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1、第1講 重力 彈力 摩擦力
◎基礎(chǔ)鞏固練
1.(多選)關(guān)于摩擦力,有人總結(jié)了四條“不一定”,其中說法正確的是( )
A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同
B.靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動(dòng)方向共線
C.受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力的物體不一定靜止或運(yùn)動(dòng)
D.靜摩擦力一定是阻力,滑動(dòng)摩擦力不一定是阻力
解析: 摩擦力的方向與跟它相接觸的物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與它的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反,也可能不在一條直線上,故A、B正確;運(yùn)動(dòng)的物體可能受靜摩擦力作用,如隨傳送帶一起加速的物體,靜止的物體可能受滑動(dòng)摩擦力作用,如滑塊滑過固定的木板時(shí)木板受到的力,故C正確;靜
2、摩擦力也可以充當(dāng)動(dòng)力,故D錯(cuò)誤。
答案: ABC
2.
如圖所示,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛一個(gè)重球,在重球下放著一光滑斜面,球與斜面接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧保持豎直,則重球受到的力有( )
A.重力和彈簧的拉力
B.重力、彈簧的拉力和斜面的支持力
C.重力、斜面的彈力和斜面的靜摩擦力
D.重力、彈簧的拉力、斜面的支持力、下滑力
解析: 斜面光滑,故重球不受靜摩擦力,所謂下滑力是重力沿斜面的分力,當(dāng)談到受重力作用后不應(yīng)再提下滑力,故C、D錯(cuò)誤;重球處于靜止?fàn)顟B(tài),且彈簧保持豎直,重球不受斜面的支持力,否則在支持力的作用下重球水平方向受到的合力不為零,彈簧不能保持豎直狀態(tài),A
3、正確,B錯(cuò)誤。
答案: A
3.
如圖所示,粗糙水平面上,用彈簧系住一個(gè)重60 N的物塊,物塊保持靜止,已知物塊與水平間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,那么該彈簧的彈力不可能是( )
A.10 N,水平向右
B.16 N,水平向右
C.20 N,水平向左
D.0
解析: 物塊與水平面間的最大靜摩擦力為F=μFN=18 N,物塊要保持靜止,則彈簧彈力應(yīng)小于或等于18 N,方向可以水平向左,也可以水平向右,故選項(xiàng)C不可能。
答案: C
4.
(2018·廣東省百校聯(lián)考)如圖所示,一個(gè)人站在水平地面上的長木板上,用力F向右推同樣放置在木板上的箱子,木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài)
4、。三者的質(zhì)量均為m,重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A.箱子受到的摩擦力方向向右
B.人受到的摩擦力方向向右
C.地面對(duì)木板的摩擦力方向向右
D.若人用斜向下的力推箱子,則木板對(duì)地面的壓力會(huì)大于3mg
解析: 箱子在水平方向受到人向右的推力和木板向左的摩擦力而處于靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤;人受到箱子對(duì)人的向左的推力和木板對(duì)人的向右的摩擦力,二力平衡,故B正確;木板受到箱子向右的摩擦力和人向左的摩擦力,二力平衡,所以地面對(duì)木板沒有摩擦力,C錯(cuò)誤;將木板、人、箱子三者看作一個(gè)整體,豎直方向受到重力和地面的支持力,所以支持力等于三者的重力之和3mg,根據(jù)牛頓第三定律,木板對(duì)地面的壓力大小
5、為3mg,D錯(cuò)誤。
答案: B
5.
如圖所示,一重為10 N的球固定在支桿AB的上端,用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲。已知繩的拉力為7.5 N,則AB桿對(duì)球的作用力( )
A.大小為7.5 N
B.大小為10 N
C.方向與水平方向成53°角斜向右下方
D.方向與水平方向成53°角斜向左上方
解析: 對(duì)小球進(jìn)行受力分析可得,AB桿對(duì)球的作用力和繩子的拉力與小球的重力的合力等值反向,由平衡條件知:F= N= N,故A、B均錯(cuò)。令A(yù)B桿對(duì)小球的作用力與水平方向夾角為α,可得tan α==,α=53°,方向斜向左上方,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。
答案: D
6.
(2
6、018·玉林模擬)如圖所示,物體A靜止在粗糙水平面上,左邊用一輕質(zhì)彈簧和豎直墻相連,彈簧的長度大于原長?,F(xiàn)用從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A,直到A被拉動(dòng),在A被拉動(dòng)之前的過程中,彈簧對(duì)A的彈力F1的大小和地面對(duì)A的摩擦力Ff大小的變化情況是( )
A.F1減小 B.F1增大
C.Ff先減小后增大 D.Ff始終減小
解析: 在A被拉動(dòng)之前的過程中,彈簧仍處于原狀,因此彈力F1不變,靜止時(shí)彈簧的長度大于原長,則彈簧對(duì)A的拉力向左,由于水平面粗糙,因此物體受到水平向右的靜摩擦力Ff,當(dāng)再用一個(gè)從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A,直到把A拉動(dòng)前過程中,物體A受到的靜摩擦力Ff從向右變?yōu)樗?/p>
7、向左,所以Ff大小先減小后增大,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
答案: C
7.
