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1、【鞏固練習】
一、選擇題:
1.如圖所示,一被吊著的空心的均勻球殼內(nèi)裝滿了細沙,底部有一閥門,打開閥門讓細沙慢慢流出的過程中,球殼與細沙的共同重心將會 ( )
A.一直下降 B.一直不變
C.先下降后上升 D.先上升后下降
2.如圖所示,物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時,傳送帶突然啟動,方向如圖中箭頭所示,若傳送帶的速度大小也為v,則傳送帶啟動后 ( )
A.M靜止在傳送帶上
B.M可能沿斜面向上運動
C.M受到的
2、摩擦力不變
D.M下滑的速度不變
3.一物體恰能在一個斜面體上沿斜面勻速下滑,此時斜面體不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物體,使物體加速下滑,則斜面體受地面的摩擦力 ( )
A.大小為零 B.方向水平向前
C.方向水平向后 D.無法判斷大小和方向
4.用手握住一個油瓶并保持靜止(油瓶始終處于豎直方向,如圖3所示),下列說法中正確的是 ( )
A.當瓶中油的質(zhì)量增大時,手握瓶的力必須增大
B.手握得越緊,油瓶受到的摩擦力越大
C.不論手握得多緊,油瓶
3、受到的摩擦力總是一定的
D.摩擦力等于油瓶與油的總重力
5. 如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止狀態(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6 kg,彈簧測力計讀數(shù)為2 N,滑輪摩擦不計.若輕輕取走盤中的部分砝碼,使總質(zhì)量減少到0.3 kg時,將會出現(xiàn)的情況是(g=10 m/s2) ( )
A.彈簧測力計的讀數(shù)將變小
B.A仍靜止不動
C.A對桌面的摩擦力不變
D.A所受的合力將要變大
6.(2015 嘉峪關(guān)模擬)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m、2m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。
4、系統(tǒng)原先處于靜止狀態(tài),現(xiàn)開始用力沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,則物塊A從開始運動到物塊B剛要離開擋板C時A發(fā)生的位移d等于( )
A. B. C. D.
7. 如圖所示,將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O′處(O為球心),彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點。已知容器半徑為R,與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30。下列說法正確的是( )
A.容器相對于水平面有向左運動的趨勢
B.容器對小球的作用力指向球心O
C.輕彈簧對小球的作用力大小為
D.彈簧原長為
5、
8.如圖所示,頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上,A、B兩物體通過細繩連接,并處于靜止狀態(tài)。不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦,現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上,將物體B緩慢拉高一定的距離,此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止,在此過程中( )
A. 水平力F一定變大
B. 地面對斜面體的摩擦力一定變大
C. 物體A受斜面體的摩擦力一定變大
D. 斜面體受地面的支持力一定變大
9.如圖所示,重80 N的物體A放在傾角為30的粗糙斜面上,有一根原長為10 cm,勁度系數(shù)為1000 N/m的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長度縮短為8 cm,現(xiàn)用一
6、測力計沿斜面向上拉物體,若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25 N,當彈簧的長度仍為8 cm時,測力計讀數(shù)可能為 ( )
A.10 N B.20 N
C.40 N D.60 N
10.如圖所示,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ,在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球,下列關(guān)于桿對球的彈力F的判斷中,正確的是 ( )
A.小車靜止時,F(xiàn)=mgcosθ,方向沿桿向上
B.小車靜止時,F(xiàn)=mgcosθ,方向垂直桿向上
C.小車向右以加速度a運動時,一定
7、有F=mg/sinθ
D.小車向右以加速度a運動時,,方向斜向右上方,與豎直方向夾角滿足
二、計算題:
1.如圖所示,質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上,P、Q之間的動摩擦因數(shù)為μ1,Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2(μ1>μ2).當它們從靜止開始沿斜面滑下時,兩物體始終保持相對靜止,則物體P受到的摩擦力大小為多少?
2.如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個輕彈簧沿斜面懸掛著,兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物,最下端掛一質(zhì)量為m2的重物,現(xiàn)用力F沿斜面向上緩慢推動m2,當兩彈簧的總長等于兩彈簧原長之和時,試求:
(1)m1、
8、m2各上移的距離.
(2)推力F的大?。?
【答案與解析】
一、選擇題:
1.C
解析:在裝滿細沙時,球殼和細沙的共同重心在球心.隨著細沙的流出,球殼的重心不變,但是細沙的重心在下降,二者的共同重心在球心下方;當細沙流完時,重心又回到了球心.可見重心應(yīng)是先下降后上升,故C正確.
2. CD
解析:本題考查的知識點為滑動摩擦力,由M勻速下滑可知其處于平衡狀態(tài),受重力、滑動摩擦力、支持力,傳送帶啟動以后對M受力沒有影響,自然也不會影響其運動狀態(tài),故C、D正確.
