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1、第1講 重力 彈力 摩擦力
時間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(本題共13小題,每小題6分,共78分。其中1~9為單選,10~13為多選)
1.如圖所示,兩輛車在以相同的速度做勻速運動,根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識你可以得出的結(jié)論是( )
A.物體各部分都受重力作用,但可以認為物體各部分所受重力集中于一點
B.重力的方向總是垂直向下的
C.物體重心的位置與物體形狀或質(zhì)量分布無關(guān)
D.力是使物體運動的原因
答案 A
解析 物體各部分都受重力作用,但可以認為物體各部分所受重力集中于一點,這個點就是物體的重心,重力的方向總是和水平面垂直,是豎直向下而不是垂直向下,所
2、以選項A正確,B錯誤;從圖中可以看出,汽車(包括貨物)的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化,重心的位置就發(fā)生了變化,故選項C錯誤;力不是使物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)的原因,所以選項D錯誤。
2.[2015·雅禮模擬]質(zhì)量為mA和mB的小球與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧L1和L2連接如圖,靜止時,兩彈簧伸長量分別為x1和x2,則( )
A.只要mA=mB,有x1=x2
B.只要mA>mB,有x1x2
答案 D
解析 由于kx2=mBg,kx1=(mA+mB)g,故x1>x2,所以選項D對。
3.小車上固定
3、一根彈性直桿A,桿頂固定一個小球B(如圖所示),現(xiàn)讓小車從光滑斜面上自由下滑,在下圖的情況中桿發(fā)生了不同的形變,其中正確的是( )
答案 C
解析 小車沿光滑的斜面下滑時的加速度a=gsinθ,即小球沿斜面方向的合力為mgsinθ,桿只對小球施加了垂直于斜面向上的支持力,故C正確。
4.[2016·武漢調(diào)研]
如圖所示,小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球。當小車和小球相對靜止,一起在水平面上運動時,下列說法正確的是( )
A.細繩一定對小球有拉力的作用
B.輕彈簧一定對小球有彈力的作用
C.細繩不一定對小球有拉力的作用,但是輕彈簧
4、對小球一定有彈力
D.細繩不一定對小球有拉力的作用,輕彈簧對小球也不一定有彈力
答案 D
解析 若小球與小車一起勻速運動,則細繩對小球無拉力;若小球與小車有向右的加速度a=gtanα,則輕彈簧對小球無彈力,D正確。
5.[2015·臨沂三模]如圖所示,自動卸貨車始終靜止在水平地面上,車廂在液壓機的作用下改變與水平面間的傾角,用以卸下車廂中的貨物。當傾角增大到θ時,質(zhì)量為M的木箱A與裝在箱內(nèi)的質(zhì)量為m的物體B一起以共同的速度v沿車廂底勻速滑下,則下列說法正確的是( )
A.A、B間沒有靜摩擦力
B.A受到B的靜摩擦力方向沿車廂底向上
C.A受到車廂底面的滑動摩擦力大小為Mgs
5、inθ
D.A與車廂底面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ
答案 D
解析 因為A、B一起勻速下滑,以整體為研究對象,由平衡條件得:(M+m)gsinθ=μ(M+m)gcosθ,所以μ=tanθ,選項C錯誤,D正確;以B為研究對象,由平衡條件可知B受靜摩擦力的作用,且方向沿車廂底向上,由牛頓第三定律知,A受到B的靜摩擦力方向沿車廂底向下,選項A、B錯誤。
6.如下圖所示,水平傳送帶上放一物塊,當傳送帶向右以速度v勻速傳動時,物體在輕彈簧水平拉力的作用下處于靜止狀態(tài),此時彈簧的伸長量為Δx;現(xiàn)令傳送帶向右加速到2v,這時的彈簧伸長量為Δx′。則關(guān)于彈簧前、后的伸長量,下列說法中正確的是( )
6、
A.彈簧伸長量將減小,即Δx′<Δx
B.彈簧伸長量將增加,即Δx′>Δx
C.彈簧伸長量在傳送帶向右加速時將有所變化,最終Δx′=Δx
D.彈簧伸長量在整個過程中始終保持不變,即始終Δx′=Δx
答案 D
解析 彈簧彈力與傳送帶的滑動摩擦力是一對平衡力,而滑動摩擦力的大小與相對速度大小無關(guān)。
7.[2015·長春質(zhì)監(jiān)]如圖所示,小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半,分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為60°,輕彈簧A、B伸長量剛好相同,則下列說法中正確的是( )
A.輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為3∶1
B.輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為2
7、∶1
C.輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為2∶1
D.輕繩上拉力與輕彈簧B上拉力大小之比為1∶1
答案 A
解析 設(shè)兩彈簧的伸長量都為x,a的質(zhì)量為m,對小球b受力分析,由平衡條件可得:彈簧B的彈力kBx=2mg,對小球a受力分析,可得:kBx+mg=kAxcos60°,聯(lián)立可得:kA=3kB,選項A正確,B錯誤;同理輕繩上拉力F=kAxsin60°=kAx=kBx,選項C、D錯誤。
8.[2015·福建四地六校聯(lián)考]如圖,A、B兩物體疊放在水平地面上,A物體質(zhì)量m=20 kg,B物體質(zhì)量M=30 kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁,另一端與A物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),其
8、勁度系數(shù)為250 N/m,A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5?,F(xiàn)用一水平推力F作用于物體B上,使B緩慢地向墻壁移動,A、B始終保持相對靜止。當B移動0.2 m時,水平推力的大小為(g取10 m/s2)( )
