2016届高考物理一轮复习-2.1力、重力、弹力和摩擦力课时强化作业
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专题2.1 重力弹力1. 判断正误,正确的划“√〞,错误的划“×〞(1)自由下落的物体所受重力为零(×)(2)重力的方向不一定指向地心(√)(3)地球上物体所受重力是万有引力的一个分力.(√)(4)物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力〔×〕(5)物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重心不可能不在这个物体上〔×〕(6)同一物体从赤道移到北极,其重力不仅大小变大,而且方向也变了〔√〕(7)弹力一定产生在相互接触的物体之间(√)(8)相互接触的物体间一定有弹力(×)(9)F=kx中“x〞表示弹簧形变后的长度(×)(10)弹簧的形变量越大,劲度系数越大(×)(11)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定(√)(12)只要物体发生形变就会产生弹力作用.(×)(13)物体所受弹力方向与自身形变的方向一样.(×)(14)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆.(×)2. 如下关于力的说法中,正确的答案是( )A.有的力有施力物体,有的力没有施力物体B.任何物体受到力的作用后形状都发生改变C.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力D.影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点【答案】D3. (多项选择)如下四个图中,所有的球都是一样的,且形状规如此质量分布均匀。
甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。
关于这四个球的受力情况,如下说法正确的答案是( )A.甲球受到一个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用 D.丁球受到两个弹力的作用【答案】AC4. (多项选择)关于弹力的方向,如下说法中正确的答案是( )A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体【答案】AD【解析】放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力,其方向为垂直于桌面向上,故A正确;放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上,故B错误,D正确;绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向,而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向,故C错误。
【高考核动力】2016届高考物理一轮复习课时作业4 重力、弹力、摩擦力(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后括号内)1.探究弹力和弹簧伸长量的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N的重物时,弹簧长度为0.16 m,悬挂20 N的重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( )A.L0=0.02 m k=500 N/mB.L0=0.10 m k=500 N/mC.L0=0.02 m k=250 N/mD.L0=0.10 m k=250 N/m【解析】由胡克定律知F1=k(L1-L0)①F2=k(L2-L0)②由①②代入数据解得:L0=0.10 m,k=250 N/m.【答案】 D2.一个斜面体上搁置一根只能沿竖直方向运动的直杆,杆与斜面接触面粗糙.斜面体水平向右运动过程中,发现杆匀加速上升,如图所示,关于斜面体对杆的作用力,下列判断中正确的是( )A.斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向下B.斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向上C.斜面体对杆的作用力竖直向上D.斜面体对杆的作用力竖直向下【解析】杆匀加速上升,斜面体水平向右运动,杆相对于斜面体向上滑动,因此杆受的摩擦力沿斜面向下,A对,B错;杆受的支持力垂直于斜面向上,杆受斜面体的作用力斜向右上方,C、D项错误.【答案】 A3.质量为m的物体放在水平面上,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F2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 合=2μmgD .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f 合=μmg【解析】 由于F 1和F 2的合力是恒力,物体由静止开始运动,必沿F 1和F 2的合力方向做直线运动,滑动摩擦力的方向必沿F 1和F 2的合力的反方向,滑动摩擦力的大小为F f 合=μF N ,又因为F N =m g ,故F f 合=μmg .【答案】 D 4.如图所示,一重为8 N 的球固定在AB 杆的上端,今用测力计水平拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为6 N ,则AB 杆对球作用力的大小及方向为( )A .6N ,竖直向上B .8 N ,竖直向下C .10 N ,斜左上与竖直方向的夹角为37°D .12 N ,斜右上与竖直方向的夹角为53°【解析】 取球受力分析如图所示,由平衡条件知F 杆=62+82N =10 N. 设F 杆与竖直方向的夹角为θ,则tan θ=F G =68所以θ=37°. 【答案】 C5.如下图所示,质量为m 的物块,在力F 的作用下静止于倾角为α的斜面上,力F 大小相等且F <mg sin α.则物块所受摩擦力最大的是( )【解析】 因为m 处于静止状态,以m 为研究对象对四个选项中的情况进行受力分析,可得:A 中摩擦力f 1=mg sin α-F ;B 中摩擦力f 2=mg sin α-F cos α,C 中摩擦力f 3=mg sin α;D 中摩擦力f 4=(mg +F )sin α;由于F <mg sin α,比较各选项中的摩擦力可得最大值为f 4.因此选项D 正确.【答案】 D 6.如图所示,斜面体M 的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上来回运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力F f与时间t的关系图像应是下图中的哪一个( )【解析】以斜面体M为研究对象,斜面体受重力、物块m的压力、地面的支持力和地面对斜面体的摩擦力作用而保持静止状态,物块在斜面上来回运动,物块对斜面的压力不变,斜面体所受外力不变,故地面对斜面体的摩擦力不发生变化,选项C正确.【答案】 C7.图甲在倾角θ=37°的固定斜面上叠放着A、B两物块,A、B通过绕过定滑轮的轻绳相连,如图甲所示.A、B间光滑,B与斜面间动摩擦因数μ=0.5,物块A的质量为m,B的质量为M.不计绳与滑轮间摩擦,系统处于静止状态,sin 37°=0.6,c os 37°=0.8,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则下列判断正确的是( )A.斜面对B的摩擦力可能为零B.连接A、B的轻绳张力为0.2(m+M)gC.A、B的质量关系必须满足M=5mD.物块B受到的静摩擦力方向一定沿斜面向上【解析】由于A、B间光滑,因此A受三个力而平衡,如图乙所示,轻绳张力T=mg sin 37°=0.6mg.对B受力分析如图丙所示,除斜面对B的静摩擦力方向不确定外,其他力的方向确定,由平衡条件得T-Mg sin 37°±F f=0,其中F f≤μ(m+M)g cos 37°=0.4(m+M)g,可得(0.2M-0.4m)g≤T≤(M+0.4m)g,则0.2M≤m≤5M,而当m=M时,摩擦力为零,A对,B、C、D均错.【答案】 A8.用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零,则物体所受的摩擦力F f随时间t的变化图象可能是下列图中的( )【解析】若F减小为零之前物体始终运动,则摩擦力始终为滑动摩擦力,大小不变,选项A正确;若F减小为零之前物体停止运动,则停止前摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,停止后摩擦力为静摩擦力,大小随F的减小而减小,选项D正确.【答案】AD9.(2015·晋中月考)水平桌面上平放着一副共54张且每一张质量都相等的扑克牌.牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等.用手指以竖直向下的力按压第一张牌.并以一定的速度水平移动手指.将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动).设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则( )A.第1张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相反B.从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动C.从第2张牌到第M张牌之间的牌可能发生相对滑动D.第54张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反【解析】第1张牌在手指静摩擦力的作用下水平移动,所以摩擦力的方向与手指运动的方向相同,选项A错误;设竖直压力为F N,每张牌的质量为m,第n张牌(54≥n≥2)受上面第n-1张牌的摩擦力最大为F f=μ[F N+(n-1)mg],方向与手指的运动方向相同;受下面第n+1张牌的摩擦力最大为F f′=μ(F N+nmg),方向与手指的运动方向相反,由于F f<F f′,所以从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动,选项B、D正确.【答案】BD10.(2015·广东惠州调考)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平.则下列说法中正确的是( )A.甲图方式中墙受到的推力为2FB.乙图方式中墙受到的推力为2FC.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F【解析】对于乙图,墙壁在水平方向所受到人的作用力如图1所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F 合 =2F .