第1讲_重力、弹力、摩擦力
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练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选)1.(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是( A )A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C.舞者越向下躺,重心越低D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;舞者缓慢后躺,可认为都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确,不符合题意;舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。
2.(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。
下列说法正确的是( C )A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状,为弹性形变,故A错误;手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的,故B错误;矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶时可以增大最大静摩擦力,故C正确;矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力,故D错误。
3.(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上,老师将学生们的剪纸作品进行展出时,用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A.磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B.磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C.黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D.磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力,故A 错误;由弹力产生的条件可知:磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故B错误;由图可知,三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等,黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和,而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力,可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,由力的合成知:黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等,故D 正确,C错误。
重力、弹力、摩擦力复习教案第一章:重力1.1 重力的概念解释重力的定义,即地球对物体产生的吸引力。
强调重力的作用是使物体朝向地心运动。
1.2 重力的大小介绍重力的大小与物体的质量成正比,与距离地心的距离成反比。
解释重力加速度的概念,并指出其值约为9.8 m/s²。
1.3 重力的方向强调重力的方向总是指向地心,即垂直向下。
讨论重力对物体的影响,如物体在自由下落时的加速度。
第二章:弹力2.1 弹力的概念解释弹力是物体由于形变而产生的力。
强调弹力的作用是使物体恢复原状。
2.2 弹力的大小介绍弹力的大小与物体的形变程度有关,遵循胡克定律。
解释弹簧常数的概念,并指出其与弹力的大小成正比。
2.3 弹力的方向强调弹力的方向总是指向物体恢复原状的方向。
讨论弹力在实际应用中的例子,如弹簧和弹性体。
第三章:摩擦力3.1 摩擦力的概念解释摩擦力是物体表面接触时产生的阻碍相对滑动的力。
强调摩擦力的作用是使物体保持静止或匀速运动。
3.2 摩擦力的大小介绍摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度和压力有关。
解释静摩擦力和动摩擦力的概念,并指出其与摩擦力的大小有关。
3.3 摩擦力的方向强调摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。
讨论摩擦力在实际应用中的例子,如汽车刹车和摩擦材料。
第四章:重力、弹力、摩擦力的相互作用4.1 重力、弹力、摩擦力的合成解释在实际问题中,物体可能受到重力、弹力和摩擦力的作用。
强调需要根据物体的状态和受力情况进行合成分析。
4.2 重力、弹力、摩擦力的平衡介绍平衡状态的概念,即物体受到的合外力为零。
强调在平衡状态下,重力、弹力和摩擦力相互抵消。
4.3 重力、弹力、摩擦力的应用讨论重力、弹力和摩擦力在实际问题中的应用,如结构设计和物体运动。
强调需要综合考虑重力、弹力和摩擦力的影响,以解决实际问题。
第五章:复习题和练习5.1 复习题设计一系列关于重力、弹力和摩擦力的复习题,以巩固学生对这些概念的理解。
提供答案和解析,帮助学生巩固知识点。
第1讲重力弹力摩擦力错误!力和重力1.力(1)定义:力是物体与物体间的相互作用。
(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。
(3)性质:力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征。
2.重力(1)产生:由于地球吸引而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是万有引力沿竖直向下的一个分力。
(2)大小:G=mg,可用弹簧测力计测量.注意:①物体的质量不会变;②G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
(3)方向:总是竖直向下。
注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。
(4)重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心.注意:重心的位置不一定在物体上.错误!弹力1.形变:物体在力的作用下形状和体积的变化.2.弹性形变:撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
3.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
4.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比。
(2)表达式:F=kx。
①k是弹簧的劲度系数,国际单位是牛顿每米,用符号N/m表示;k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
错误!静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数1.静摩擦力、滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0〈F f≤F fm F f=μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2。
