资源描述
第一节 重力、弹力、摩擦力
一、单项选择题
1.(2011年江南十校二模)如图所示，完全相同的A、B两球，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了( )
A. B.
C. D.
解析：选C.小球A受重力mg、绳子的拉力F1和弹簧的水平向左的弹力F2三个力的作用．根据平衡条件可知，F2＝mgtan；再由胡克定律F2＝kx，得x＝＝，选项C正确．
2．用水平力把一个重量为G的长方体物块，压在足够高的竖直墙上，水平力的大小从零开始随时间成正比地逐渐增大，物块沿墙面下滑，则物块所受摩擦力随时间变化的图线是图中的( )
解析：选D.物体开始沿墙面下滑，受滑动摩擦力，其大小与压力成正比，当滑动摩擦力大于重力后，物体将做减速运动直到速度变为零，此后物体所受的摩擦力为静摩擦力，与重力平衡，大小为G.
3.(2011年河北唐山一模)如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的左端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上，用力F向右拉动木板B，使它以速度v匀速运动，这时弹簧秤示数为F1，已知木块与木板之间、木板和地面之间的动摩擦因数相同，则下面的说法中正确的是( )
A．木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F1
B．地面受到的滑动摩擦力的大小等于F1
C．若木板B以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力的大小等于2F1
D．若用2F的力作用在木板B上，木块A受到的摩擦力的大小仍为F1
解析：选D.B匀速运动，根据平衡条件可知，B所受A的摩擦力与地面对B的摩擦力的和与拉力F平衡，A项错；对A做受力分析，A保持静止，故A所受摩擦力与弹簧弹力平衡，即A、B之间的摩擦力为F1，结合对B的受力分析可知，地面对B的摩擦力为F－F1，B项错；A、B间的摩擦力为滑动摩擦力，与相对速度无关，故C项错，D项正确．
4．(2010年高考课标全国卷)如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.－1 B．2－
C.－ D．1－
解析：选B.当用F1拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)；当用F2推物块时，又有F2cos30°＝μ(mg＋F2sin30°)，又F1＝F2，求得μ＝＝2－，B正确．
二、双项选择题
5.如图所示，A物体重2 N，B物体重4 N，中间用弹簧连接，弹力大小为2 N，此时吊A物体的绳的张力为T，B对地的压力为FN，则T、FN的数值可能是( )
A．7 N 0 B．4 N 2 N
C．0 N 6 N D．2 N 6 N
答案：BC
6.(2010年试题调研)如图所示，两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在细绳上．当滑轮下端挂一重为G的物体时，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有( )
A．两弹簧的伸长量相等
B．两弹簧的弹力相等
C．重物下降的距离为
D．重物下降的距离为
解析：选BD.因为系统静止，每根弹簧的拉力都等于G/2，设两根弹簧的伸长量分别为x1、x2，则重物下降的距离应为
Δx＝①
x1＝②
x2＝③
将②③两式代入①得：Δx＝.
7.(2011年广州模拟)如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ.F是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为( )
A．mg＋Fsinα B．mg－Fsinα
C．μmg D．μFcosα
解析：选AD.物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出摩擦力大小为f＝mg＋Fsinα，f＝μFN＝μFcosα.
8.(2011年青岛质检)如图所示质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝30°.不计小球与斜面间的摩擦，则( )
A．轻绳对小球的作用力大小为mg
B．斜面体对小球的作用力大小为mg
C．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)g
D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg
解析：选AD.对小球受力分析可知轻绳拉力与斜面体对小球的支持力大小相等，所以竖直方向上：mg＝2Fcos30°，解得：F＝mg，选项A正确、B错误；将A、B两物体视为整体，受力分析可知：竖直方向上：(M＋m)g＝FN＋Fcos30°，解得FN＝(M＋)g，选项C错误；水平方向上f＝Fsin30°＝mg，选项D正确．
三、非选择题
9．(1)如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受弹力．
(2)如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力．
解析：(1)面与面、点与面接触处的弹力方向垂直于面；点、曲面接触处的弹力方向，则垂直于接触点的切面．如图所示，在A点，弹力F1应该垂直于球面并沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，也沿半径指向球心O.本题中，弹力必须指向球心，而不一定指向重心．又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在
同一竖直线上．
(2)如图所示，A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上．
答案：见解析
10.
如图所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)物体所受的摩擦力的大小与方向．
(2)若只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．
(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何？
解析：(1)静摩擦力的大小为f1＝13 N－6 N＝7 N，方向水平向右．
(2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力为fm＝μFN＝μmg＝0.2×40 N＝8 N
只将F1撤去，F2<fm，物体仍然静止，物体所受静摩擦力的大小为f2＝F2＝6 N，方向水平向左．
(3)若撤去F2，因F1>fm，所以物体开始向左滑动，物体受到的摩擦力的大小为f滑＝μmg＝8 N，方向水平向右．
答案：见解析
1.(创新题)如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为，用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为α的斜面上，B悬于斜面之外，处于静止状态．现在向A中缓慢地加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中( )
A．绳子拉力大小不变，恒等于Mg
B．A对斜面的压力逐渐增大
C．A所受的摩擦力逐渐增大
D．A所受的摩擦力先增大后减小
解析：选AB.对加入沙子前和加入沙子后两种情况，分别隔离A和B进行受力分析知：绳子拉力T总等于B的重力Mg，A正确；A对斜面压力FNA′＝FNA＝M′gcosα.加入沙子后A质量M′增大，故FNA′增大，B正确．；角大小未知，加入沙子前A受f的方向未知，故加入沙子的过程中f怎么变化不能确定，C、D错．
2.(2011年云浮市模拟)如图所示，质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时，弹簧C刚好没有发生变形，已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦，将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有发生变形，求：
(1)当弹簧C的右端位于a点时，弹簧B的形变量；
(2)a、b两点间的距离．
解析：(1)当弹簧C的右端位于a点时，细绳没有拉力，A物体受力如图：
由二力平衡，可知弹簧弹力F1＝mg
由胡克定律，弹簧B压缩量Δx1为：F1＝k1Δx1
上两式联立解得Δx1＝.
(2)当弹簧C的右端位于b点时，B弹簧没弹力，此时细绳有拉力，A物体受力如图．
由二力平衡，可知绳的拉力T＝mg
则C弹簧弹力F2为：F2＝T＝mg
由胡克定律，弹簧B伸长量Δx2为：F2＝k2Δx2
解得Δx2＝
故a、b之间的距离为Δx1＋Δx2＝(＋)mg.
答案：见解析
第 6
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