根据力的平衡可知A 、B 两人受到的静摩擦力均为F f =F .图4对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B 对它的推力F ,如图2所示.然后再以B 为研究对象,B 受到A 的推力F 和墙壁的反作用力F 1′,由于F =F 1′,所以此时B 在水平方向不受摩擦力的作用,B 同学的受力情况如图3所示.再以A 为研究对象,根据牛顿第三定律可知由于A 对B 的作用力为F ,所以B 对A 的反作用力F 2′=F ,根据力的平衡可知A 所受地面的摩擦力为F ,A 同学的受力情况如图4所示.【答案】 BD二、综合应用(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)(2015·广东中山模拟)如图所示,斜面为长方形的斜面体倾角为37°,其长为0.8 m ,宽为0.6 m .一重为20 N 的木块原先在斜面体上部,当对它施加平行于AB 边的恒力F 时,刚好使木块沿对角线AC 匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F 的大小.【解析】木块在斜面上的受力示意图,如图所示,由于木块沿斜面向下做匀速直线运动,由平衡条件可知:F =mg sin 37°·tan α=20×0.6×0.60.8 N =9 N木块受到的摩擦力为F f =mg2+F 2=2+92N =15 N由滑动摩擦力公式得μ=F f F N =F f mg cos 37°=1520×0.8=1516.【答案】15169 N 12.(18分)如图甲所示,轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体,∠ACB =30°;图乙中轻杆HP 一端用铰链固定在竖直墙上,另一端P 通过细绳EP 拉住,EP 与水平方向也成30°,轻杆的P 点用细绳PQ 拉住一个质量也为10 kg 的物体.g 取10 m/s 2,求:(1)轻绳AC 段的张力F AC 与细绳EP 的张力F EP 之比; (2)横梁BC 对C 端的支持力; (3)轻杆HP 对P 端的支持力.【解析】 分别对C 点和P 点受力分析如图所示.(1)图甲中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体,物体处于平衡状态, 绳AC 段的拉力F AC =F CD =M 1g图乙中由F EP sin30°=F PQ =M 2g 得F EP =2M 2g 所以得F AC F EP =M 1g 2M 2g =12. (2)图甲中,根据几何关系得: F C =F AC =M 1g =100 N ,方向和水平方向成30°角斜向右上方.(3)图乙中,根据平衡方程有F EP sin 30°=M 2g F EP cos 30°=F P所以F P =M 2gtan 30°=3M 2g ≈173 N,方向水平向右.【答案】 (1)1∶2 (2)100 N ,方向与水平方向成30°角斜向右上方 (3)173 N ,方向水平向右。
咐呼州鸣咏市呢岸学校课时提升作业四重力弹力摩擦力(45分钟100分)选择题(此题共15小题,1~10题每题6分,11~15题每题8分,共100分。
1~10题为单项选择题,11~15题为多项选择题)1.(2021·模拟)以下各图中,P、Q两小球之间不存在弹力的是(所有的接触面都光滑,小球处于静止状态) ( )【解析】选D。
A图两球间假设无弹力那么小球P将向右下运动,故PQ间有弹力,A错误;B图中假设两球间无弹力那么小球将向凹面的底部运动,故PQ间有弹力,B错误;C图两球间假设无弹力那么小球P将向下运动,故PQ间有弹力,C错误;D图两球间假设有弹力那么小球将向两边运动,故PQ间无弹力,D正确。
2.如下图,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,那么以下说法正确的选项是( )导学号42722338A.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【解析】选A。
由平衡条件可得,墙对容器的静摩擦力F f=m总g,随m总的增大而增大,A正确,B错误;只要m总g≤μF,不增大水平力F也可使容器静止不动,C错误;因注水过程中容器始终静止,故容器受到的合力始终为零,D错误。
【加固训练】如下图为某型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂〞将几吨砖夹起,大大提高了工作效率。
某夹砖机能夹起质量为m 的砖,两支“手臂〞对砖产生的最大压力为F max (设最大静摩擦力于滑动摩擦力),那么“手臂〞与砖之间的动摩擦因数至少为 ( )A.m gF maxB.m g2F maxC.2mgF maxD.F max mg【解析】选A 。
由于砖处于平衡状态,由平衡条件可得μF max =mg,解得μ=m g F max,故A 正确。
3.如下图,倾角为30°,重为80N 的斜面体静止在水平面上。
【走向高考】高考物理一轮复习重力弹力摩擦力配套练习一、选择题1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B.两个物体间有弹力一定有摩擦力C.汽车在水平公路上行驶,驱动轮受到的摩擦力向前D.杂技演员用手握着竖直的杆向上攀,手握杆的力越大,手受到杆的摩擦力越大[答案] C[解析] 有摩擦力一定有弹力,A错;有弹力不一定有摩擦力,B错;驱动轮与地面间的力是动摩擦力,此时方向向前,C正确,演员爬杆时,是静摩擦力,与压力无关,D错.2.一氢气球下系一小重物G,重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是( )[答案] A[解析] 重物只在重力和绳子的拉力F作用下做匀速直线运动,那么这两个力的合力为0,即绳子的拉力方向是竖直向上,A正确.3.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上[答案] D[解析] 由于小球处于静止状态,故小球受力平衡,弹性杆对小球的弹力F N=G=2N,方向竖直向上.4.(2009·江苏高考模拟)如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( )A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力[答案] D[解析] 弹簧对B有向左的弹力,B保持静止,因此A对B有向右的摩擦力,B对A的摩擦力向左,A、B错误;A、B整体在水平方向不受其他外力作用,因此没有向左或向右的运动趋势,地面对A没有摩擦力.C 错误、D正确.5.(2009·安徽蒙城六中教学质检)如图所示,加装“保护器”的飞机一旦在空中发生事故失去动力时,上方的降落伞就会自动弹出.如果一根伞绳就能承重2940N,降落伞展开后伞绳与竖直方向的夹角均为30°,飞机的质量约为30t,忽略其他因素,仅考虑当飞机处于平衡时,降落伞的伞绳至少所需的根数最接近( )A.120根B.12根C.60根D.100根[答案] A[解析] 每根伞绳能承受的拉力为F=2940N,设共需n根,则有nF cos30°=300000N,解得n=118,A正确.6.(2009·安徽蚌埠质检)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小到0.3kg,将会出现的情况是(g=10m/s2) ( )A.弹簧测力计的读数将变小B.A仍静止不动C.A对桌面的摩擦力不变D.A所受的合力将要变大[答案] B[解析] 初态时,对A:得到F f=F1-F2=4N,说明最大静摩擦力F max≥4N,当将总质量减小到0.3kg时,物体仍静止,F f′=1N.7.(2009·安徽含山县林头中学高三月考)如图所示,斜面体M的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上做简谐运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象是( )[答案] C[解析] 由于斜面光滑,尽管物块在斜面上做简谐运动,但由于物块对斜面的摩擦力为零,对斜面的正压力始终等于重力沿垂直斜面方向的分力,因此地面对斜面体的摩擦力始终是一个恒力,C正确.8.如图所示,AOB为水平架光滑杆,其夹角∠AOB=60°,在杆上套两个质量均为m的小球,两小球由可伸缩的弹性绳连接,在绳的中点C,施以沿∠AOB角平分线方向向右的水平拉力F,两小球平衡时绳对小球弹力大小为F T,则F T与F大小的关系是( )A .F T =FB .F T >FC .F T <FD .无法确定 [答案] A[解析] 球和C 点受力如图所示,球平衡时F N =F T ,C 点受三个力互成120°角而平衡F =F T ,正确选项是A.二、非选择题9.如下图所示,三个质量均不计的完全相同的测力计,各小球质量相同,一切摩擦不计,平衡时各弹簧秤示数分别为F 1、F 2、F 3,其大小关系是________.[答案] F 1=F 2=F 3[解析] A 图:受下面一个球对它的拉力和上面一个球对它的拉力,如果没有上面一个球对它的拉力,弹簧就不能悬在空中.B 图:分别受到墙和小球对它的拉力,如果没有墙对它的拉力,弹簧将运动起来.C 图:分别受到两个小球对它的拉力.由此可见,三种情况都是受到两个拉力且平衡,故结果一样,F 1=F 2=F 3.10.(2008·潍坊)如图所示,长为l 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹角为30°,且使小球A 处于静止状态,则对小球施加的最小的力等于________.[答案] 12mg[解析] 对小球受力分析如图,将mg 沿绳和垂直绳方向分解,绳子拉力可以和G x 平衡,外力F 直接与G y 平衡时,外力F 最小F min =G y =mg sin30°∴F min =12mg .11.如图所示,水平面上有一重为40N 的物体,受到F 1=13N 和F 2=6N 的水平力的作用而保持静止.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)当只将F 1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.(3)若撤去的力不是F 1而是F 2,则物体受到的摩擦力大小方向又如何? [答案] (1)7N ,水平向右 (2)6N ,水平向左 (3)8N ,水平向右 [解析] 最大静摩擦力F m =μF N =μG =0.2×40N=8N(1)因为F 1-F 2=13N -6N =7N<F m ,所以摩擦力为静摩擦力,且Ff 1=7N ,方向与物体相对运动趋势方向相反,即水平向右.(2)因为F 2=6N<F m ,所以摩擦力为静摩擦力,且Ff 2=6N ,方向与F 2方向相反,即水平向左.(3)因为F 1=13N>F m ,所以摩擦力为滑动摩擦力,Ff 3=μF N =8N ,方向与F 1方向相反,即水平向右. 12.如图所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为1kg 的物体,用k =100N/m 的轻质弹簧平行于斜面拉着,物体放在PQ 之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动.