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力学提高题集
一、选择题
1.(2009年广东卷)某缓冲装置可抽象成图4所示的简单模型。图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
BD
2.(2009年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(浙江卷))
如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为
A.和 B.和
C.和 D.和
A
3.(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试(理科使用)(广东卷))
探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为
A.L0=0.02 m k=500 N/m B.L0=0.10 m k=500 N/m
C.L0=0.02 m k=250 N/m D.L0=0.10 m k=250 N/m
D
4.(2007年普通高等学校夏季招生考试物理(海南卷新课标))
如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有硅码,小盘与硅码的总质量为m。在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平面方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是
A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面
B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面
D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面
B
5.(2001年春季卷)如图所示,两根相同的轻弹簧S1和S2,劲度系数皆为k=4×102N/m.悬挂的重物的质量分别为m1=2kg , m2=4kg, 若不计弹簧质量,取g=10m/s2,则平衡时弹簧S1和S2 的伸长量分别为
(A)5cm、10cm
(B)10cm、5cm
(C)15cm、10cm
(D)10cm、15cm
C
6.(2009年海南卷)两个大小分别为F1和F2(F2 <F1)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足
A.F2≤F≤F1 B.
C.F1-F2≤F≤F1+F2 D.F12-F22≤F2≤F12+F22
C
7.如图所示,静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1,F2的作用,弹簧测力计的示数为
A.0N B.40N
C.80N D.无法确定
B
8.如图所示,重20N的物体放在粗糙水平面上,用F=8N的力斜向下推物体.F与水平面成30°角,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,则
A.物体对地面的压力为24N
B.物体所受的摩擦力为12N
C.物体所受的合力为5N
D.物体所受的合力为零
AD
9.(2009江苏高考)用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为10 N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)
A. /2 m B./2 m
C.1/2 m D./4 m
A
10.(2009年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(天津卷))
物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是
D
11.如图所示,用拇指、食指捏住圆规的一个针脚,另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置,使OA水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力,对这两个作用力方向的判断,下列各图中大致正确的是
C
12.如图所示,轻弹簧上端固定,下端挂一重球,重球下放着一光滑斜面,球与光滑斜面接触且处于静止状态,弹簧竖直,则重球受到的力有
A.重力和弹簧拉力
B.重力、弹簧拉力和斜面支持力
C.重力、弹簧拉力和斜面的静摩擦力
D.重力、弹簧拉力、斜面支持力和静摩擦力
A
13.王飞同学练习拉单杠时,两臂平行握住单杠,在他两臂逐渐分开的过程中,手臂的拉力
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变小,后变大 D.先变大,后再变小
A
14.关于力的概念,下列说法正确的是
A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体
B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力
D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质可能也不相同
AD
15.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图甲,三球皆静止,支点P对a球的弹力为FNa,对b球和c球的弹力分别为FNb和FNc,则( )
A.FNa=FNb=FNc B.FNb>FNa>FNc
C.FNb<FNa<FNc D.FNa>FNb=FNc
A
16.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是
A.1 N和6 N
B.5 N和6 N
C.1 N和2 N
D.5 N和2 N
AD
17. (2010·山东德州)如图所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,则
A.θ1=θ2=θ3 B.θ1=θ2<θ3
C.F1>F2>F3 D.F1=F2<F3
BD
18.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,其中F1=10 N、F2=4 N.以下判断不正确的是( )
A.若撤去力F1,则木块在水平方向上受到的合力可能为2 N
B.若撤去力F1,则木块在水平方向上受到的合力可能为0
C.若撤去力F2,则木块在水平方向上受到的合力可能为2 N
D.若撤去力F2,则木块在水平方向上受到的合力可能为0
选A.F1和F2的合力水平向左,则静摩擦力向右,两者大小相等,即此时的摩擦力为6 N,当撤去F1时,摩擦力变为4 N与F2平衡,物体仍然静止,合力为0,所以A错误,B正确;当撤去F2时,F1有可能大于地面的静摩擦力,从而使物体向左运动,合力可能不为0,也可能为0,所以C、D正确.