A.200 N B.250 N
C.300 N D.350 N
答案 C
解析 B相對地面移動,B與地面之間為滑動摩擦力,大小f=μ(M+m)g=250 N,因緩慢移動,故受力平衡,F(xiàn)=kx+f,代入數(shù)據(jù)F=300 N,故C正確,A、B、D錯誤。
9.如圖所示,質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,從t=0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行
9、,同時受到一個水平向左的恒力F=1 N的作用,g取10 m/s2,向右為正方向,該物體受到的摩擦力f隨時間變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)( )
答案 A
解析 物體在力F和摩擦力作用下向右做勻減速直線運動,此時滑動摩擦力水平向左,大小為Ff1=μmg=2 N,物體的速度為零后,物體在力F作用下處于靜止狀態(tài),物體受水平向右的靜摩擦力,大小為Ff2=F=1 N,故只有圖A正確。
10.如圖所示,在探究摩擦力的實驗中,用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運動狀態(tài)和彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示(每次實驗時,木塊與桌面的接觸面相同),則由下表分析可知,下列選項正確的
10、是( )
實驗次數(shù)
小木塊的運動狀態(tài)
彈簧測力計讀數(shù)/N
1
靜止
0.4
2
靜止
0.6
3
直線加速
0.7
4
勻速直線
0.5
5
直線減速
0.3
A.木塊受到的最大靜摩擦力為0.7 N
B.木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.6 N
C.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小各不相同
答案 BC
解析 第1次和第2次實驗都沒有拉動木塊,說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力,第三次實驗時,木塊做加速運動,說明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6 N≤
11、Fm<0.7 N,故A錯、B對;滑動摩擦力與運動情況無關(guān),因此第3、4、5次的摩擦力大小相等,故C對、D錯。
11.如圖所示,有一個重力不計的正方形容器,被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止狀態(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到將容器剛好盛滿為止,在此過程中容器始終保持靜止,則下列說法中正確的是( )
A.容器受到的摩擦力不變
B.容器受到的摩擦力逐漸增大
C.水平力F可能不變
D.水平力F必須逐漸增大
答案 BC
解析 容器始終保持靜止,豎直方向重力平衡靜摩擦力,因重力變大,則靜摩擦力變大。水平力F決定最大靜摩擦力,只要重力小于等于最大靜摩擦力,容器靜止,所以F不一定變大,可能不
12、變。
12.如圖甲、乙所示,傾角為θ的斜面上放置一滑塊M,在滑塊M上放置一個質(zhì)量為m的物塊,M和m相對靜止,一起沿斜面勻速下滑,下列說法正確的是( )
A.圖甲中物塊m受到摩擦力
B.圖乙中物塊m受到摩擦力
C.圖甲中物塊m受到水平向左的摩擦力
D.圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力
答案 BD
解析 對圖甲:設(shè)m受到摩擦力,則物塊m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向與接觸面相切,方向水平,則物體m受力將不平衡,與題中條件矛盾,故假設(shè)不成立,A、C錯誤。對圖乙:設(shè)物塊m不受摩擦力,由于m勻速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用
13、,由于支持力與接觸面垂直,故重力、支持力不可能平衡,則假設(shè)不成立,由受力分析知乙圖中m受到沿斜面向上的摩擦力。
13.如圖所示,A、B、C三個物體質(zhì)量相等,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運動,運動方向如圖中箭頭所示。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
答案 BC
解析 A物體與傳送帶一起勻速運動,沒有發(fā)生相對滑動,也沒有相對運動趨勢,所以A物體不受摩擦力,選項A錯誤;對B、C物體進行受力分析,可知
14、B、C所受的靜摩擦力大小均等于mgsinθ,方向均沿傳送帶向上,選項B、C正確,D錯誤。
二、非選擇題(本題共22分)
14.如圖所示,質(zhì)量為m的物體與A、B兩個彈簧相連,其勁度系數(shù)分別為k1和k2,B彈簧下端與地相連,現(xiàn)用手拉A的上端,使A緩慢上移,當B彈簧的彈力為原來的2/3時,A上端移動的距離是多少?
答案 mg或mg
解析 B原來處于壓縮狀態(tài),其壓縮量為x0=mg/k2,當向上緩慢拉A使B中彈力減為原來的2/3時,有兩種可能:
(1)B仍處于被壓縮的狀態(tài),則此時A彈簧的彈力和伸長量分別為
F1=mg-F2=mg,x1=F1/k1=
這時B上端移動的位移x2==mg/k2=
所以A上端移動的距離
sA=x1+x2=mg
(2)B處于拉伸狀態(tài),則此時A的彈力和伸長量分別為
F1′=mg+F2′=mg,x1′=F1′/k1=mg
這時B上端移動的位移
x2′=ΔF2′/k2=mg
所以A上端上移的距離為
sA′=x1′+x2′=mg
內(nèi)容總結(jié)
(1)第1講 重力 彈力 摩擦力
時間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(本題共13小題,每小題6分,共78分
(2)以B為研究對象,由平衡條件可知B受靜摩擦力的作用,且方向沿車廂底向上,由牛頓第三定律知,A受到B的靜摩擦力方向沿車廂底向下,選項A、B錯誤