若AP =22cm ,AQ =8cm ,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g =10m/s 2)[答案] 7N[解析] P 、Q 两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在P 点弹簧处于伸长状态,受力分析如图(1)所示.f m =F 1-mg sin α①在Q 点弹簧处于压缩状态,受力分析如图(2)所示. f m =F 2+mg sin α② 设弹簧原长x ,则有 F 1=k (0.22-x )③ F 2=k (x -0.08)④由①②得⎩⎪⎨⎪⎧f m =F 1-mg sin αf m =F 2+mg sin α所以2f m =F 1+F 2=k (0.22-0.08) f m =12×100×0.14N=7N.13.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个轻质弹簧相连接的物块A 、B ,它们的质量分别为m A 、m B ,弹簧的劲度系数为k ,C 为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C 时物块A 受到的合外力和从开始到此时物块A 的位移d .(重力加速度为g )[答案] F -(m A +m B )g sin θ(m A +m B )g sin θk[解析] B 刚要离开C 时,弹簧弹力大小,F 弹=m B g sin θ. 以A 为对象受力如图故合力F 合=F -F 弹-m A g sin θ=F -(m A +m B )g sin θ,开始时弹簧压缩量Δx 1=m A g sin θk,B 刚要离开时,弹簧伸长量Δx 2=m B g sin θk,所以A 的位移d =Δx 1+Δx 2=(m A +m B )g sin θk.。
课时作业(三) [第3讲 重力 弹力 摩擦力]如图所示,小孩用水平力推静止在水平地面上的大木箱,没有推动.关于木箱受到的力及它们的关系说法正确的是( ) 图重力、支持力、推力、摩擦力都属于电磁相互作用木箱受到的推力是因为小孩发生了形变推力方向和摩擦力方向相同推力大小小于摩擦力质量为m和m的小球A、B与劲度系数均为k的轻弹簧L和L连接,如图所示,静止时,两弹簧伸长量分别为x和x,则( ) 图只要m=m,有x=x只要m>m,有x<x只要m<m,有x<x只要不超出弹性限度,始终有x>x如图所示为某新型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率.已知某夹砖机能夹起质量为m的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为F(设最大静擦力等于滑动摩擦力),则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( ) 图μ= .===如图所示,倾角为θ的斜面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( ) 图受到C的摩擦力一定不为零受到水平面的摩擦力一定为零不论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水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等如图所示,重80 的物体A放在倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为10 ,劲度系数为的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 ,现用一弹簧测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 ,当弹簧的长度仍为8 时,弹簧测力计读数不可能为( ) 图10 N B.20 N C.40 N D.60 N 6.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( ) 图受到向左的摩擦力对A的摩擦力向右地面对A的摩擦力向右地面对A没有摩擦力如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则( ) 图、B间没有静摩擦力受到B的静摩擦力方向沿斜面向上受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg与B间的动摩擦因数为在水平力F作用下,重为G的物体沿墙壁匀速下滑,如图所示.若物体与墙之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力的大小为( ) 图+G 9.如图所示,A、B两个物体的重力分别是G=、GB=,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 ,则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是( ) 图、6 N、6 N、2 N、4 N如图所示,一倾角为45的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确( ) 图3-10 A.球一定受墙和斜面的弹力球一定受墙的弹力,可能受斜面的弹力球可能受墙的弹力,一定受斜面的弹力球可能受墙和斜面的弹力某同学用传感器来探究摩擦力,他将传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;将一质量m=3.75的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,至木块运动一段时间后停止拉动,获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像.下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是( ) 图~2 内木块一直受到静摩擦力的作用~6 木块做加速运动D.木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08如图K3-12所示,物体、B、C叠放在水平桌面上,力作用在物体上后,各物体仍保持静止状态,那么以下说法正确的是( ) 图K3-12不受摩擦力作用不受摩擦力作用A不受摩擦力作用、B、C三个物体组成的整体所受摩擦力为零如图所示,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μ,长木板与地面间的动摩擦因数为μ,则有以下结论:( ) 图长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ长木板受到地面的摩擦力的大小一定是(m+M)g当F>μ(m+M)g时,长木板便开始运动无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动其中正确的是( )课时作业(三) [解析] 木箱受到的推力是施力物体(小孩)发生了形变产生的,选项正确;推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,选项、错误;重力属于引力相互作用,选项错误. [解析] 对B,由二力平衡mBg=kx,对A、B整体,由二力平衡得(m+m)g=kx,比较得x>x,选项正确. [解析] 对砖,由平衡条件,有2f=mg,而f≤μF,联立得μ≥,选项正确. 5. [解析] 弹簧对B有向左的弹力,B保持静止,因此A对B有向右的摩擦力,则B对A的摩擦力向左,选项、错误;A、B整体在水平方向没有向左或向右的运动趋势,地面对A没有摩擦力,选项错误,选项正确. [解析] 对A、B整体,由平衡条件,A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg,选项正确;对B,B受到A的静摩擦力大小为mg,方向沿斜面向上,A受到B的静摩擦力方向沿斜A、、D错误. [解析] 由f=μF得f=μF,选项、错误;由竖直方向二力平衡得f=G,选项正确,选项错误. [解析] F大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才对球有弹力,而斜面对球必须有C正确. 12.。
高三物理一轮复习第二章第1讲重力弹力摩擦力课时作业(含解析)重力弹力摩擦力1.关于重力,下列说法正确的是( )A.球体的重心一定在球心上B.物体上只有重心处才受到重力作用C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D.同一物体在同一地点,无论运动状态如何,其所受重力都一样大解析:均匀球体的重心一定在球心上,而非均匀球体的重心不一定在球心上,选项A 错误;物体上各处都受到重力,选项B错误;由于物体的重力是由地球对物体的吸引而产生的,与物体的运动状态无关,则知物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力,选项C错误;同一物体在同一地点,重力加速度g相同,物体的重力G=mg相同,选项D正确.答案:D2.S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧,k1>k2.a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物块,m a>m b,将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来.现要求两根弹簧的总长度最大,则应使( )A.S1在上,a在上B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上解析:根据胡克定律F=kx可知,当F=(m a+m b)g一定时,k和x成反比,故S2在上,上边弹簧最长;S1在下,当k一定时,F=mg和x成正比,故a在下,b在上,D正确.答案:D3.如图所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是( )A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用D.无论A随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A的作用力均相同解析:无论传送带向上还是向下运动,物体A随传送带匀速运动处于平衡状态,在重力作用下有相对于传送带沿斜面向下的运动趋势,传送带对物体有沿斜面向上的静摩擦力,如图所示,根据平衡条件可得F f=mg sin θ,所以D正确.答案:D4.(2016·高考海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示,则( )A.f1=0,f2≠0,f3≠0B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0D.f1≠0,f2≠0,f3≠0解析:对a、b、P整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故f3=0;将a和b看成一个整体,ab整体有相对斜面向下运动的趋势,故b与P之间有摩擦力,即f2≠0;对a进行受力分析可知,由于a处于静止状态,a相对于b有向下运动的趋势,故a和b之间存在摩擦力作用,即f1≠0,故选项C正确.