2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 周測二 力 共點(diǎn)力的平衡(含解析)
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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 周測二 力 共點(diǎn)力的平衡(含解析) 夯基提能卷② 立足于練題型悟技法——保底分 (本試卷滿分95分) 一、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的.全部選對的得6分,選不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.[2019·河南鄭州外國語學(xué)校月考]A、B是天花板上的兩點(diǎn),一根長為l的細(xì)繩穿過帶有光滑孔的小球,兩端分別系在A、B點(diǎn),如圖甲所示;現(xiàn)將長度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點(diǎn),如圖乙所示.小球和鐵鏈的質(zhì)量相等,均處于平衡狀態(tài),A點(diǎn)對輕繩和鐵鏈的拉力分
2、別是F1和F2,球的重心和鐵鏈重心到天花板的距離分別是h1和h2,則( )
A.F1F2,h1>h2 D.F1=F2,h1>h2
答案:C
解析:由于是輕繩,繩子的質(zhì)量不計(jì),則圖甲中的重力全部集中在球上,重心在球的球心,而圖乙中鐵鏈的質(zhì)量是均勻的,故其重心一定在最低點(diǎn)的上方,故h1>h2;對球和鐵鏈?zhǔn)芰Ψ治?,如圖甲、乙所示,A點(diǎn)對球的拉力沿著繩子的方向,A點(diǎn)對鐵鏈的拉力沿著該處鐵鏈的切線方向,故圖乙中A、B兩點(diǎn)對鐵鏈拉力的夾角比較小,由力的合成知識知,F(xiàn)2較小,故C正確.
2.[2019·河南豫北十校聯(lián)考]兩
3、相同的楔形木塊A、B疊放后分別以圖甲、乙兩種方式在水平外力F1和豎直外力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài),則在這兩種方式中,木塊B受力個(gè)數(shù)分別為( ) A.4;4 B.4;3 C.5;3 D.5;4 答案:C 解析:圖甲中,根據(jù)整體法可知,木塊B除了重力外,一定受到墻面水平向右的彈力和豎直向上的靜摩擦力,隔離B分析,其一定還受到A的彈力(垂直于接觸面向左上方),隔離A分析,A受到重力、水平向左的推力、B對其垂直于接觸面向右下的彈力,這樣的三個(gè)力不可能使A平衡,所以A一定還要受到B對其沿接觸面斜向右上的靜摩擦力才能平衡,可知B一定受到A沿接觸面斜向左下的靜摩擦力,故B共受5個(gè)力的作用;圖
4、乙中,據(jù)整體法可知B與墻面間既無彈力也無摩擦力,所以B受重力、A的彈力和摩擦力共3個(gè)力的作用,C正確. 3. [2019·廣西南寧二中月考](多選)如圖所示,水平桌面上平放有54張卡片,每一張卡片的質(zhì)量均為m.用一手指以豎直向下的力壓第1張卡片,并以一定速度向右移動(dòng)手指,確保第1張卡片與第2張卡片之間有相對滑動(dòng).設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同,手指與第1張卡片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,卡片之間、卡片與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2,且有μ1>μ2,則下列說法不正確的是( ) A.任意兩張卡片之間均可能發(fā)生相對滑動(dòng) B.上一張卡片受到下一張卡片的摩擦力一定向左 C.第1張卡片受到手指
5、的摩擦力向左
D.最后一張卡片受到水平桌面的摩擦力向右
答案:ACD
解析:對第2張卡片受力分析,它對第3張卡片的壓力等于上面兩張卡片的重力及手指的壓力,最大靜摩擦力Fmax≥μ2·(2mg+F),而受到的第1張卡片的滑動(dòng)摩擦力為f=μ2(mg+F) 6、水平方向受到第1張卡片向右的滑動(dòng)摩擦力,可知最后一張卡片受到桌面的摩擦力方向向左,故D錯(cuò)誤.
4.