3.A
解析:由于兩個過程中斜面體受到物體的作用力沒有變化,所以地面對斜面體的摩擦力不變,仍為零,A項正確.
4
9、. CD
解析:因為油瓶處于平衡狀態(tài),故摩擦力與油和瓶的總重力大小相等,又因為是靜摩擦力,根據(jù)其特點,大小與壓力無關(guān),故C、D正確,B錯誤.而最大靜摩擦力Ffmax與正壓力有關(guān).在壓力一定的情況下,最大靜摩擦力一定.若平衡時,靜摩擦力未達到最大值,當適當增加油的質(zhì)量時,若G≤Ffmax,不增加壓力仍可平衡,A錯.
5. B
解析:當砝碼和托盤的總質(zhì)量為m1=0.6 kg時,F(xiàn)+Ff=m1g=6 N,F(xiàn)f=4 N,可知A與桌面的最大靜摩擦力至少為4 N,當砝碼和托盤總質(zhì)量為m2=0.3 kg時,設(shè)A仍不動,有F不變,F(xiàn)+Ff′=m2g,F(xiàn)f′=1 N<4 N,故假設(shè)成立,A仍靜止不動,A所
10、受的合力仍為零,A對桌面的摩擦力減為1 N,彈簧測力計的示數(shù)不變,故只有B正確.
6.【答案】B
【解析】系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時,彈簧處于壓縮狀態(tài),設(shè)彈簧的壓縮量為x1,對A由平衡條件得mgsinθ-kx1=0,解得;物塊B剛要離開擋板C時,彈簧處于伸長狀態(tài),設(shè)彈簧的伸長量為x2,對B由平衡條件得2mgsinθ-kx2=0,解得,故物塊A發(fā)生的位移:
故選項B正確。
7. 【答案】BD
【解析】如圖
由于容器和小球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),容器相對于水平面沒有向左運動的趨勢,A錯誤;容器對小球的作用力是彈力,指向球心O,B正確;對小球受力
11、分析,如圖所示,由θ=30得小球受到容器的支持力和彈簧對小球的彈力大小均為mg,C錯誤;圖中彈簧長度為R,壓縮量為,故原長為,D正確。
8.【答案】AB
【解析】如圖
對B物體進行受力分析,如圖所示,則FT cosθ=mg,F(xiàn)T sinθ=F,解得,F(xiàn)=mgtanθ,B向上緩慢拉動過程中,θ越來越大,因此拉力F越來越大,A正確;再對A進行受力分析,無法確定A的下滑與繩子拉力大小關(guān)系,因此所受摩擦力的方向不能確定,雖然繩子拉力越來越大,但A所受摩擦力大小變化不能確定,C錯誤;將斜面體和A、B兩個物體作為一個整體,隨F越來越大,地面的摩擦力越來越大,B正
12、確;地面的支持力始終等于物體A、B的總重量,D錯誤。
9.ABC
解析:設(shè)物體與斜面的靜摩擦力沿斜面向上,由平衡條件得:F+Ff+kx=mgsin30.可得:F+Ff=20 N,F(xiàn)由0逐漸增大.Ff逐漸減小,當Ff=0時,F(xiàn)為20 N;故A、B均可能;當Ff沿斜面向下時,F(xiàn)+kx=Ff+mgsin30.有:F=Ff+20 N,隨F增大,F(xiàn)f也逐漸增大,直到Ff=25 N,此時F=45 N,當F>45 N,滑塊就沿斜面滑動,故測力計的讀數(shù)不可能為60 N.
10. D
解析:小車靜止時,球處于平衡狀態(tài),由物體的平衡條件知F=mg,故A、B項都錯誤.小車向右以加速度a運動時,設(shè)小球受桿的彈
13、力方向與豎直方向的夾角為α.如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律有:Fsinα=ma,F(xiàn)cosα=mg,解得:tanα=a/g,,故C項錯誤,D正確.
二、計算題:
1.μ2mgcosθ
解析:先取PQ為一整體,受力分析如圖所示.
由牛頓第二定律得:
(M+m)gsinθ-FfQ=(M+m)a
FfQ=μ2FN
FN=(m+M)gcosθ
以上三式聯(lián)立可得a=gsinθ-μ2gcosθ
再隔離P物體,設(shè)P受到的靜摩擦力為FfP,方向沿斜面向上,
對P再應(yīng)用牛頓第二定律得:mgsinθ-FfP=ma
可得出FfP=μ2mgcosθ.
2.(1)
(2)
解析:(1)沒加推力時:
加上推力后,當兩彈簧的總長度等于兩彈簧原長之和時,k1的伸長量與k2的壓縮量
均為x,對m1分析受力可得:
所以:m1上移的距離
m2上移的距離
(2)分析m2的受力情況,有:
.