答案:C5.(多选)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,则下列物块所受的摩擦力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:BD6.如图所示,质量为m B=24 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=22 kg的木箱A 放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A.0.3 B.0.4C.0.5 D.0.6解析:对A受力分析如图甲所示,由题意得,F T cos θ=F f1①,F N1+F T sin θ=m A g②,F f1=μ1F N1③,由①②③得F T=100 N,对A、B整体受力分析如图乙所示,由题意得F T cos θ+F f2=F④,F N2+F T sin θ=(m A+m B)g⑤,F f2=μ2F N2⑥,由④⑤⑥得μ2=0.3,故A选项正确.答案:A7.(多选)(2019·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34mg D .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:AC8.(2019·陕西西安联考)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 A m B为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A.4μ+33μ+4 B.3μ+44μ+3 C.4μ-33μ-4 D.3μ-44μ-3解析:设绳中张力为F ,对A 应用平衡条件可得F cos 53°=μ(m A g -F sin 53°),对B 应用平衡条件可得F cos 37°=μ(m B g -F sin 37°),以上两式联立可解得m A m B =4μ+33μ+4,选项A 正确.答案:A。
第二章第1讲一、选择题(在题后给的选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.)1.关于力的概念,下列说法中正确的是( )A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质也一定不相同【答案】A【解析】力是物体间的相互作用,受力物体同时也是施力物体,所以选项A正确;放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力,这是由于桌面发生微小形变而产生的,故选项B错误;作用力和反作用力同时产生、同时消失,故选项C错误;根据力的作用效果命名的力,性质可能相同,也可能不相同,如向心力,可以是绳子的拉力,也可以是静电力,还可以是其他性质的力,选项D错误.2.(2015年广东五校调研)两个完全相同的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O,再用长度相同的线连接A、B 两个小球,如图K2-1-1所示,然后用一水平向右的力F拉小球A,使三条线均处于直线状态,此时OB线恰好位于竖直方向且两个小球都静止,小球可视为质点,则拉力F的大小为( )图K2-1-1A.0 B.3mgC.33mg D.mg【答案】B【解析】OB恰好竖直,说明AB绳无弹力,对A进行受力分析如图所示.由图得F=mgtan 60°=3mg.3.如图K2-1-2所示,4根完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物体在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示4根弹簧的伸长量,则有( )图K2-1-2A .l 2>l 1B .l 4>l 3C .l 1>l 3D .l 2=l 4【答案】D【解析】只要知道不计质量的弹簧一端的受力为F ,另一端不管什么情况,受力大小也一定为F ,故4个弹簧的伸长量均相等.4.(2015年广东十校联考)如图K2-1-3所示,小车沿水平面向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ,杆的顶端固定着1个质量为m 的小球,当小车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F 1至F 4变化)的变化图示可能是( )图K2-1-3【答案】C【解析】小球只受重力和杆的弹力作用.杆的弹力F 的竖直分量与重力平衡,水平分量产生加速度,即F 竖直=mg ,F 水平=ma ,所以选项C 正确.5.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( )图K2-1-4A .mgtan θkB .2mgtan θkC .mgtan θ2kD .2mgtan θ2k 【答案】C【解析】对球A 受力分析,受重力mg 、拉力T 、弹簧的弹力F ,如图.根据平衡条件,结合合成法有F =mgtan θ2,根据胡克定律有F =kx.解得x =mgtan θ2k,故选C .6.(2015年宝鸡模拟)如图K2-1-5所示,固定在水平地面上的物体A ,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A 顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m 1、m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,小球看作质点,则m1、m2之间的关系是( )图K2-1-5A.m1=m2B.m1=m2tan θC.m1=m2cot θD.m1=m2cos θ【答案】B【解析】设绳对小球的拉力大小为F T,对m1受力分析如图(甲)所示,则F T=m1gcos θ,对m2受力分析如图(乙)所示,m2静止,故F T=m2gsin θ,故m1gcos θ=m2gsin θ,m1=m2tan θ,选项B正确.7.小木块放在桌面上,下列说法正确的是( )A.在接触处只有桌面有弹力产生B.在接触处桌面和小木块都有弹力产生C.木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力D.木块对桌子的压力就是木块受到的重力【答案】BC8.木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图K2-1-6所示,则有( )图K2-1-6A.人对木箱底的压力大小为(G2+F)B.人对木箱底的压力大小为(G2-F)C.木箱对地面的压力大小为(G2+G1-F)D.木箱对地面的压力大小为(G1+G2)【答案】AD【解析】分清研究对象,正确对研究对象进行受力分析.求木箱对地面的作用力,可以将人与木箱看作一个整体.9.如图K2-1-7所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法正确的是( )图K2-1-7A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力【答案】BD10.(2015年阳江模拟)如图K2-1-8中a 、b 、c 为三个物块,M 、N 为两个轻质弹簧,R 为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图所示,并处于平衡状态( )图K2-1-8A .有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态B .有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态C .有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态D .有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态【答案】AD二、非选择题11.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2 m ,它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图K2-1-9甲所示.当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图K2-1-9乙所示.试求这两根弹簧的劲度系数k 1和k 2.图K2-1-9【答案】10 N/m 20 N/m【解析】此物理过程,弹簧压缩测得的力的大小就等于弹簧的弹力,并遵守胡克定律,据题意,当压缩量只有0.2 m 的时候,只有大弹簧发生形变,从图中读出此时x =0.2 m ,F =2 N ,由胡克定律,知F =k 1x ,得k 1=F x =20.2N/m =10 N/m. 组合弹簧的形变量为0.3 m 时,大弹簧的形变量为x 1=0.3 m ,小弹簧的形变量x 2=0.1 m ,F 1+F 2=5 N ,就有k 1x 1+k 2x 2=5 N ,k 2=5 N -k 1x 1x 2=5-10×0.30.1N/m =20 N/m. 12.(2015年江门联考)如图K2-1-10所示,在倾角为θ的光滑斜面上,劲度系数分别为k 1、k 2的两根轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m 1的重物,最下端挂一质量为m 2的重物,现用力F 沿斜面向上缓慢推动m 2,当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时,求:(1)m 1、m 2各上移的距离;(2)推力F 的大小.图K2-1-10【答案】(1)1+m 2θk 1-m 1gsin θk 1+k 2 m 2gsin θk 2+1+m 2θk 1(2)m 2gsin θ+k 2m 1gsin θk 1+k 2【解析】(1)没加推力时,k 2x 2=m 2gsin θ,k 2x 2+m 1gsin θ=k 1x 1.加上推力后,当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,k 1的伸长量与k 2的压缩量均为x ,对m 1受力分析,可得k 1x +k 2x =m 1gsin θ.所以m 1上移的距离d 1=x 1-x =1+m 2θk 1-m 1gsin θk 1+k 2, m 2上移的距离d 2=x 2+x +d 1=x 2+x 1=m 2gsin θk 2+1+m 2θk 1. (2)分析m 2的受力情况,有F =m 2gsin θ+k 2x =m 2gsin θ+k 2m 1gsin θk 1+k 2.。