[2019·安徽師大附中模擬]一長方形木板放置在水平地面上,在長方形木板的上方有一條狀豎直擋板,擋板的兩端固定于水平地面上,擋板與木板不接觸.現(xiàn)有一個(gè)方形物塊在木板上沿?fù)醢逡运俣葀運(yùn)動(dòng),同時(shí)方形木板以大小相等的速度向左運(yùn)動(dòng),木板的運(yùn)動(dòng)方向與豎直擋板垂直,已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2,物塊的質(zhì)量為m,則豎直擋板對物塊的摩擦力大小為( )
A.0 B.μ1μ2mg
C.μ1μ2mg D.μ1μ2mg
答案:B
解析:
物塊沿運(yùn)動(dòng)方向 7、受擋板的摩擦力f1=μ1FN,因物塊沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)的速度的大小等于木板的運(yùn)動(dòng)速度的大小,故物塊相對木板的速度方向與擋板成45°角,物塊受木板的摩擦力為f2=μ2mg,其方向與擋板成45°角,則物塊與擋板之間的正壓力FN=μ2mgcos45°=μ2mg,擋板對物塊的摩擦力大小為f1=μ1FN=μ1μ2mg,故B正確.
5.
[2019·河北張家口模擬]假期里,一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜,他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大,如圖所示,他先后作出過幾個(gè)猜想,其中合理的是( )
A.刀刃前部和后部厚薄不均勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)
B 8、.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)
C.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越大,分開其他物體的力越大
D.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越小,分開其他物體的力越大
答案:D
解析:把刀刃部分抽象后,可簡化成一個(gè)等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖甲所示.當(dāng)在刀背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2,使用菜刀時(shí)就是依靠這兩個(gè)分力分開被加工的食材.由對稱性知,這兩個(gè)分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形為菱形,如圖乙所示,由幾何關(guān)系可得F1=;由此可見,刀背上加上一定的壓力F時(shí),側(cè)面分開食材的力跟頂角θ的大小有關(guān),θ越小,sin 9、θ的值越小,F(xiàn)1和F2越大,故D正確.
6.
[2019·河北石家莊質(zhì)檢](多選)飛艇常常用于執(zhí)行掃雷、空中預(yù)警、電子干擾等多項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù).如圖所示為飛艇拖曳掃雷器具掃除水雷的模擬圖.當(dāng)飛艇勻速飛行時(shí),繩子與豎直方向恒成θ角.已知掃雷器具質(zhì)量為m,重力加速度為g,掃雷器具所受浮力不能忽略,下列說法不正確的是( )
A.掃雷器具受3個(gè)力作用
B.繩子拉力大小為
C.海水對掃雷器具水平方向的作用力的大小小于繩子拉力的大小
D.繩子拉力的大小一定大于mg
答案:ABD
解析:對掃雷器具進(jìn)行受力分析,其受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的作用力四個(gè)力作用,如圖所示,故A錯(cuò) 10、誤;根據(jù)平衡條件,在豎直方向有F浮+Tcosθ=mg,在水平方向有F阻=Tsinθ,可得T=,故B錯(cuò)誤;掃雷器具受到海水的水平方向的作用力等于拉力的水平分力,其大小小于繩子拉力的大小,而繩子拉力的大小不一定大于mg,故C正確,D錯(cuò)誤.
7.
[2019·云南保山模擬]如圖所示,A、B為豎直墻面上等高的兩點(diǎn),AO、BO為長度相等的兩根輕繩,AOB在同一水平面內(nèi),初始時(shí)∠AOB<90°,CO為一根輕桿,可繞C點(diǎn)在空間無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方,在O點(diǎn)處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將繩AO的A端緩緩向D點(diǎn)移動(dòng),O點(diǎn)位置保持不動(dòng),系統(tǒng)仍然保持平衡,則( )
11、A.繩AO的拉力逐漸增大
B.繩BO的拉力逐漸增大
C.桿CO受到的壓力逐漸增大
D.繩AO、BO的拉力的合力逐漸增大
答案:A
解析:設(shè)繩AO和繩BO拉力的合力為F,以O(shè)點(diǎn)為研究對象,O點(diǎn)受到重力mg、桿的支持力F2和繩AO與繩BO拉力的合力F,作出力的示意圖如圖甲所示.