19.物体在水平推力F的作用下静止于斜面上,如图所示,若稍稍增大推力,物体仍保持静止,则( ) (2010年广东执信、中山纪念、深圳外国语三校联考)
A.物体所受合外力增大
B.物体所受合外力变小
C.物体对斜面的压力增大
D.斜面对物体的摩擦力一定增大
选C.由于物体始终静止,物体受到的合外力为零,A、B不正确;由平衡条件知,物体对斜面的压力增大,C正确;因初始摩擦力方向不确定,故D不正确.
20.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B的质量之比mA∶mB等于( )
A.cosθ∶1 B.1∶cosθ
C.tanθ∶1 D.1∶sinθ
B
21.(2009年高考天津理综卷)物块静止在固定的斜面上,分别按如图所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )
选D.物体在斜面上受到沿斜面向上的静摩擦力,故知竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大,D选项正确.
22. (2010年广东广州模拟)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上、B的上端通过细线挂在天花板上;已知A的重力为8 N、B的重力为6 N、弹簧的弹力为4 N.则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( )
A.18 N和10 N
B.4 N和10 N
C.12 N和2 N
D.14 N和2 N
选BC.题目没有具体说明弹簧是被拉伸还是被压缩.如果弹簧被拉伸,A、B两物体的受力情况如图甲所示,A物体满足:FN=GA-F=4 N;B物体满足:FT=GB+F=10 N,选项B正确.如果弹簧被压缩,A、B两物体的受力情况如图乙所示,A物体满足:FN=GA+F=12 N;B物体满足:FT=GB-F=2 N,选项C正确
23.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为( )
A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N
C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、8 N
选B.物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可以为零,故选B.
24.(2010年重庆调研)在图中,AO、BO、CO是三条完全相同的轻绳,并将铁棒水平吊起,若铁棒足够重时,绳AO先断,则( )
A.θ=120°
B.θ>120°
C.θ<120°
D.不论θ为何值,AO总是先断
C
25. 2009年济南全运会上上海选手严明勇勇夺吊环冠军,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( ) (2010年广东东莞调研)
A.FT增大,F不变 B.FT增大,F增大
C.FT增大,F减小 D.FT减小,F不变
选A.由平衡条件,合力F等于人的重力,F恒定不变;当两手间距离变大时,绳的拉力的夹角由零变大,由平行四边形定则知,FT变大,A正确.
26.下列关于重心、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )
A.物体的重心并不一定在物体的几何中心上
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比
D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
AD
27.如图所示,物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑,则A受到的作用力是( ).
(A)重力、弹力和下滑力 (B)重力和弹力
(C)重力和下滑力 (D)重力、压力和下滑力
B
28.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时,运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2,那么( ).
(A)f1向下,f2向上,且f1=f2 (B)f1向下,f2向上,且f1>f2
(C)f1向上,f2向上,且f1=f2 (D)f1向上,f2向下,且f1=f2
C
29.下列说法中正确的是( ).
(A)甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
(B)只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力
(C)任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
(D)在力的图示法中,线段长短与对应力的大小成正比
CD
30.下列关于重力的说法中正确的是( ).
(A)只有静止在地面上的物体才会受到重力
(B)重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下
(C)质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大
(D)物体对支持面的压力必定等于物体的重力
B
31.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( ).
