球是田径运动中的投掷项目之一。
链球运动使用的投掷器械中,球体用铁或铜制成,上面安有链子和把手。
如图1-1所示运动员两手握着链球的把手,人和球同时旋转,最后加力使球脱手而出。
运动员和球同时旋转时,手感到受到一个很大的拉力作用,这个力的施力物体是( )
图1-1
A.运动员的手B.链球的把手C.链球的链子D.地球
4.如图1-2所示,固定有磁体的小车A、B靠得较近,松手后两车向相反方向运动。
下列对此现象的分析和认识,正确的是( )
图1-2
A.松手后两车都运动,是因为两车都具有惯性
B.小车A对B的排斥力使A车运动状态发生改变
C.小车B对A的排斥力使A车运动状态发生改变
D.小车A对B的排斥力与小车B对A的排斥力作用效果相同
5.西宁市中考体育测试项目中,小李同学抛出的实心球在空中运动的轨迹如图1-3所示,忽略空气
阻力,抛出后的实心球由于( )
图1-3
A.不受力,运动状态发生改变B.不受力,运动状态不发生改变
C.受到推力的作用,运动状态发生改变D.受到重力的作用,运动状态发生改变
6.如图1-4所示的实例中,目的是减小摩擦的是( )
图1-4
7.在同一水平面上,两个完全相同的木块P、Q分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,以不同的放置方式和运动速度一起向右做匀速直线运动,如图1-5甲、乙、丙、丁所示,则下列关系式正确的是( )
图1-5
A.F1=F2=F3=F4B.2F1=2F2=F3=F4 C.2F1=F2=2F3=F4D.4F1=2F2=2F3=F4 8.在平直的路面上用10 N的力沿水平方向推物体,物体静止不动。
增大推力使物体开始运动,当推力为30 N时,物体做匀速直线运动。
撤去推力后,物体运动速度逐渐减小,下列判断正确的是( ) A.用10 N的力沿水平方向推物体时,物体所受的摩擦力为零
B.撤去推力后,物体所受摩擦力逐渐减小
C.物体运动速度减小的过程中,所受摩擦力逐渐增大
D.物体在该路面运动时所受摩擦力的大小始终不变
9.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,将木块A放置于水平木板B上,在木块A上放一个钩码,将一只弹簧测力计系在木块A上,如图1-6所示,向左拉动木板B时,弹簧测力计指针稳定。
下列说法不正确的是( )
图1-6
A.此装置可探究滑动摩擦力大小与压力的关系
B.木块A受到木板B的摩擦力与木块A受到弹簧测力计的拉力是一对平衡力
C.木块A受到木板B的摩擦力的大小为3.6 N,方向向右
D.若增大拉动木板B的速度,弹簧测力计的示数不变
二、填空题(每空4分,共计40分)
10.如图1-7所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5 N,则弹簧测力计A的示数为____N,弹簧测力计B的示数为____N。
图K8-7
11.“夜来风雨声,花落知多少”,这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,用物理知识可以解释:“花落”是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到的____力的作用,该力的方向是____。
12.小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图1-8所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力____(选填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力,据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是________________________________。
图1-8
13.北京和张家口将在2022年联合举办冬奥会。
冰壶是比赛项目之一,冰壶比赛中所用冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。
如图1-9所示,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面,目的是____冰壶与冰面之间的摩擦,____冰壶滑行的距离。
(均选填“增大”或“减小”)
图1-9
14.1一个箱子重100 N,放在水平面上,受6 N的水平推力时,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力____(选填“大于”“等于”或“小于”)6 N。
当水平推力增大到10 N时,箱子恰好做匀速直线运动。
当水平推力增大到20 N时,箱子受到的摩擦力为____N。
三、作图题(每小题4分,共计8分)
15.在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一小球,并在小车水平地板上放置一物块A,从某时
刻起,发现小球向右(运动的同方向)摆动,如图1-10所示,请画出此时物块A所受力的示意图。
图1-10
16.如图1-11是一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地的一瞬间。
请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图。
(A点是作用点)
图1-11
四、实验探究题(每空2 分,共计16分)
17.在探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,由此猜想滑动摩擦力大小可能与____________有关;先后用大小不同的力将手按在同一接触面上滑动时,感觉受到的阻碍也是不同的,猜想滑动摩擦力大小还可能与________有关。
(2)一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,采用了如图1-12所示的方式,这种操作是____的。
图1-12
(3)根据________原理,实验中应该____、____拉动滑块,滑动摩擦力的大小才____拉力的大小。
(4)一个同学认为滑动摩擦力的大小还与接触面积的大小有关,于是她设计了一个实验方案,下面是该方案的一个环节:将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同。
她对这个环节的设计是____的,原因是________________。
参考答案
1.A
2.B [解析] 铅球运动员投出铅球后,身体由于惯性仍然会向前运动,故身体会向前倾倒,不能用“力的作用是相互的”来解释,故B符合题意。
3.B [解析] 用手转动链球时,与手接触的是链球的把手,手对链球的把手有一个向里的拉力,由于物体间力的作用是相互的,所以同时链球的把手也会对手有一个向外的拉力。
所以手受到的向外的力的施力物体是链球的把手。
4.C [解析] 松手后,同名磁极相互排斥,在磁力的作用下,两车向相反的方向运动;小车A对B 的排斥力使B车运动状态发生改变,小车B对A的排斥力使A车运动状态发生改变;两车运动方向不同,则运动状态不一样,所以这两个力的作用效果不同。
5.D [解析] 实心球出手之前,和手一起运动,抛出后不再受到手的推力,而是由于具有惯性继续向前运动,同时小球在空中只受重力作用,重力改变了小球的运动状态,故D正确。
6.A
7.A [解析] 摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,则摩擦力不变。
题图甲、乙、丙、丁在压力大小和接触面的粗糙程度不变时,只改变了木块接触面积的大小以及木块的运动速度,故摩擦力不变;因木块均做匀速直线运动,所以所用推力均等于摩擦力,故A正确。
8.D [解析] 在平直路面上用10 N的力沿水平方向推物体时,物体受到静摩擦力作用,静摩擦力与10 N的力方向相反、大小相等,故A错误;当推力增大到30 N时,物体做匀速直线运动而处于平衡状态,所以物体受到的滑动摩擦力的大小为30 N;撤去推力后,物体运动速度减小,但由于压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以摩擦力不变,仍为30 N,故B、C错误,D正确。
9.C
10.5 5
11.重竖直向下
12.大于G=m×15 N/kg
13.减小增大
14.等于10
15.如图所示
16.如图所示
[解析] 支持力垂直于接触面竖直向上,摩擦力是人奔跑的动力,与人运动方向相同。
17.(1)接触面的粗糙程度压力
(2)错误
(3)二力平衡水平匀速等于
(4)错误没有保证木块对桌面的压力相同。