课时作业(三) [第3讲重力、弹力、摩擦力]基础巩固1.如图K31所示,小孩用水平力推静止在水平地面上的大木箱,没有推动.关于木箱受到的力及它们的关系,下列说法正确的是( )图K31A.重力、支持力、推力、摩擦力都属于电磁相互作用B.木箱受到推力是由于小孩发生了形变C.推力方向和摩擦力方向相同D.推力小于摩擦力图K322.如图K32所示,两块同样的条形磁铁A、B,它们的质量均为m,将它们竖直叠放在水平桌面上,用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧测力计上的读数为mg,则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2的大小分别为( )A.F1=0,F2=mgB.F1=mg,F2=0C.F1>0,F2<mgD.F1>0,F2=mg3.用轻弹簧竖直悬挂质量为2m的物体,静止时弹簧的伸长量为L,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L,斜面倾角为30°,如图K33所示.则物体所受摩擦力( )图K33 A.等于零B.大小为mg,方向沿斜面向下C.大小为32mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上4.如图K34所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则( )图K34A.A对B有沿斜面向上的静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin θD.A与B间的动摩擦因数μ=tan θ技能强化5.物体A的质量为1 kg,置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2.从t =0时刻开始,物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左、大小恒为F0=1 N 的作用力.则反映物体受到的摩擦力F f随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取向右为正方向,g取10 m/s2)( )图K356.2014·杭州月考用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零.则物体所受的摩擦力f随时间t 的变化图像可能是图K36中的( )图K367.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20 m,它们的下端固定在地面上,上端自由,如图K37甲所示.当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,则两根弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧劲度系数为k1,小弹簧劲度系数为k2)( )图K37A.k1=100 N/m,k2=200 N/mB.k1=200 N/m,k2=100 N/mC.k1=100 N/m,k2=300 N/mD.k1=300 N/m,k2=200 N/m8.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图K38所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处,在实验操作中发现瓦滑到底端时由于速度较大而摔碎.为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )图K38A.增加每次运送瓦的块数B.减少每次运送瓦的块数C.增大两杆之间的距离D.减小两杆之间的距离9.用弹簧测力计测定木块A和木块B之间的动摩擦因数μ,有如图K39所示的两种装置.(1) 为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力,图中甲、乙两种情况下,木块A是否都一定都要做匀速运动?(2)若木块A做匀速运动,甲图中A、B间的摩擦力是否等于拉力F a?(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N,甲图中当A被拉动时(B静止),弹簧测力计的读数为60 N,拉力F a=110 N,求A、B间的动摩擦因数μ.图K3910.夹角为60°的V形槽固定在水平地面上,槽内放一根重500 N的金属圆柱体,用F =200 N的沿圆柱体轴线方向的力拉圆柱体,可使它沿槽匀速滑动,如图K310所示.求圆柱体和V形槽间的动摩擦因数μ.图K310挑战自我11.如图K311所示,倾角为θ的光滑斜面体ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物P,最下端挂一质量为m2的重物Q,此时两重物均处于平衡状态,现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡.试求P、Q沿斜面各自移动的距离.(重力加速度为g)图K311课时作业(三)1.B [解析] 木箱受到的推力是施力物体(小孩)发生了形变产生的,选项B 正确;推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,选项C 、D 错误;重力属于引力相互作用,选项A 错误.2.D [解析] 磁铁A 受到向下的重力、向上的拉力、B 对A 向下的引力和B 对A 向上的支持力,这四个力平衡,因为拉力和重力大小相等,所以B 对A 向下的引力和B 对A 向上的支持力相等,所以,F 1>0,但不一定等于mg ,选项A 、B 错误;把磁铁A 和B 当成一个整体,这个整体的重力等于2mg ,向上的拉力为mg ,还有桌面向上的支持力,根据这三个力平衡可知水平桌面对B 的支持力F 2的大小等于mg ,选项C 错误,选项D 正确.3.B [解析] 对竖直悬挂的物体,因处于静止状态,故有kL =2mg ①,对斜面上的物体进行受力分析,建立如图所示的坐标系,并假设摩擦力方向沿x 轴正方向.由平衡条件得:kL +F f =2mgsin 30°②,联立①②两式解得:F f =-mg ,说明物体所受摩擦力方向沿斜面向下,选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.4. A [解析] A 、B 以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C 匀速下滑,A 受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin θ,A 对B 的摩擦力等于B 重力沿斜面方向的分力,选项A 正确,选项C 错误;由牛顿第三定律,A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向下,选项B 错误;A 与B 间的摩擦力是静摩擦力,不能确定A 、B 之间的动摩擦因数μ,选项D 错误.5.C [解析] 物体在向右滑行时,受到的是滑动摩擦力,F f1=μmg =2 N ,方向向左.由于F 0=1 N<F f1,物体最后静止,受到的是静摩擦力,其大小为F f2=F 0=1 N ,方向和F 0的方向相反,即向右.选项C 正确.6. AD [解析] 若F 减小为零之前物体始终运动,则摩擦力始终为滑动摩擦力,大小不变,选项A 正确;若F 减小为零之前物体停止运动,则停止前摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,停止后摩擦力为静摩擦力,大小随F 的减小而减小,选项D 正确.7.A [解析] 根据Fx 图像的斜率可求得k 1=20 N 0.2 m =100 N/m ,k 1+k 2=50 N -20 N 0.3 m -0.2 m=300 N/m ,故k 2=200 N/m ,选项A 正确.8.C [解析] 在垂直杆所在平面的方向上,两杆对瓦片的支持力的合力不变,大小等于mgcos α,增大两杆之间的距离,两杆对瓦的支持力均增大(如图所示),瓦下滑时受到的摩擦力增大,选项 C 正确.9.(1)甲图装置中只要A 相对B 滑动即可;乙图装置中A 必须做匀速直线运动(2)不等于 (3)0.4[解析] (1)甲图装置中只要A 相对B 滑动即可,弹簧测力计的拉力等于B 受到的滑动摩擦力;乙图装置中要使弹簧测力计的拉力等于A 受到的滑动摩擦力,A 必须做匀速直线运动,即处于平衡状态.(2)甲图中A 受到B 和地面的滑动摩擦力.当A 匀速运动时,这两个滑动摩擦力大小之和等于拉力F a 的大小.(3)对甲图中木块B ,F N =G B =150 N由f =μF N可得μ=f F N =60 N 150 N=0.4(注:滑动摩擦力与F a 无关,这种实验方案显然优于乙图装置的方案).10.0.2 [解析] 因为圆柱体匀速滑动,所以水平方向的拉力与摩擦力平衡,即f =200 N .又因为圆柱体两面均与槽接触,所以每一面所受摩擦力f′=100 N.设V 形槽两侧对圆柱体的弹力大小分别为F N1 、F N2,在竖直平面内,圆柱体受到重力G 、两侧的弹力F N1 、F N2作用,如图所示,由对称性及几何关系可知,F N1=F N2=G.根据f ′=μF N1,解得μ=0.2.11.(m 1+m 2)g k 1(sin θ+cos θ) (m 1+m 2)g k 1(sin θ+cos θ)+m 2g k 2(sin θ+cos θ) [解析] 没旋转时,两弹簧均处于伸长状态,设两弹簧伸长量分别为x 1、x 2对Q 有k 2x 2=m 2gsin θ解得x 2=m 2gsin θk 2对P 有k 2x 2+m 1gsin θ=k 1x 1解得x 1=(m 1+m 2)gsin θk 1旋转后,两弹簧均处于压缩状态,设压缩量分别为x′1、x′2 对Q 有m 2gcos θ=k 2x ′2解得x′2=m 2gcos θk 2对P 有k 2x ′2+m 1gcos θ=k 1x ′1解得x′1=(m 1+m 2)gcos θk 1P 移动的距离d 1=x 1+x′1=(m 1+m 2)g k 1(sin θ+cos θ) Q 移动的距离d 2=d 1+x 2+x′2=(m 1+m 2)g k 1(sin θ+cos θ)+m 2g k 2(sin θ+cos θ).。