(2018·吉林模擬)質(zhì)量為m的物體放在傾角為α的斜面上,力F垂直于斜面作用在物體上,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.力F越大,物體所受摩擦力越大
B.力F越小,物體所受摩擦力越小
C.力F越大,物體所受摩擦力可能越大,也可能越小
D.物體所受摩擦力的大小與力F無關(guān)
解析: 根據(jù)平衡條件,摩擦力大小Ff=Gsin α,與力F無關(guān),故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。
答案: D
8.(2018·江西十校聯(lián)考)
如圖,將兩個(gè)相同的木塊a、b置于粗糙的水平面上,中間用輕彈簧
8、連接,a用細(xì)繩系于墻壁,開始時(shí)a、b均靜止,彈簧處于伸長狀態(tài),細(xì)繩有拉力。a所受摩擦力Ffa等于零,b所受摩擦力Ffb不等于零,現(xiàn)將細(xì)繩剪斷的瞬間( )
A.Ffb大小不變 B.Ffb變?yōu)榱?
C.Ffa仍等于零 D.Ffa方向向右
解析: 剪斷細(xì)繩瞬間,彈簧形變量未能改變,即彈力大小未變,那么,b的受力情況未變,故A正確,B錯(cuò)誤;而a受到的細(xì)繩拉力突然消失,彈簧的彈力使得它立即產(chǎn)生向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),a立即獲得向左的摩擦力,所以C、D錯(cuò)誤。
答案: A
9.(多選)如圖所示,A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等,它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。三個(gè)物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖
9、中箭頭所示。則下列說法正確的是( )
A.A物體受到的摩擦力不為零,方向向右
B.三個(gè)物體只有A物體受到的摩擦力為零
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
解析: A物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),也沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以A物體不受摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)B、C物體進(jìn)行受力分析,可知B、C所受的靜摩擦力大小均為mgsin θ,方向均沿傳送帶向上,選項(xiàng)B、C正確,D錯(cuò)誤。
答案: BC
◎能力提升練
10.
(2018·濰坊模擬)彈簧拉力器是一種適合于大眾健身的器械,如圖所示,它由幾根規(guī)格相同的彈簧并聯(lián)而成,彈簧
10、根數(shù)可以調(diào)整。甲同學(xué)使用掛有3根彈簧的拉力器訓(xùn)練,乙同學(xué)使用掛有2根彈簧的拉力器訓(xùn)練,乙同學(xué)將彈簧拉開的最大伸長量是甲同學(xué)的2倍,則乙同學(xué)對(duì)拉力器施加的最大拉力是甲同學(xué)的( )
A.倍 B.倍
C.倍 D.2倍
解析: 設(shè)一根彈簧的勁度系數(shù)為k,甲拉開的最大伸長量為x,乙拉開的最大伸長量為2x,甲的力為F=3kx,乙的力為F′=2k×2x,故乙同學(xué)對(duì)拉力器施加的最大拉力是甲同學(xué)的n倍,n===,選項(xiàng)B正確。
答案: B
11.
如圖所示,質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)(v1
11、繩中的拉力分別為F1、F2,則下列說法正確的是( )
A.物體受到的摩擦力Ff1
12、0°,彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上,彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3,則( )
A.x1∶x2∶x3=∶1∶2 B.x1∶x2∶x3=2∶1∶
C.x1∶x2∶x3=1∶2∶ D.x1∶x2∶x3=∶2∶1
解析: 對(duì)物體受力分析可知,kx3=mg,對(duì)彈簧的結(jié)點(diǎn)受力分析可知,kx1cos 30°=kx3,kx1sin 30°=kx2,聯(lián)立解得x1∶x2∶x3=2∶1∶,故選項(xiàng)B正確。
答案: B
13.
(2018·北京市延慶三中模擬)如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪
13、到P和Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)。若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
解析: 因?yàn)镻、Q都做勻速運(yùn)動(dòng),因此可用整體法和隔離法求解。隔離Q進(jìn)行分析,Q在水平方向受繩向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1=μmg,因此FT=μmg。對(duì)整體進(jìn)行分析,整體受繩向左的拉力2FT,桌面對(duì)整體的向左的摩擦力Ff2=2μmg,向右的外力F,由平衡條件得:F=2FT+Ff2=4μmg。故A正確。
答案: A
14.(多選)(201
14、8·安陽聯(lián)考)如圖甲所示,A、B兩個(gè)物體疊放在水平面上,B的上下表面均水平,A物體與一拉力傳感器相連接,連拉力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t=0時(shí)刻起,用一水平向右的力F=kt(k為常數(shù))作用在B的物體上,力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示,已知k、t1、t2,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。據(jù)此可求( )
A.A、B之間的最大靜摩擦力
B.水平面與B之間的滑動(dòng)摩擦力
C.A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μAB
D.B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
解析: 當(dāng)B被拉動(dòng)后,力傳感器才有示數(shù),地面對(duì)B的最大靜摩擦力為Ffm=kt1,A、B相對(duì)滑動(dòng)后,力傳感器的示數(shù)保持不變,則FfAB=kt2-Ffm=k(t2-t1),A、B正確;由于A、B的質(zhì)量未知,則μAB和μ不能求出,C、D錯(cuò)誤。
答案: AB
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