动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值。
重力、弹力、摩擦力教案第一章:重力1.1 教学目标让学生理解重力的概念,知道重力的作用。
让学生掌握重力的计算方法,能够运用重力解释生活中的现象。
1.2 教学内容重力的概念:介绍重力的定义,地球对物体产生的吸引力。
重力的作用:解释重力对物体的作用,如悬挂物体、地球上的物体等。
重力的计算:介绍重力的计算方法,公式为F = mg,其中m 为物体的质量,g 为重力加速度。
重力在生活中:举例说明重力在生活中的应用,如抛物线运动、天平等。
1.3 教学活动引入讨论:让学生举例说明重力的存在和作用。
实验演示:进行实验,让学生观察和体验重力的作用。
计算练习:给学生发放练习题,让他们运用重力公式进行计算。
生活应用:让学生举例说明重力在日常生活中的应用。
第二章:弹力2.1 教学目标让学生理解弹力的概念,知道弹力的产生和作用。
让学生掌握弹力的计算方法,能够运用弹力解释生活中的现象。
2.2 教学内容弹力的概念:介绍弹力的定义,物体因形变产生的力。
弹力的产生:解释弹力的产生原因,如弹性形变、弹簧等。
弹力的作用:介绍弹力的作用,如弹跳、弹性碰撞等。
弹力的计算:介绍弹力的计算方法,公式为F = kx,其中k 为弹簧常数,x 为形变量。
弹力在生活中:举例说明弹力在日常生活中的应用,如弹簧床垫、弹力球等。
2.3 教学活动引入讨论:让学生举例说明弹力的存在和作用。
实验演示:进行实验,让学生观察和体验弹力的作用。
计算练习:给学生发放练习题,让他们运用弹力公式进行计算。
生活应用:让学生举例说明弹力在日常生活中的应用。
第三章:摩擦力3.1 教学目标让学生理解摩擦力的概念,知道摩擦力的产生和作用。
让学生掌握摩擦力的计算方法,能够运用摩擦力解释生活中的现象。
3.2 教学内容摩擦力的概念:介绍摩擦力的定义,物体表面间的阻碍力。
摩擦力的产生:解释摩擦力的产生原因,如接触面粗糙度、物体间的相互摩擦等。
摩擦力的作用:介绍摩擦力的作用,如行走、开车等。
【课程标准内容及要求 1.认识重力、弹力与摩擦力。
2.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
3.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
实验二:探究弹簧弹力与形变量的关系。
实验三:探究两个互成角度的力的合成规律。
第1讲重力弹力一、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。
2.大小:G=mg,可用弹簧测力计测量。
注意:物体在地球上不同位置处质量不会变;G的变化是由g的变化引起的。
3.方向:总是竖直向下。
注意:竖直向下是和水平面垂直向下,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。
4.重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。
注意:重心的位置不一定在物体上。
二、弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用。
(2)产生条件①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
2.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx①k叫作弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
【自测下列图中各物体均处于静止状态。
图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是()答案 C命题点一弹力的有无及方向的判断1.“三法”判断弹力有无2.弹力方向的判断【例1画出如图所示情景中物体A受力的示意图。
答案如图所示【针对训练1】如图1所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。
当小车与小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()图1A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力答案 D解析当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,细绳的拉力F T=0;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不能为零,弹簧弹力有可能为零,故D正确。
第二章物体间的相互作用第1讲重力弹力摩擦力【教学目标】1、理解力的物质性、相互性及矢量性,知道力的作用效果及三要素2、知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。
3、理解弹力的产生条件和方向的判断,及弹簧的弹力的大小计算。
4、理解摩擦力的产生条件和方向的判断,及摩擦的大小计算。
【重、难点】1、弹力有无的判断;2、摩擦力的大小计算和方向判断【知识梳理】一、弹力1.概念:发生弹性形变的物体由于要对与它接触的物体产生力的作用。
2.产生条件:(1);(2)。
3.胡克定律:F = kx ,式中的k被称为,它的单位是,它由决定;式中的x是弹簧的。
二、摩擦力1.判断下列说法是否正确.(1)摩擦力一定与接触面上的压力成正比.( )(2)运动物体受到的摩擦力不一定等于μF N.( )(3)摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直.( )(4)摩擦力的方向一定与物体的运动方向在一条线上.( )(5)静止的物体不可能受滑动摩擦力,运动的物体不可能受静摩擦力.( )(6)滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体.( )典例精析考点一弹力的有无及方向判断1.弹力有无判断的“三法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.2.方向:(1)根据物体所受弹力方向与物体形变的方向相反判断.(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.例1、如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。
当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力例2、如图所示,小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下列图所示的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()弹力方向的判定技巧和易错提醒1.技巧点拨轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的,但轻绳只能提供拉力,轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力.2.易错提醒(1)易错误地将跨过光滑滑轮、杆、挂钩的同一段绳当两段绳处理,认为张力不同;(2)易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆.考点二弹力的分析与计算计算弹力的四种方法:(1)根据胡克定律计算;(2)根据力的平衡条件计算;(3)根据牛顿第二定律计算;(4)根据动能定理计算。