當(dāng)重力不變、桿與豎直方向的夾角不變時(shí),桿的支持力F2不變,繩AO與繩BO拉力的合力F也不變,仍沿OD方向,故C、D錯(cuò)誤.當(dāng)A點(diǎn)逐漸靠近D點(diǎn)時(shí),將繩AO和繩BO的拉力合成如圖乙所示,可知繩AO的拉力逐漸增大,繩BO的拉力逐漸減小,故A正確,B錯(cuò)誤.
8.
[2019·江西上饒模擬]在斜面上等高處,靜止 12、著兩個(gè)相同的質(zhì)量為m的物塊A和B.兩物塊之間連接著一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,斜面的傾角為θ,兩物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,則彈簧的最大伸長量是 ( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:物塊靜止在斜面上,在斜面所在平面內(nèi)受三個(gè)力作用,一個(gè)是重力沿斜面向下的分力mgsinθ,靜摩擦力f≤fm=μmgcosθ,方向不確定,水平方向的彈簧彈力kx,則物塊所受靜摩擦力f大小等于kx與mgsinθ的合力,當(dāng)靜摩擦力最大時(shí)有kx=,可得x=,故D正確.
二、非選擇題(本題包括4小題,共47分)
9.(8分)(1)小翔利用如圖甲所示的 13、裝置,探究彈簧彈力F與伸長量Δl的關(guān)系,由實(shí)驗(yàn)繪出F與Δl的關(guān)系圖線如圖乙所示,則該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.
(2)某學(xué)生用如圖丙所示的裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”.用一木板(貼有坐標(biāo)紙)豎直放在鐵架臺和彈簧所在平面后.其部分實(shí)驗(yàn)操作如下,請完成下列相關(guān)內(nèi)容:
如圖丙,在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置O;卸下鉤碼然后將兩繩套系在彈簧下端,用兩彈簧秤將彈簧末端拉到同一位置O,記錄細(xì)繩套AO、BO的方向及兩彈簧秤相應(yīng)的讀數(shù).圖丁中B彈簧秤的讀數(shù)為________N.(彈簧秤單位:N)
該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了兩彈簧秤拉力F1、F2的大小和方向,以及由鉤碼的重量 14、畫出鉤碼對彈簧的拉力F的大小和方向,如圖戊所示,請?jiān)趫D戊中作出F1、F2的合力F′;觀察比較F和F′,得出結(jié)論.
答案:(1)125(3分) (2)4.38~4.42(2分) 如圖(3分)
解析:(1)本題考查胡克定律的應(yīng)用.彈簧彈力F與伸長量Δl關(guān)系圖線,由胡克定律F=kΔx可知,圖線的斜率即為勁度系數(shù),可得k=125 N/m.
(2)本題考查“驗(yàn)證平行四邊形定則”這一實(shí)驗(yàn).B彈簧的讀數(shù)估讀一位可得為4.40 N;作出圖象如圖所示.由作圖可得到結(jié)論:在誤差允許范圍內(nèi),力的合成遵循平行四邊形定則.
10.(8分)(1)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中部分實(shí)驗(yàn)步驟如下,請補(bǔ)充完整有關(guān) 15、內(nèi)容:
①將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上,另一端綁上兩根細(xì)線.
②在其中一根細(xì)線上掛5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼,使橡皮筋拉伸,如圖甲所示,記錄:鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)、________________、細(xì)線的方向.
③將步驟②中的鉤碼取下,分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼,用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度,如圖乙所示,小心調(diào)整B、C的位置,使橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)O的位置與步驟②中結(jié)點(diǎn)位置重合,記錄________________.
(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證,那么圖乙中=________.
