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1、
第一講 重力 彈力 摩擦力
[A組·基礎(chǔ)題]
一、單項選擇題
1.下列關(guān)于重力的說法中正確的是( )
A.物體只有靜止時才受重力作用
B.重力的方向總是指向地心
C.地面上的物體在赤道上受的重力最小
D.物體掛在彈簧測力計下,彈簧測力計的示數(shù)一定等于物體的重力
解析:任何物體均受重力作用,重力的方向豎直向下,不一定指向地心,A、B均錯誤;地面上的物體在赤道上受到的重力最小,C正確;當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時,彈簧測力計的示數(shù)才等于懸掛的物體的重力大小,D錯誤.
答案:C
2.(2017·宜昌模擬)下列關(guān)于摩擦力的說法中,錯誤的是( )
A.兩物
2、體間有摩擦力,一定有彈力,且摩擦力的方向和它們的彈力方向垂直
B.兩物體間的摩擦力大小和它們間的壓力一定成正比
C.在兩個運動的物體之間可以存在靜摩擦力,且靜摩擦力的方向可以與運動方向成任意角度
D.滑動摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同,也可以相反
解析:摩擦力方向沿接觸面,彈力方向垂直接觸面,且有摩擦力一定有彈力,有彈力不一定有摩擦力,A正確;靜摩擦力與壓力沒有關(guān)系,B錯誤;靜摩擦力可以產(chǎn)生在運動的物體間,且靜摩擦力的方向可以與運動方向成任意角度,例如,靜摩擦力提供向心力,C正確;滑動摩擦力可以是動力也可以是阻力,D正確.
答案:B
3.(2017·河南周口西華一中
3、聯(lián)考)一彈簧測力計更換彈簧后不能直接在原來準(zhǔn)確的均勻刻度上讀數(shù),經(jīng)測試發(fā)現(xiàn),不掛重物時,示數(shù)為2 N,在彈性限度內(nèi)掛100 N的重物時,示數(shù)為92 N,則當(dāng)掛上某重物而使示數(shù)為20 N時,所掛重物實際重為( )
A.16.2 N B.18 N
C.20 N D.22.2 N
解析:由胡克定律F=kx得:100 N=k(92-2),設(shè)物體所受的實際重力為G,由胡克定律得G=k(20-2),聯(lián)立得=,解得G=20 N,即物體所受的實際重力為20 N,故C正確.
答案:C
4.(2016·寧夏石嘴山三中期末)如圖所示,完全相同的質(zhì)量為m的A、B兩球用兩根等長的細(xì)線
4、懸掛在O點,兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,靜止不動時,彈簧處于水平方向,兩根細(xì)線之間的夾角為θ,則彈簧的長度被壓縮了( )
A. B.
C. D.
解析:對其中一個小球進(jìn)行受力分析,如圖所示,根據(jù)平衡條件可得F=mgtan ,根據(jù)胡可定律可得F=kx,聯(lián)立兩式解得x=,A正確.
答案:A
5.如圖所示,物塊A放在傾斜的木板上,木板的傾角α分別為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同,則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為( )
A. B.
C. D.
解析:木板的傾角α為30°時物塊靜止,所受摩擦力為靜摩擦力,由沿斜面方向二
5、力平衡可知其大小為mgsin 30°;木板的傾角α為45°時物塊滑動,所受摩擦力為滑動摩擦力,大小為μmgcos 45°,由二者相等可得物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ=.
答案:C
二、多項選擇題
6.(2016·廣東中山華僑中學(xué)一模)如圖所示,有一剛性方形容器被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到注滿為止,在此過程中容器始終保持靜止,下列說法中正確的是( )
A.容器受到的摩擦力逐漸增大
B.容器受到的摩擦力不變
C.水平力F可能不變
D.水平力F必須逐漸增大
解析:由題知,容器始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則其受力平衡
6、,即所受的摩擦力大小等于容器和水的總重力,所以容器受到的摩擦力逐漸增大,故A正確,B錯誤;水平方向上容器受力平衡,若最大靜摩擦力大于重力,則力F可能不變,若最大靜摩擦力小于等于重力,則力F要增大,故C正確,D錯誤.
答案:AC
7.(2017·遼寧期末)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈B上,現(xiàn)同時用大小為F1和F2、方向相反的水平力分別推木塊A和斜劈B,它們均靜止不動,則( )
A.地面對B的支持力的大小一定等于(M+m)g
B.F1、F2一定等大反向
C.A與B之間一定存在摩擦力
D.B與地面之間可能存在摩擦力
解析:對A、B整體受力分析,
7、受到重力(M+m)g、支持力FN和已知的兩個推力,地面對整體可能有靜摩擦力,根據(jù)平衡條件有FN=(M+m)g,故A正確;對整體,水平方向可能有摩擦力,故F1、F2不一定等大反向,故B錯誤;對物體A受力分析,受重力mg、已知的推力F1、斜劈B對A的支持力FN′和摩擦力Ff,當(dāng)推力F1沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力時,摩擦力的方向沿斜面向下,如圖所示.