第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力【知识点1】重力、弹力、胡克定律1.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:与物体的质量成正比,即G=mg。
可用弹簧测力计测量重力。
(3)方向:总是竖直向下的。
(4)重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。
(2)产生的条件①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
3.弹力方向的确定方法①面与面接触:弹力的方向垂直于接触面;②点与面接触:弹力的方向垂直于接触面;③点与点接触:弹力的方向垂直于切面或沿着接触点于圆心的连线;④绳:弹力沿着绳的方向,只能是拉力;⑤弹簧:弹力沿着弹簧的方向,可以是拉力,也可以是推力;⑥活杆(可自由转动的杆):弹力沿着杆的方向,可以是拉力,也可以是推力;⑦死杆(固定不可自由转动的杆):弹力可沿着任意方向。
4.弹力大小的计算方法(1)对于难以观察的微小形变,可以根据物体的受力情况和运动情况,运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。
(2)对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律F=kx计算。
5.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是牛顿每米,用符号N/m表示。
x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
6.弹力有无的判断“四法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力。
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否发生形态的变化,若发生形变,则此处一定有弹力。
第三章 力的相互作用 第1讲 力 重力和弹力 摩擦力一、力:是物体对物体的作用(1) 施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;力是相互的 (2) 力是矢量(什么叫矢量——满足平行四边形定则) (3) 力的大小、方向、作用点称为力的三要素 (4) 力的图示和示意图(5)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?)(6) 力的效果:1、加速度或改变运动状态 2、形变(7) 力的拓展:1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律二、常见的三种力 1重力(1) 产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一个分力 (2) 方向:竖直向下或垂直于水平面向下 (3) 大小:G=mg ,可用弹簧秤测量两极 引力 = 重力 (向心力为零)赤道 引力 = 重力 + 向心力 (方向相同)由两极到赤道重力加速度减小,由地面到高空重力加速度减小(4) 作用点:重力作用点是重心,是物体各部分所受重力的合力的作用点。
重心的测量方法:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。
2、弹力(1)产生:发生弹性形变的物体恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
(2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。
(3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
(4)大小:弹簧弹力大小F=kx (其它弹力由平衡条件或动力学规律求解)1、 K 是劲度系数,由弹簧本身的性质决定2、 X 是相对于原长的形变量3、 力与形变量成正比(5) 作用点:接触面或重心3、摩擦力(1)产生:相互接触的粗糙的物体之间有相对运动(或相对运动趋势)时,在接触面产生的阻碍相对运动(相对运动趋势)的力; (2)产生条件:接触面粗糙;有正压力;有相对运动(或相对运动趋势); (3)摩擦力种类:静摩擦力和滑动摩擦力。
第二章相互作用
第1讲重力、弹力、摩擦力
一、选择题(本题共11小题,共88分)
1.下列关于重力的说法中,正确的是() A.物体只有静止时才受重力
B.重力的方向总是指向地心
C.地面上的物体在赤道上受的重力最小
D.物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数一定等于物体的重力
解析:物体受重力与运动状态是静止还是运动无关,故A错.重力实际是万有引力的一个分力(另一个分力提供物体绕地球自转的向心力),万有引力方向指向地心,重力不一定指向地心(只有在两极或赤道上的物体所受的重力指向地心),故B错.在赤道上,物体所受的重力等于万有引力与物体随地球自转运动的向心力之差,而在赤道上向心力最大,在地球各纬度物体所受万有引力大小相同,分析可知物体在赤道上受的重力最小,C正确.在弹簧秤和物体都静止或匀速运动时,测出的示数才等于物体的重力,若弹簧秤拉着物体加速上升或下降则弹簧秤的示数不等于重力,故D错.
答案:C
2.为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力,某同学设计了如图所示四个实验方案.在实验操作过程中,当测力计读数稳定时,认为其读数即为滑动摩擦力的大小,则测力计测得的滑动摩擦力最准确的方案是()
解析:A与B选项很难保证物体A匀速运动,D选项中测力计示数为F与摩擦力的合力,选C.
答案:C
3.一质量为m的小物体在水平拉力F的作用下,静止在质量为M的梯形木块
的左上方,梯形木块在水平地面上保持静止,如图2-1-17所示,下列说
法正确的是()
A.小物体可能仅受三个力的作用图2-1-17 B.梯形木块与小物体间的弹力可能为零
C.地面与梯形木块间的摩擦力大小为F
D.地面对梯形木块的支持力小于(m+M)g
答案:AC
4.下列2-1-18四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()
图2-1-18
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
解析:轻质杆与轻绳的区别在于轻质杆不但能被压,还能被拉,而轻绳只能被拉,根据这一点再取B点为研究对象并进行受力分析可得到图乙中AB不能用轻绳代替,B点受力不能平衡,所以正确的选项应该是B.
答案:B
5.如图2-1-19所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力
F作用而物体始终保持静止.当力F逐渐减小,则物体受到斜面
的摩擦力()
A.保持不变B.逐渐减小图2-1-19 C.逐渐增大D.以上三种均有可能
解析:本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力F N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mg sin θ,因此F变化,f不变,A项正确.