答案:(1)橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O(2分) 鉤碼個(gè)數(shù)和 16、對應(yīng)的細(xì)線方向(2分) (2)(4分)
解析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,題圖甲中需要記錄合力的大小和方向,畫出來的合力為實(shí)際值,該實(shí)驗(yàn)中用鉤碼個(gè)數(shù)來表示拉力大小,因此需要記錄的是鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力),橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O,細(xì)線的方向;該實(shí)驗(yàn)采用“等效替代”法,因此在用兩根細(xì)線拉橡皮筋時(shí),要將橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)拉到與步驟②中結(jié)點(diǎn)位置重合,同時(shí)記錄鉤碼個(gè)數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向.(2)根據(jù)對題圖乙中的O點(diǎn)受力分析,將各力正交分解,水平方向有4mgcosα=3mgcosβ,得=.
11.(16分)一質(zhì)量M=4 kg,傾角為30°的上表面光滑的斜面體靜止在粗糙的水平地面上,斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為 17、m=2 kg的小球A、B,它們用輕質(zhì)細(xì)繩連接,現(xiàn)對小球B施加一水平向左的拉力F,使小球A、B及斜面體一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)細(xì)繩的拉力FT;
(2)水平拉力F的大小;
(3)水平地面與斜面體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
答案:(1)10 N (2) N (3)
解析:(1)以A為研究對象,有:FT=mgsin30°(3分)
解得:FT=10 N .(2分)
(2)以A、B整體為研究對象,有:
Fcos30°=2mgsin30°(3分)
解得:F= N.(2分)
(3)以小球A、B與斜面體組成的整體為研究對象,有:
F=Ff=μ(M 18、+2m)g(4分)
解得:μ=.(2分)
12.(15分)[2019·河北武邑中學(xué)調(diào)研]一重為G的圓柱體工件放在V形槽中,槽頂角α=60°,槽的兩側(cè)面與水平方向
的夾角相同,槽與工件接觸處的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,大小為μ=0.25,則:
(1)要沿圓柱體的軸線方向(如圖甲所示)水平地把工件從槽中拉出來,人至少要施加多大的拉力?
(2)現(xiàn)把整個(gè)裝置傾斜,使圓柱體的軸線與水平方向成37°角,如圖乙所示,且保證圓柱體對V形槽兩側(cè)面的壓力大小相等,發(fā)現(xiàn)圓柱體能自動(dòng)沿槽下滑,求此時(shí)工件所受槽的摩擦力大?。?
答案:(1)0.5G (2)0.4G
解析:
(1)分析圓柱體的受力可知 19、,沿軸線方向受到拉力F、兩個(gè)側(cè)面對圓柱體的滑動(dòng)摩擦力,由題給條件知F=2f,
由圓柱體重力產(chǎn)生的效果將重力進(jìn)行分解如圖所示,
由幾何關(guān)系可得G=F1=F2,
由f=μF1得F=0.5G.
(2)把整個(gè)裝置傾斜,則重力沿壓緊兩側(cè)的斜面的分力F′1=F′2=Gcos37°=0.8G,
此時(shí)工件所受槽的摩擦力大小f′=2×μF′1=0.4G.
探究創(chuàng)新卷② 著眼于練模擬悟規(guī)范——爭滿分
(本試卷滿分95分)
一、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的.全部選對的得6分,選不全的得3分, 20、有選錯(cuò)或不答的得0分)
1.
(多選)水平的皮帶傳動(dòng)裝置如圖所示,皮帶的速度大小保持不變,將一滑塊輕輕地放在A點(diǎn),開始時(shí)滑塊在皮帶上滑動(dòng),當(dāng)它到達(dá)位置C時(shí)滑動(dòng)停止,之后隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng),直至傳送到目的地B端.在傳送過程中,滑塊受到的摩擦力情況為( )
A.在AC段受水平向左的滑動(dòng)摩擦力
B.在AC段受水平向右的滑動(dòng)摩擦力
C.在CB段不受靜摩擦力
D.在CB段受水平向右的靜摩擦力
答案:BC
解析:在AC段滑塊向右加速運(yùn)動(dòng),加速度向右,故合力向右,即滑動(dòng)摩擦力向右,A錯(cuò)誤、B正確;在CB段滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零,故合力為零,即摩擦力為零,C正確、D錯(cuò)誤.