2.1 重力 弹力 摩擦力[基础巩固题组]1.下列说法正确的是( )A .有力作用在物体上,其运动状态一定改变B .单个孤立物体有时也能产生力的作用C .作用在同一物体上的力,只要大小相同,作用的效果就相同D .找不到施力物体的力是不存在的2.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )A .作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B .作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C .作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D .作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速3.如图所示,完全相同、质量均为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,系统处于静止状态时,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( )A.mg tan θk B .2mg tan θk C.mg tan θ2k D.2mg tan θ2k4.如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B .F f a 方向改变C .F f b 仍然为零D .F f b 方向向左5.如图所示,一质量为m 的木板置于水平地面上,其上叠放一质量为m 0的砖块,用水平力F 将木板从砖下抽出,则该过程中木板受到地面的摩擦力为(已知m 与地面间的动摩擦因数为μ1,m 0与m 间的动摩擦因数为μ2)( )A.μ1mg B.μ1(m0+m)gC.μ2mg D.μ2(m0+m)g6.如图所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力()A.大小为7.5 NB.大小为10 NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方7.(多选)如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后()A.M静止在传送带上B.M可能沿斜面向上运动C.M受到的摩擦力不变D.M下滑的速度不变[综合应用题组]8.如右图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的()9.如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F 1、F 2,物体受到的摩擦力分别为F f1、F f2则下列说法正确的是( )A .F f1<F f2B .物体所受摩擦力方向向右C .F 1=F 2D .F f1=μmg10.(多选)两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起,a 弹簧的一端固定在墙上,如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧,已知a 弹簧的伸长量为L ,则( )A .b 弹簧的伸长量也为LB .b 弹簧的伸长量为k 1L k 2C .P 端向右移动的距离为2LD .P 端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎫1+k 1k 2L 11.如图所示,水平桌面上平放有一堆卡片,每一张卡片的质量均为m .用手指以竖直向下的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是( )A .任意两张卡片之间均可能发生相对滑动B .上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左C .第1张卡片受到手指的摩擦力向左D .最下面那张卡片受到水平桌面的摩擦力向右12.如图所示,两个小球a 、b 质量均为m ,用细线相连并悬挂于O 点,现用一轻质弹簧给小球a 施加一个拉力F ,使整个装置处于静止状态,且Oa 与竖直方向夹角为θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k ,则弹簧形变量不可能是( )A.2mg kB.2mg 2kC.42mg 3kD.2mg k13.如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,地面对斜劈的摩擦力为F f1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F 1,使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f2;如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F 2,使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f3.下列关于F f1、F f2、F f3的大小关系正确的是( )A .F f1>0B .F f2>F f3C .F f2<F f3D .F f2=F f314.(多选)某同学用传感器来探究摩擦力,他将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;将一质量m =3.75 kg 的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,使木块运动一段时间后停止拉动.获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象.下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是( )A .0~6 s 内木块一直受到静摩擦力的作用B .最大静摩擦力比滑动摩擦力大C .木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08D .木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11——★ 参 考 答 案 ★——1.『解析』选D.由于力的作用效果有二:其一是改变物体运动状态,其二是使物体发生形变,A 错误;力是物体对物体的作用,B 错误;力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的,C 错误;力是物体与物体之间的相互作用,只要有力就一定会有施力物体和受力物体,D 正确.2.『解析』选CD.滑动摩擦力既能提供动力,也能提供阻力,如把物体无初速度放在传送带上,滑动摩擦力对物体做正功,使物体加速,选项A 错误,C 正确;静摩擦力既能提供动力,也能提供阻力,汽车启动过程中,车厢里的货物跟随汽车一起加速,静摩擦力使货物加速.汽车刹车时,汽车车厢里的货物跟汽车一起停下来的过程,静摩擦力使货物减速,选项B 错误,D 正确.3.『解析』选C.以A 球为对象,其受力如图所示,所以F 弹=mg tan θ2,则Δx =F 弹k =mg ktan θ2,C 正确.4.『解析』选A.右侧细绳剪断的瞬间,弹簧弹力来不及发生变化,故a 的受力情况不变,a 左侧细绳的拉力、静摩擦力的大小方向均不变,A 正确,B 错误;而在剪断细绳的瞬间,b 右侧细绳的拉力立即消失,静摩擦力向右,C 、D 错误.5.『解析』选B.滑动摩擦力的计算公式F =μF N ,题中水平地面所受压力的大小为(m 0+m )g ,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,所以木板受滑动摩擦力大小为μ1(m 0+m )g ,B 正确.6.『解析』选D.对小球进行受力分析可得,AB 杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向,AB 杆对球的作用力大小F =G 2+F 2拉=12.5 N ,A 、B 错误;令AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得tan α=G F 拉=43,α=53°,D 正确. 7.『解析』选CD.由M 匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力和支持力作用,传送带启动以后对M 受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,C 、D 正确.8.『解析』选B.物体在竖直方向上只受重力G 和摩擦力F f 的作用.由于F f 从零开始均匀增大,开始一段时间F f <G ,物体加速下滑;当F f =G 时,物体的速度达到最大值;之后F f >G ,物体向下做减速运动,直至减速为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为F f =μF N =μF =μkt ,即F f 与t 成正比,是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小F f =G ,所以物体静止后的图线为平行于t 轴的线段,正确答案为B.9.『解析』选C.物体的受力分析如图所示,滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,B 错误;设绳与水平方向成θ角,则F cos θ-μF N =0,F N +F sin θ-mg =0,解得F =μmg cos θ+μsin θ,F 大小与传送带速度大小无关,C 正确;物体所受摩擦力F f =F cos θ恒定不变,A 、D 错误.10.『解析』选BD.两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起,两弹簧中的弹力大小相等,k 1L =k 2x ,解得b 弹簧的伸长量为x =k 1L k 2,选项A 错误,B 正确;P 端向右移动的距离为L +x =⎝⎛⎭⎫1+k 1k 2L ,选项C 错误,D 正确. 11.『解析』选B.对第2张卡片分析,它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力的和,最大静摩擦力F fm =μ2(2mg +F ),而其受到第1张卡片的滑动摩擦力为F f =μ2(mg +F )<F fm ,则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动,同理,第3张到第54张卡片也不发生相对滑动,故A 错误;根据题意,因上一张卡片相对下一张卡片要向右滑动或有向右滑动的趋势,故上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,B 正确;第1张卡片相对于手指的运动趋势方向与手指的运动方向相反,则其受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同,即受到手指的摩擦力向右,C 错误;对53张卡片(除第1张卡片外)研究,其处于静止状态,水平方向受到第1张卡片的滑动摩擦力,方向与手指的运动方向相同,则根据平衡条件可知:第54张卡片受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反,即水平向左,D 错误.12.『解析』选B.对a 球进行受力分析,利用图解法可判断:当弹簧上的拉力F 与细线上的拉力垂直时,拉力F 最小,为F min =2mg cos θ=2mg ,再根据胡克定律得:最小形变量Δx =2mg k ,则形变量小于2mg k是不可能的,所以应该选B.13.『解析』选D.图甲中斜劈和物块都处于平衡状态,对整体,只有竖直方向的重力和支持力,地面对斜劈的摩擦力F f1=0,若有摩擦力,则系统不能平衡,故A项错误;根据图甲的情景可知,在图乙、丙中,物块受到斜面作用的都是滑动摩擦力和支持力,合力与物块重力平衡即竖直向上,因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的,且与物块的重力等大,所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力,与图甲的受力情况相同,因此有F f1=F f2=F f3=0,B、C错误,D项正确.14.『解析』选BC.在0~2 s内,物体不受外力,此时没有摩擦力,故选项A错误;由图象可知,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大;刚开始木块处于静止状态,木块受拉力和桌面对木块的静摩擦力,当拉力达到4 N时,木块与桌面发生相对滑动,由图可知木块与桌面间的最大静摩擦力F fm为4 N;当拉力大于4 N时,发生相对滑动,木块与桌面间的摩擦力为滑动摩擦力;由图可知木块与桌面间的滑动摩擦力F f为3 N,故选项B正确;根据滑动摩擦力公式得μ=F fmg=337.5=0.08,选项C正确、D错误.。