答案:A
6.(2011·合肥模拟)如图2-1-20所示,斜面固定在地面上,倾角为37°
(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2),质量为1 kg的滑块,以一
定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数图2-1-20
为μ=0.8.若取初速度方向为正方向,最大静摩擦力按滑动摩擦力处理,则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的()
解析:滑块开始受沿斜面向上的滑动摩擦力F f=μmg cos 37°=6.4 N,方向与规定的正方向相反;速度减为零后,受静摩擦力,由力的平衡知静摩擦力大小为mg sin 37°=6.0 N,小于最大静摩擦力(按滑动摩擦力)6.4 N,方向也与规定的正方向相反,故选项A对.答案:A
7.(2011·成都市测试)缓冲装置可抽象成如图2-1-21所示的简单模型,图中A、B为原长相等,劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同
的轻质弹簧.下列表述正确的是()
A.装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关图2-1-21 B.垫片向右移动稳定后,两弹簧产生的弹力之比F1∶F2=k1∶k2
C.垫片向右移动稳定后,两弹簧的长度之比l1∶l2=k2∶k1
D.垫片向右移动稳定后,两弹簧的压缩量之比x1∶x2=k2∶k1
解析:不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,则它们之间的作用力等大,B错误;由于两弹簧的劲度系数不同,
由胡克定律F=kΔx可知,两弹簧的压缩量Δx1∶Δx2=k2
k1,所以C错误,D正确.
答案:D
8.如图2-1-22所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()
图2-1-22
A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反
C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F相同
解析:用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,与A做匀速运动在水平方向合力为零不符,所以A不受摩擦力;乙图中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,从而A受沿F方向的摩擦力.
答案:D
9.(2011·唐山一模)如图2-1-23所示,用皮带输送机将质量为M的物块
向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于物块所受摩擦力F f的说
法正确的是()
A.皮带传送的速度越大,F f越大图2-1-23 B.皮带加速运动的加速度越大,F f越大
C.皮带速度恒定,物块质量越大,F f越大
D.F f的方向一定与皮带速度方向相同
解析:若物块匀速运动,由物块的受力情况可知,摩擦力F f=Mg sin θ,与传送带的速度无关,A项错,物块质量M越大,摩擦力F f越大,C项正确;皮带加速运动时,由牛顿第二定律可知,F f-Mg sin θ=Ma,加速度a越大,摩擦力F f越大,B项正确;若皮带减速上滑,则物块所受摩擦力方向有可能沿皮带方向向下,D项错.
答案:BC
10.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶
梯上楼,如图2-1-24所示.假设小张、购物车、自动扶梯间保
持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶
梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则() 图2-1-24 A.小张对扶梯的压力大小为Mg cos 30°,方向垂直于斜面向下
B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)g sin 30°,方向沿斜面向下
C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)g cos 30°,方向沿斜面向上
D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态解析:对购物车进行受力分析,购物车受到的人的推力F=mg tan θ,对人进行受力分析,人受到的摩擦力F f=Mg sin θ+F cos θ=(M+m)g sin θ,沿斜面向上,人受到的弹力F N=Mg cos θ-F sin θ=Mg cos θ-mg sin θtan θ,A错、B对、C错;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反,D错.
答案:B
11.如图2-1-25所示,物体A 、B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮.
A 静止在倾角为45°的粗糙斜面上,
B 悬挂着.已知质量m A =3m B ,
不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中
正确的是( ) 图2-1-25
A .弹簧的弹力将减小
B .物体A 对斜面的压力将减少
C .物体A 受到的静摩擦力将减小
D .弹簧的弹力及A 受到的静摩擦力都不变
解析:本题考查受力分析和静摩擦力.取A 物体为研究对象受力分析:竖直向下的重力、 垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力和弹簧向上的拉力.弹簧弹力等于B 物 体重力,即弹簧弹力不变,故A 选项错误,正交分解列平衡方程分析可知,C 选项正确, D 项错误;根据F N =mg cos θ当倾角减小时,A 物体对斜面压力变大,故B 选项错误. 答案:C
12.如图2-1-26所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm ,一端固定于质
量m =2 kg 的物体上,另一端施一水平拉力F .(g =10 m/s 2) 图 2-1-26
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧长度为12 cm 时,物体恰好匀速运动, 弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长到11 cm 时,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长到13 cm 时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动 摩擦力相等)
解析:(1)物体匀速前进时,k (x -x 0)=μmg
则k =μmg x -x 0=0.2×2×100.12-0.10
N/m =200 N/m. (2)F 1=k (x 1-x 0)=200×(0.11-0.10)N =2 N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力Ff m =0.2×2×10 N =4 N
故物体没动,所受静摩擦力Ff 1=F 1=2 N.
(3)弹簧弹力F 2=k (x 2-x 0)=200×(0.13-0.10) N =6 N.
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为Ff 2=μF N =μmg =0.2×2×10 N =4 N. 答案:(1)200 N/m (2)2 N (3)4 N。