2. 21、
如圖,兩個(gè)彈簧的質(zhì)量不計(jì),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處,當(dāng)物體平衡時(shí)上面的彈簧處于原長狀態(tài),若把固定的物體換為質(zhì)量為2m的物體(物體的大小不變,且彈簧均在彈性限度內(nèi)),當(dāng)物體再次平衡時(shí),物體比第一次平衡時(shí)的位置下降了x,則x為(已知重力加速度為g)( )
A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:當(dāng)物體的質(zhì)量為m時(shí),設(shè)下面的彈簧的壓縮量為x1,則mg=k1x1;當(dāng)物體的質(zhì)量為2m時(shí),2mg=k1(x1+x)+k2x,聯(lián)立可得x=,A正確.
3.
如圖所示,A、B兩物塊始終靜止在水平地面上,有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎 22、直墻上P點(diǎn),另一端與A相連接,下列說法正確的是( )
A.如果B對A無摩擦力,則地面對B也無摩擦力
B.如果B對A有向右的摩擦力,則地面對B有向左的摩擦力
C.在P點(diǎn)緩慢下移的過程中,B對A的支持力一定減小
D.在P點(diǎn)緩慢下移的過程中,地面對B的摩擦力一定減小
答案:A
解析:如果B對A無摩擦力,說明彈簧的彈力為0,選取A與B組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)僅僅受到重力和地面的支持力的作用,所以地面對B也無摩擦力,選項(xiàng)A正確;如果B對A有向右的摩擦力,根據(jù)牛頓第三定律,A對B有向左的摩擦力,物塊B有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢,所以地面對B有向右的摩擦力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在P點(diǎn)緩慢下移到與A等高的過程中 23、,若彈簧原來處于拉伸狀態(tài),彈簧可能由伸長變?yōu)閴嚎s,也可能一直處于拉伸狀態(tài),則彈力可能由斜向上逐漸減小的拉力變?yōu)樾毕蛳轮饾u增大的推力,也可能是斜向上逐漸減小的拉力,對A由平衡條件可知,B對A的支持力在彈簧彈力逐漸減小過程中一直增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若彈簧原處于原長或壓縮狀態(tài)時(shí),彈簧彈力一直增大,由整體法可知地面對B的摩擦力增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
4.
一長木板靜止在傾角為θ的斜面上,長木板上一人用力推長木板上物塊,使物塊與長木板間的摩擦力剛好為零,已知人、物塊、長木板的質(zhì)量均為m,人、物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1,長木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,重力加速度為g,則下列說法正確的是( ) 24、
A.斜面對長木板的摩擦力大小為mgsinθ
B.斜面對長木板的摩擦力大小為3μ2mgcosθ
C.長木板對人的摩擦力大小為2μ1mgcosθ
D.長木板對人的摩擦力大小為2mgsinθ
答案:D
解析:以人、物塊、長木板為整體進(jìn)行研究,斜面對它們的摩擦力為靜摩擦力,大小為3mgsinθ,A、B錯(cuò)誤;對人、物塊整體研究,物塊與長木板間的摩擦力剛好為零,因此長木板對人的靜摩擦力大小為2mgsinθ,C錯(cuò)誤、D正確.
5.[2019·湖北襄陽聯(lián)考](多選)如圖所示,兩根光滑細(xì)棒在同一豎直平面內(nèi),兩棒與水平面成37°角,棒上各穿有一個(gè)質(zhì)量為m的相同小球,兩球用輕質(zhì)彈簧連接,兩小球在 25、圖中位置處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧與水平面平行,則下列判斷正確的是( )
A.彈簧處于拉伸狀態(tài) B.彈簧處于壓縮狀態(tài)
C.彈簧的彈力大小為mg D.彈簧的彈力大小為mg
答案:AC
解析:以左側(cè)小球?yàn)檠芯繉ο?,假如彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧對該球的彈力方向水平向左,小球還受到豎直向下的重力和棒的彈力,棒的彈力垂直于棒,這三個(gè)力的合力不可能為零,則小球不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),與題矛盾,所以彈簧處于拉伸狀態(tài),故A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)彈簧的彈力大小為F,根據(jù)平衡條件得Fcos37°=mgsin37°,則彈簧的彈力大小F=mg,故C正確,D錯(cuò)誤.