课时强化作业 力、重力、弹力和摩擦力一、选择题1.关于力的概念,下列说法正确的是( )A .一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体B .放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生了微小形变而产生的C .压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F ,等弹簧压缩x 距离后才反过来给手一个弹力D .根据力的作用效果命名的不同名称的力,它的性质可能也不相同2.(2015届太原月考)如右图所示,有一个人站在超市的自动电梯上,若电梯斜向下匀速运动,则此人受到的力有( )A .重力和弹力B .重力、弹力和摩擦力C .重力、弹力和牵引力D .重力、弹力、摩擦力和牵引力3.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2,弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.F 2-F 1l 2-l 1B.F 2+F 1l 2+l 1C.F 2+F 1l 2-l 1D.F 2-F 1l 2+l 14.(2015届甘肃省天水一中月考)如图所示,《激情爬竿》在08年春晚受到观众的好评.当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速攀下时,他所受的摩擦力分别是f 1和f 2,那么( )A.f1向下,f2向上,且f1=f2B.f1向下,f2向上,且f1>f2C.f1向上,f2向上,且f1=f2D.f1向上,f2向下,且f1=f25.如图所示,A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来,B物体放在水平地面上,A、B两物体均静止.现将B物体稍向左移一点,A、B两物体仍静止,则此时与原来相比()A.绳子拉力变大B.地面对物体B的支持力变大C.地面对物体B的摩擦力变大D.物体B受到的合力变大6.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为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,木块都处于静止.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 cm7.(2015届温州市八校联考)如图所示装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是()A.重力、弹力B.重力、弹力、滑动摩擦力C.下滑力、弹力、静摩擦力D .重力、弹力、静摩擦力8.如右图所示,倾角为θ的斜面体置于水平面上,物体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 .水平面对C 的摩擦力方向一定向左D .水平面对C 的支持力小于B 、C 的总重力9.(2015届冀州中学月考)如图所示,铁板AB 与水平地面间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方,先缓慢抬起铁板B 端使θ角增加(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对铁板静止,下列说法正确的是( )A .磁铁始终受到三个力的作用B .铁板对磁铁的弹力逐渐增加C .磁铁所受合外力逐渐减小D .磁铁受到的摩擦力逐渐减小10.如图,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳上距a 端l 2的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5B .2C.52 D. 2二、非选择题11.如图所示,重物A质量为m A=5 kg,重物B质量为m B=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力为f m=10 N,为使系统处于静止状态,取g=10 N/kg,试求拉力F的大小.12.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.(1)求这时两弹簧的总长;(2)若用一个质量为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,求这时平板对物体m2的支持力大小.13.如右图所示,木板B放在水平地面上,在木板B上放一重1 200 N的A物体,物体A与木板B间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B重力不计,当水平拉力F将木板B 匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力F T为多大?水平拉力为多大?答案1、『解析』力是物体间的相互作用,受力物体同时也是施力物体,施力物体同时也是受力物体,选项A 正确;产生弹力时施力物体和受力物体形变同时产生,放在桌面上的木块受到桌面向上的作用力是由于桌面发生微小形变而产生的,故选项B 错误;手压弹簧时,手给弹簧一个压力F 的同时就受到弹簧给手的一个作用力,作用力、反作用力是同时产生的,故选项C 错误;根据作用效果命名的不同名称的力,其性质可能相同也可能不同,故选项D 正确.『答案』AD2、『解析』由题意可知电梯的表面为倾斜的,当电梯匀速向下运动时人随电梯一起匀速沿斜面向下运动,人受到重力、支持力和静摩擦力作用,选项B 正确.『答案』B3、『解析』根据胡克定律有F 1=k (l 0-l 1),F 2=k (l 2-l 0),两式联立解得k =F 2+F 1l 2-l 1,故选项C 正确.『答案』C4、『解析』匀速攀上时,其重力与静摩擦力平衡,由平衡条件可知:f 1方向竖直向上,f 1=G ;匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f 2方向竖直向上,且f 2=G ,所以f 1=f 2,故选项A 、B 、D 错误,选项C 正确.『答案』C5、『解析』以A 物体为研究对象,A 处于平衡状态,在两种情况下,A 受到绳的拉力均等于A 物体的重力,故选项A 错误;当B 向左移一点,绳对B 拉力的竖直分力将减小,所以B 受到地面的支持力将增大.拉力的水平分量将增大,B 受到地面的摩擦力增大,故选项B 、C 正确;物体B 始终处于平衡状态,其受到的合力始终为零,选项D 错误.『答案』BC6、『解析』缓慢地拉动过程中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之和.最初p 弹簧处于原长,而q 弹簧受到竖直向下的压力F N1=m b g =10 N ,所以弹簧q 的压缩量x 1=F N1k=2 cm ;最终C 木块刚好离开地面时,弹簧q 受到竖直向下的拉力F N2=m c g =10 N .其伸长量x 2=F N2k=2 cm ,作用在弹簧p 左端的拉力F =(m b +m c )g ,p 弹簧的伸长量x 3=F k=4 cm ,p 弹簧左端向左移动的距离x =x 1+x 2+x 3=8 cm.故选项C 正确.『答案』C7、『解析』物体随装置一起绕竖直轴匀速转动,则物体受到的合外力一定指向圆心,即沿水平方向,若角速度为某一值ω0,物体受到重力和弹力作用,三力的合力沿水平方向,提供向心力,若物体做圆周运动的角速度不为ω0,则物体受到重力、弹力、静摩擦力作用,三力的合力提供物体做匀速圆周运动的向心力,故选项A 、D 正确,选项B 、C 错误. 『答案』AD8、『解析』设A 、B 、C 的质量分别为m A 、m B 、m C ,若m A g =m B g sin θ,则B 物体受到C 的摩擦力为零,若m A g ≠m B g sin θ,则B 受到C 的摩擦力不为零,选项A 错误;以BC 整体为研究对象,由平衡条件可知C 受到地面的摩擦力F f =m A g cos θ,方向水平向左,选项B 错误,选项C 正确;水平面对C 的支持力F N =(m B +m C )g -m A g sin θ,故F N <(m B +m C )g ,选项D 正确.『答案』CD9、『解析』在缓慢抬起铁板B 端过程中磁铁始终受到重力、静摩擦力、铁对磁铁的吸引力和铁板对磁铁的弹力,故选项A 错误;磁铁受到四个力处于平衡状态,磁铁受到的合外力始终为零,选项C 错误;铁板对磁铁的吸引力为定值,随着夹角θ的增大,磁铁重力沿垂直铁板方向的分力逐渐减小,铁板对磁铁的弹力逐渐增加,选项B 正确;磁铁受到的摩擦力始终等于磁铁重力沿铁板向下的分力,随着夹角θ的增大,磁铁重力沿铁板向下的分力逐渐增大,故磁铁受到摩擦力逐渐增大,选项D 错误.『答案』B10、『解析』挂上m 2平衡后,结点C 受力如图所示,F 1=m 1g ,F 1cos θ=m 2g ,cos θ=l⎝⎛⎭⎫l 22+l 2=25,联立解得m 1m 2=52,故选项C 正确.『答案』C11、『解析』对B 物体受力分析得,绳的拉力F T =m B g =20 N ,对物体A 受力分析得,水平方向上受到绳的拉力大小为F T ,拉力F 和摩擦力f 作用.当F 较小时,A 受到静摩擦力向左,有F min +f m =F T ,则F min =10 N.当外力F 较大时,静摩擦力向右F max =F T +f m ,则F max =30 N ,所以10 N≤F≤30 N.『答案』10 N≤F≤30 N12、『解析』(1)设劲度系数为k1的弹簧的伸长量Δx1,下面弹簧的伸长量Δx2,由平衡条件及胡克定律有k1Δx1=(m1+m2)g,k2Δx2=m2g.两个弹簧的总长L=L1+L2+Δx1+Δx2解得Δx1=m1+m2gk1,Δx2=m2gk2,L=L1+L2+m1+m2gk1+m2gk2.(2)要使两弹簧的总长等于两弹簧原长之和,必定是上面弹簧伸长Δx,下面弹簧压缩Δx. 对m2有:F N=k2Δx+m2g,对m1有:m1g=k1Δx+k2Δx,解得F N=m2g+k2k1+k2m1g.『答案』(1)L1+L2+m1+m2gk1+m2gk2(2)m2g+k2k1+k2m1g13、『解析』对A受力分析如图(a)所示,由平衡条件得F f=F T cos30°,F T sin30°+F N1=G,又F f=μF N1,解得F T=248 N,F f=215 N,F N1=1 075 N.对B受力分析如图(b)所示根据平衡条件有F=F f′+F f地=F f+μF N2,F N2=F N1′=F N1,联立解得F=430 N. 『答案』248 N430 N。