當(dāng)推力F1沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力時,摩擦力的方向沿斜面向上,如圖所示:
當(dāng)推力F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力時,摩擦力為零,如圖所示:
即物體A、B間不一定有摩擦力,故C錯誤;對整體,只有當(dāng)F1=F2時,
8、斜劈B不受靜摩擦力,故D正確.
答案:AD
8.(2017·西安模擬)如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平地面上,小物塊B置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接,連接物塊B的一段細(xì)繩與斜面平行,已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).則( )
A.物體B受到斜面體的摩擦力一定不為零
B.斜面體C受到水平面的摩擦力一定為零
C.斜面體C有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力
D.將細(xì)繩剪斷,若B物體依然靜止在斜面上,此時水平面對斜面體C的摩擦力為零
解析:當(dāng)物塊B滿足mBgsin θ=mAg時,物塊B受到斜面體C的摩擦力為零,選項A錯誤;對BC整體而言,受到
9、斜向右上方的繩子的拉力,故斜面體C有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力,選項B錯誤,C正確;將細(xì)繩剪斷,若B物體依然靜止在斜面上,此時對BC整體水平方向合力為零,即水平面對斜面體C的摩擦力為零,選項D正確.
答案:CD
[B組·能力題]
選擇題
9.(2017·黃岡質(zhì)檢)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接,物塊位于水平面上.A、B是物塊能保持靜止的位置中離墻壁最近和最遠(yuǎn)的點,A、B兩點離墻壁的距離分別是x1、x2.物塊與地面的最大靜摩擦力為Ffm,則彈簧的勁度系數(shù)為( )
A. B.
C. D.
解析:物塊在離墻壁的最近和最遠(yuǎn)點
10、,受到的靜摩擦力等于最大靜摩擦力Ffm,由平衡條件可得:Ffm=k(l0-x1),F(xiàn)fm=k(x2-l0),解得k=,C正確.
答案:C
10.一個長度為L的輕彈簧,將其上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m的小球時,彈簧的總長度變?yōu)?L.現(xiàn)將兩個這樣的彈簧按如圖所示方式連接,A、B兩小球的質(zhì)量均為m,則兩小球平衡時,B小球距懸點O的距離為(不考慮小球的大小,且彈簧都在彈性限度范圍內(nèi))( )
A.3L B.4L
C.5L D.6L
解析:由題意可知,kL=mg,當(dāng)用兩個相同的彈簧按題圖所示懸掛時,下面彈簧彈力大小為mg,伸長量為L,而上面彈簧的彈力為2mg,由kx=2mg可知,上面彈簧伸
11、長量為x=2L,故B球到懸點O的距離為L+L+L+2L=5L,C正確.
答案:C
11.(2017·重慶萬州二中期中)如圖,兩個彈簧的質(zhì)量不計,勁度系數(shù)分別為k1、k2,它們一端固定在質(zhì)量為m的物體上,另一端分別固定在Q、P上,當(dāng)物體平衡時上面的彈簧處于原長,若把固定的物體換為質(zhì)量為2m的物體(彈簧的長度不變,且彈簧均在彈性限度內(nèi)),當(dāng)物體再次平衡時,物體比第一次平衡時的位置下降了x,則x為( )
A. B.
C. D.
解析:當(dāng)物體的質(zhì)量為m時,下方彈簧被壓縮的長度為x1=;當(dāng)物體的質(zhì)量變?yōu)?m時,設(shè)物體下降的高度為x,則上方彈簧伸長的長度為x,下方彈簧被壓縮的長度
12、為x1+x,兩彈簧彈力之和等于2mg,由胡克定律和平衡條件得k2x+k1(x1+x)=2mg,聯(lián)立解得x=,故A正確.
答案:A
12.(2017·山東師范大學(xué)附中模擬)斜面ABC固定在水平面上,AB面光滑,BC面粗糙,AB長度是BC長度的兩倍.三個相同木塊a、b、c通過輕質(zhì)光滑定滑輪用細(xì)線相連,細(xì)線平行于斜面,如圖所示.用手按住c,使其靜止在BC上;現(xiàn)撤去c所受手的作用力,則下列關(guān)于木塊c的判斷正確的是( )
A.沿BC面下滑
B.沿BC面上滑
C.仍靜止,所受摩擦力為零
D.仍靜止,所受摩擦力不為零
解析:假設(shè)撤去c所受的作用力后木塊a、b、c仍靜止,則對木塊
13、a、b組成的整體進(jìn)行受力分析,線的拉力FT=2mgsin α.對木塊c進(jìn)行受力分析,木塊c所受重力沿斜面向下的分力等于mgsin β,因為=,所以sin β=2sin α,2mgsin α=mgsin β,木塊c沿斜面方向的合力為零,所以木塊c仍靜止,所受摩擦力為零,C正確.