6.
(多選)如圖所示,物塊A放在直角三角 26、形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時(shí)A、B靜止,現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng).則施力F后,下列說法正確的是( )
A.A與B之間的摩擦力可能減小到零
B.B與墻面間的彈力增大
C.B與墻之間的摩擦力增大
D.彈簧彈力減小
答案:ABC
解析:以A為研究對象,開始受重力、B對A的支持力和靜摩擦力處于靜止?fàn)顟B(tài),A所受的靜摩擦力大小為mAgsinθ,當(dāng)施加力F后,仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),若F=mAgsinθ,則A、B之間的摩擦力變?yōu)榱?,故A正確.以整體為研究對象,開始時(shí)B與墻面的彈力為零,后來加F后,彈力變?yōu)镕cosθ,故B正確.對A、B整體分析,由于A、B不動(dòng), 27、彈簧的形變量不變,則彈簧的彈力不變,故D錯(cuò)誤;開始時(shí)B與墻壁之間無摩擦力,彈簧的彈力等于A、B的總重力,施加F后,彈簧的彈力不變,總重力不變,F(xiàn)有豎直向上的分量,根據(jù)平衡條件可知,B與墻壁之間一定有摩擦力,C正確.
7.[2019·河南三門峽模擬]如圖所示,水平桌面上有三個(gè)相同的物體a、b、c疊放在一起,a的左端通過一根輕繩與質(zhì)量為m=3 kg的小球相連,繩與水平方向的夾角為60°,小球靜止在光滑的半圓形器皿中.水平向右的力F=40 N作用在b上,三個(gè)物體保持靜止?fàn)顟B(tài).g取10 m/s2,下列說法正確的是( )
A.物體c受到向右的靜摩擦力
B.物體b受到一個(gè)摩擦力,方向向左
C 28、.桌面對物體a的靜摩擦力方向水平向右
D.撤去力F的瞬間,三個(gè)物體將獲得向左的加速度
答案:B
解析:c物體處于平衡狀態(tài),既不受拉力也不受摩擦力,A錯(cuò)誤;b受水平向右的拉力處于平衡狀態(tài),因此受到水平向左的摩擦力,B正確;對小球m進(jìn)行受力分析可知Tsin60°×2=mg,可求出繩子拉力T=10 N<40 N,因此桌面受到的靜摩擦力方向水平向左,大小f1=40 N-10 N=22.7 N,C錯(cuò)誤;撤去力F的瞬間,由于繩子拉力T 29、,楔形槽內(nèi)放置一質(zhì)量為m的光滑小球,整個(gè)裝置保持靜止,OA板與水平面的夾角為15°.現(xiàn)使楔形槽繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至OA板豎直,重力加速度為g,則轉(zhuǎn)動(dòng)過程中( )
A.OA板對小球的作用力一直在減小
B.OB板對小球的作用力一直在增大
C.OA板對小球作用力的最大值為mg
D.OB板對小球的作用力大小為mg時(shí),OA板對小球的作用力大小也為mg
答案:BCD
解析:
對小球受力分析,如圖所示,平板OA對小球的作用力F2和平板OB對小球的作用力F1方向之間的夾角始終為120°.當(dāng)平板OB轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直方向時(shí),平板OA對小球的作用力最大,最大值為=mg,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確.OB板對小 30、球的作用力一直在增大,選項(xiàng)B正確.當(dāng)OB板對小球的作用力大小為mg時(shí),OA板對小球的作用力大小也為mg,選項(xiàng)D正確.
二、非選擇題(本題包括4小題,共47分)
9.(9分)在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時(shí),某同學(xué)先按圖甲對彈簧甲進(jìn)行探究,然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖乙進(jìn)行探究.在彈性限度內(nèi),將質(zhì)量為m=50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,分別測得圖甲、圖乙中彈簧的長度L1、L2如下表所示.