课时强化作业五 力、重力、弹力和摩擦力一、选择题1.关于力的概念,下列说法正确的是( )A .一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体B .放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生了微小形变而产生的C .压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F ,等弹簧压缩x 距离后才反过来给手一个弹力D .根据力的作用效果命名的不同名称的力,它的性质可能也不相同解析:力是物体间的相互作用,受力物体同时也是施力物体,施力物体同时也是受力物体,选项A 正确;产生弹力时施力物体和受力物体形变同时产生,放在桌面上的木块受到桌面向上的作用力是由于桌面发生微小形变而产生的,故选项B 错误;手压弹簧时,手给弹簧一个压力F 的同时就受到弹簧给手的一个作用力,作用力、反作用力是同时产生的,故选项C 错误;根据作用效果命名的不同名称的力,其性质可能相同也可能不同,故选项D 正确.答案:AD2.(2015届太原月考)如右图所示,有一个人站在超市的自动电梯上,若电梯斜向下匀速运动,则此人受到的力有( )A .重力和弹力B .重力、弹力和摩擦力C .重力、弹力和牵引力D .重力、弹力、摩擦力和牵引力解析:由题意可知电梯的表面为倾斜的,当电梯匀速向下运动时人随电梯一起匀速沿斜面向下运动,人受到重力、支持力和静摩擦力作用,选项B 正确.答案:B3.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2,弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.F 2-F 1l 2-l 1 B.F 2+F 1l 2+l 1 C.F 2+F 1l 2-l 1D.F 2-F 1l 2+l 1解析:根据胡克定律有F 1=k (l 0-l 1),F 2=k (l 2-l 0),两式联立解得k =F 2+F 1l 2-l 1,故选项C 正确. 答案:C4.(2015届甘肃省天水一中月考)如图所示,《激情爬竿》在08年春晚受到观众的好评.当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速攀下时,他所受的摩擦力分别是f 1和f 2,那么( )A .f 1向下,f 2向上,且f 1=f 2B .f 1向下,f 2向上,且f 1>f 2C .f 1向上,f 2向上,且f 1=f 2D .f 1向上,f 2向下,且f 1=f 2解析:匀速攀上时,其重力与静摩擦力平衡,由平衡条件可知:f 1方向竖直向上,f 1=G ;匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f 2方向竖直向上,且f 2=G ,所以f 1=f 2,故选项A 、B 、D 错误,选项C 正确.答案:C5.如图所示,A 、B 两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来,B 物体放在水平地面上,A 、B 两物体均静止.现将B 物体稍向左移一点,A 、B 两物体仍静止,则此时与原来相比( )A .绳子拉力变大B .地面对物体B 的支持力变大C .地面对物体B 的摩擦力变大D .物体B 受到的合力变大解析:以A 物体为研究对象,A 处于平衡状态,在两种情况下,A 受到绳的拉力均等于A 物体的重力,故选项A 错误;当B 向左移一点,绳对B 拉力的竖直分力将减小,所以B 受到地面的支持力将增大.拉力的水平分量将增大,B 受到地面的摩擦力增大,故选项B 、C 正确;物体B 始终处于平衡状态,其受到的合力始终为零,选项D 错误.答案:BC6.三个质量均为1 kg 的相同木块a 、b 、c 和两个劲度均为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,木块都处于静止.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/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 cm解析:缓慢地拉动过程中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之和.最初p 弹簧处于原长,而q 弹簧受到竖直向下的压力F N1=m b g =10 N ,所以弹簧q 的压缩量x 1=F N1k=2 cm ;最终C 木块刚好离开地面时,弹簧q 受到竖直向下的拉力F N2=m c g =10 N .其伸长量x 2=F N2k =2 cm ,作用在弹簧p 左端的拉力F =(m b +m c )g ,p 弹簧的伸长量x 3=Fk=4 cm ,p 弹簧左端向左移动的距离x=x1+x2+x3=8 cm.故选项C正确.答案:C7.(2015届温州市八校联考)如图所示装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是( )A.重力、弹力B.重力、弹力、滑动摩擦力C.下滑力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力解析:物体随装置一起绕竖直轴匀速转动,则物体受到的合外力一定指向圆心,即沿水平方向,若角速度为某一值ω0,物体受到重力和弹力作用,三力的合力沿水平方向,提供向心力,若物体做圆周运动的角速度不为ω0,则物体受到重力、弹力、静摩擦力作用,三力的合力提供物体做匀速圆周运动的向心力,故选项A、D正确,选项B、C错误.答案:AD8.如右图所示,倾角为θ的斜面体置于水平面上,物体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.水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力小于B、C的总重力解析:设A、B、C的质量分别为m A、m B、m C,若m A g=m B g sinθ,则B物体受到C的摩擦力为零,若m A g≠m B g sinθ,则B受到C的摩擦力不为零,选项A错误;以BC整体为研究对象,由平衡条件可知C受到地面的摩擦力F f=m A g cosθ,方向水平向左,选项B错误,选项C正确;水平面对C的支持力F N=(m B +m C)g-m A g sinθ,故F N<(m B+m C)g,选项D正确.答案:CD9.(2015届冀州中学月考)如图所示,铁板AB与水平地面间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方,先缓慢抬起铁板B端使θ角增加(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对铁板静止,下列说法正确的是( )A.磁铁始终受到三个力的作用B.铁板对磁铁的弹力逐渐增加C.磁铁所受合外力逐渐减小D.磁铁受到的摩擦力逐渐减小解析:在缓慢抬起铁板B端过程中磁铁始终受到重力、静摩擦力、铁对磁铁的吸引力和铁板对磁铁的弹力,故选项A错误;磁铁受到四个力处于平衡状态,磁铁受到的合外力始终为零,选项C错误;铁板对磁铁的吸引力为定值,随着夹角θ的增大,磁铁重力沿垂直铁板方向的分力逐渐减小,铁板对磁铁的弹力逐渐增加,选项B 正确;磁铁受到的摩擦力始终等于磁铁重力沿铁板向下的分力,随着夹角θ的增大,磁铁重力沿铁板向下的分力逐渐增大,故磁铁受到摩擦力逐渐增大,选项D 错误.答案:B10.如图,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5 B .2 C.52D. 2解析:挂上m 2平衡后,结点C 受力如图所示,F 1=m 1g ,F 1cos θ=m 2g ,cos θ=l ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 22+l 2=25,联立解得m 1m 2=52,故选项C 正确.答案:C 二、非选择题11.如图所示,重物A 质量为m A =5 kg ,重物B 质量为m B =2 kg ,A 与桌面间的最大静摩擦力为f m =10 N ,为使系统处于静止状态,取g =10 N/kg ,试求拉力F 的大小.解析:对B 物体受力分析得,绳的拉力F T =m B g =20 N ,对物体A 受力分析得,水平方向上受到绳的拉力大小为F T ,拉力F 和摩擦力f 作用.当F 较小时,A 受到静摩擦力向左,有F min +f m =F T , 则F min =10 N.当外力F 较大时,静摩擦力向右F max =F T +f m ,则F max =30 N , 所以10 N≤F ≤30 N. 答案:10 N≤F ≤30 N12.如图所示,原长分别为L1和L 2,劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m 1的物体,最下端挂着质量为m 2的另一物体,整个装置处于静止状态.(1)求这时两弹簧的总长;(2)若用一个质量为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,求这时平板对物体m 2的支持力大小.解析:(1)设劲度系数为k 1的弹簧的伸长量Δx 1,下面弹簧的伸长量Δx 2,由平衡条件及胡克定律有k 1Δx 1=(m 1+m 2)g ,k 2Δx 2=m 2g .两个弹簧的总长L =L 1+L 2+Δx 1+Δx 2 解得Δx 1= m 1+m 2 g k 1,Δx 2=m 2gk 2,L =L 1+L 2+m 1+m 2 g k 1+m 2gk 2.(2)要使两弹簧的总长等于两弹簧原长之和,必定是上面弹簧伸长Δx ,下面弹簧压缩Δx . 对m 2有:F N =k 2Δx +m 2g , 对m 1有:m 1g =k 1Δx +k 2Δx , 解得F N =m 2g +k 2k 1+k 2m 1g . 答案:(1)L 1+L 2+ m 1+m 2 g k 1+m 2gk 2(2)m 2g +k 2k 1+k 2m 1g13.如右图所示,木板B 放在水平地面上,在木板B 上放一重1 200 N 的A 物体,物体A 与木板B 间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B 重力不计,当水平拉力F 将木板B 匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力F T 为多大?水平拉力为多大?解析:对A 受力分析如图(a)所示,由平衡条件得F f =F T cos30°, F T sin30°+F N1=G ,又F f =μF N1,解得F T =248 N ,F f =215 N ,F N1=1 075 N.对B受力分析如图(b)所示根据平衡条件有F=F f′+F f地=F f+μF N2,F N2=F N1′=F N1,联立解得F=430 N.答案:248 N 430 N。