答案:C
13.(2017·福建六校聯(lián)考)如圖所示,三個質(zhì)量均為1 kg的木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為500 N/m的輕彈簧p、q用輕繩連接,其中a放在光滑水平桌面上.開始時p彈簧處于原長,木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端,直到c木塊剛好離開水平面為止,g取值10 m/s2.該過
14、程p彈簧的左端向左移動的距離是( )
A.4 cm B.6 cm
C.8 cm D.10 cm
解析:彈簧q開始處于壓縮狀態(tài),kx1=mg,當(dāng)c剛好離開水平地面時,彈簧q處于伸長狀態(tài).kx1′=mg,此時彈簧p處于伸長狀態(tài),彈力大小為kx2=2mg,代入數(shù)據(jù)可解得:x1=x1′=2 cm,x2=4 cm,故此過程中p彈簧的左端向左移動的距離為x1+x1′+x2=8 cm,C正確.
答案:C
14.(多選)(2017·安徽皖南八校第二次聯(lián)考)有一直角V形槽可以繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,其截面如圖所示,OD面與水平面間的夾角為θ.有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi),木塊與
15、OC、OD面間的動摩擦因數(shù)都為μ,現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運動,則( )
A.若θ=60°,木塊所受的摩擦力為μmg
B.若θ=60°,木塊所受的摩擦力為μmg
C.θ在0到90°變化的過程中,木塊所受的摩擦力最大值為μmg
D.θ在0到90°變化的過程中,木塊所受的摩擦力最大值為μmg
解析:將木塊重力按照實際作用效果正交分解,則木塊對OC、OD兩面的壓力分別為:
FOC=mgsin θ,
FOD=mgcos θ,
則木塊受到的滑動摩擦力為:
Ff=μ(FOC+FOD)=μ(mgsin θ+mgcos θ),
當(dāng)θ=6
16、0°時,F(xiàn)f=μmg,故A錯誤,B正確;
θ在0到90°變化的過程中,木塊所受的摩擦力為:
Ff=μ(mgsin θ+mgcos θ)=μmgsin(θ+45°),
當(dāng)θ=45°時,摩擦力最大,最大為Ffmax=μmg,故C錯誤,D正確.
答案:BD
15.(多選)(2017·湖南三校第一次聯(lián)考)如圖甲所示,質(zhì)量為m的半球體靜止在傾角為θ的平板上,當(dāng)θ從0°緩慢增大到90°的過程中,半球體所受摩擦力Ff與θ的關(guān)系如圖乙所示,已知半球體始終沒有脫離平板,半球體與平板間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力
17、加速度為g,則( )
A.0~q段圖象可能是直線
B.q~段圖象不可能是直線
C.q=
D.p=
解析:半圓體在平板上恰好開始滑動的臨界條件是:mgsin θ=μmgcos θ.故有
μ=tan θ=,
解得θ=,即q=,故C錯誤.
θ在0~之間時,F(xiàn)f是靜摩擦力,大小為mgsin θ;
θ在~之間時,F(xiàn)f是滑動摩擦力,大小為μmgcos θ;
綜合以上分析得Ff與θ的關(guān)系如圖中實線所示,故A錯誤,B正確.當(dāng)θ=時,F(xiàn)f=mgsin =,即p=,故D正確.
答案:BD
16.(多選)(2017·浙江金麗衢十二校聯(lián)考)如圖所示,木塊A、B分別重50 N和6
18、0 N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.24.夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用水平力F作用在木塊B上,則( )
A.若F=1 N,則木塊B所受摩擦力大小是9 N
B.若F=1 N,則木塊A所受摩擦力大小是7 N
C.若木塊A、B能一起保持勻速運動,則拉力F=24.6 N
D.若木塊A、B能一起保持勻速運動,則A、B間彈簧的伸長量為3 cm
解析:木塊A與地面間的滑動摩擦力為FfA=μmAg=0.24×50 N=12 N,木塊B與地面間的滑動摩擦力為FfB=μmBg=0.24×60
19、 N=14.4 N,彈簧彈力為F彈=kx=400×0.02 N=8 N.施加水平拉力F=1 N后,對B木塊進(jìn)行受力分析,豎直方向上重力與支持力平衡,水平方向受向右的彈簧彈力和拉力,由于B木塊與地面間的最大靜摩擦力為14.4 N(等于滑動摩擦力),大于彈簧彈力和拉力之和,故木塊B靜止不動,木塊B受到的靜摩擦力與彈簧彈力和拉力的合力平衡,因而有FfB′=F彈+F=8 N+1 N=9 N,彈簧長度沒有變化,彈力不變,故木塊A相對地面有向左的運動趨勢,其受到向右的靜摩擦力,且與彈力大小相等,因而有FfA′=F彈=8 N,故A正確,B錯誤.木塊A、B能一起保持勻速運動時,木塊A、B均受滑動摩擦
20、力作用,選木塊A為研究對象,對A木塊進(jìn)行受力分析,豎直方向上重力與支持力平衡,水平方向上向右的彈簧彈力和向左的滑動摩擦力大小相等,F(xiàn)′彈=kx′=12 N,解得x′=3 cm,故D正確.選木塊A、B整體為研究對象,進(jìn)行受力分析,豎直方向上重力與支持力平衡,水平方向上水平拉力F與木塊A、B所受滑動摩擦力之和大小相等,F(xiàn)=26.4 N,故C錯誤.
答案:AD
我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。