鉤碼個(gè)數(shù)
1
2
3
4
L1/cm
30.00
31.04
32.02
33.02
L2/cm
29.33
29.65
29.97
30.30
已知重力加速度g=9 31、.8 m/s2,要求盡可能多地利用測量數(shù)據(jù),計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k=________N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).由表中數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù).
答案:49 能
解析:本題考查“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),意在考查考生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力.由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)彈力的變化量為ΔF=mg=0.05 kg×9.8 m/s2=0.49 N時(shí),彈簧甲的形變量Δx==1.01 cm,由胡克定律得彈簧甲的勁度系數(shù)k===49 N/m.由表中數(shù)據(jù)可根據(jù)上述方法求出彈簧甲與彈簧乙并聯(lián)時(shí)的勁度系數(shù),再根據(jù)k并=k甲+k乙就可求出彈簧乙的勁度系數(shù).
10.(9分) 32、如圖為“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn).三個(gè)細(xì)線套L1、L2、L3一端共系于一個(gè)結(jié)點(diǎn),另一端分別系于輕質(zhì)彈簧測力計(jì)A、B和重物M上,A掛在固定點(diǎn)P,手持B拉動(dòng)細(xì)線,使結(jié)點(diǎn)靜止于O點(diǎn).
(1)某次實(shí)驗(yàn)中A的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為______N.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要讀出A、B的示數(shù),還要在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置、____________、____________和____________.
(3)下列實(shí)驗(yàn)要求中必要的是________(填選項(xiàng)的字母代號).
A.彈簧測力計(jì)需要在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行校零
B.細(xì)線套方向應(yīng)與木板平面平行
C.需要用托盤天平測量重物M的質(zhì)量
D.彈簧測 33、力計(jì)B始終保持水平
答案:(1)2.00(3分)
(2)L1的方向 L2的方向 L3的方向(3分)
(3)AB(3分)
解析:本題考查“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn).(1)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為2.00 N.(2)實(shí)驗(yàn)中還要記錄三個(gè)拉力的方向.(3)為減小測量誤差,彈簧測力計(jì)需要在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行校零,A正確;為保證對結(jié)點(diǎn)的拉力就是彈簧測力計(jì)的示數(shù),細(xì)繩套方向應(yīng)與木板平面平行,B正確;直接用彈簧測力計(jì)測量重物M的重力即可,C錯(cuò)誤;彈簧測力計(jì)B的拉力只要與A的拉力的合力能使重物平衡即可,不需要保持水平,D錯(cuò)誤.
11.
(12分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m、4m的質(zhì)點(diǎn)A、B之間用輕桿固結(jié), 34、并通過長L的輕繩掛在光滑的定滑輪上,求系統(tǒng)平衡時(shí)OA、OB段繩長各為多少?
答案:OA=L OB=L
解析:此題中桿處于自由狀態(tài),故桿的彈力必沿桿的方向.由力三角形與幾何三角形相似得
=(3分)
=(3分)
而OA+OB=L(2分)
故OA=L(2分)
OB=L(2分)
12.
(17分)某同學(xué)表演魔術(shù)時(shí),將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里,然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳,結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動(dòng)起來.假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)時(shí),懸掛小球的細(xì)線偏離豎直方向的角度也是30°,如圖所示.已知小球的質(zhì)量為m,該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量 35、為M,求此時(shí):
(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大??;
(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力的大?。?
答案:(1)mg (2)Mg+mg mg
解析:(1)對小球受力分析,小球受重力、細(xì)線的拉力和磁鐵的引力.設(shè)細(xì)線的拉力和磁鐵的引力分別為F1和F2,根據(jù)平衡條件,水平方向有F1sin30°=F2sin30°,豎直方向有F1cos30°+F2cos30°=mg,聯(lián)立解得F1=F2=mg.
(2)以人為研究對象,分析受力情況,受重力Mg、地面的支持力N、靜摩擦力f和小球的引力F′2,其中F′2=F2=mg.根據(jù)平衡條件得f=F′2sin30°,N=F′2cos30°+Mg,聯(lián)立解得N=Mg+mg,f=mg.
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