(A)重力减小,重心随挖下的小圆板移走了
(B)重力和重心都没改变
(C)重力减小,重心位置没有改变
(D)重力减小,重心不存在了
C
32.重4N的木块放在水平桌面上,桌面受到4N的压力,以下说法正确的是( )
A.这个压力就是重力,施力物是地球
B.这个压力就是重力,施力物是木块
C.这个压力不是重力,这个压力的施力物是木块,木块所受重力的施力物是地球
D.这个压力与木块所受的重力相平衡
C(点拨:这个压力跟木块所受的重力不是同一个物体所受的力,不同物体所受的力无平衡可言)
33.以关于物体重心位置的说法正确的是( )
A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了
B.物体在斜面上下滑时,物体的重心位置相对物体的位置降低了
C.物体越重其重心位置越低
D.对于给定的物体,无论其形状如何变,其重心位置是不变的
A
34.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时( )
A.有无数组解 B.有两组解 C.有惟一解 D.无解
B
35.重100N的物体,静止在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当物体受到一个大小为10N,方向水平向右的拉力作用后,水平面对物体的摩擦力大小和方向是 ( )
A.10N,水平向左 B.10N,水平向右
C.20N,水平向左 D.20N,水平向右
A(点拨:物体所受的向右拉力小于0.2×100(N),物体保持静止状态所受的是静摩擦力)
36.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的滑动摩擦因数μ1和B、C间的滑动摩擦因数μ2有可能的是( )
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
BD
37.以下说法正确的是( )
A.不相互接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而单独存在的
B.只要确定了力的大小和方向,这个力就完全确定了
C.画某力的图示时,选定的标度不同,表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的
D.在日常生活中,人们常用杆秤来测量力的大小
C
38.下列有关力的叙述中正确的是( )
A.甲用力把乙推倒而自己不倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
B.只有存在生命或动力的物体才可能施力,无生命或动力的物体只能受力不能施力
C.只有运动的物体才会受到力的作用
D.静止的物体也有可能受到力的作用
D
39.下列关于重力的说法,正确的是( )
A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力
B.物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力
C.重力可以由弹簧秤测出,弹簧秤的示数一定等于重力的大小
D.站在匀速运动的电梯中的人,受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡
D(点拨:在平衡力作用下物体保持静止或匀速直线运动状态)
40.两个质量、形状和大小都相同的圆柱形杯子A和B,A的表面较光滑.B的表面较粗糙,用手握住其侧面都恰好不下滑,杯子所受的摩擦力分别是fA和fB,手对杯子的握力分别是FA和FB,则( )
A.fA<fB,FA>FB
B.fA=fB,FA=FB
C.fA=fB,FA>FB
D.fA<fB,FA=FB
C
41.水平地面上斜放着一块木板AB,如图所示,在木板上放一木块处于静止状态,现使斜面的B端缓慢地放低,则木块所受的弹力N,摩擦力f的变化情况是( )
A.N增大,f减小 B.N减小,f增大
C.N减小,f减小 D.N增大,f增大
A(点拨:放低木板时物体一定与木板保持相对静止)
42.用两根绳子吊起一重物,在逐渐增大两绳子之间的夹角时,保持重物静止,则两绳子对重物的拉力的大小和合力的大小变化情况分别是( )
A.增大,增大 B.减小,增大 C.增大,不变 D.不变,增大
C
43.三个相同的木块放在粗糙的同一水平面上,分别受到F1、F2、F3作用后都向右运动,关于它们所受的摩擦力f1、f2、f3大小比较,正确的是 ( )
A.f1>f2>f3 B.f1=f3>f2
C.f1=f2=f3 D.f1=f3<f2
A
44.三个相同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,下列判断正确的是( )
A.各个接触面都是粗糙的
B.A与B的接触面可能是光滑的
C.C与水平面的接触面可能是光滑的
D.B与C、C与水平面的接触面一定是粗糙的
BD(点拨:因为物体处于静止状态,所以A物体在水平方向不可能受到摩擦力作用,A与B之间的接触可能光滑,也可能粗糙B与C之间,C与水平面之间存在摩擦力,所以它们的接触面一定是粗糙的)
45.在倾角为θ的斜面上,放一个质量为m的光滑球,球被挡板P挡住,如图所示.改变挡板P的取向使它所受的压力最小.这一最小的压力等于( )
A.mgtanθ B.mgsinθ C.mg/cosθ D.mgcosθ
B(点拨:当挡板P与斜面垂直时,P对球的压力最小,由于力的作用是相互的,所以P所受的压力最小)
46.如图所示,不计滑轮和绳子的质量以及摩擦,整个装置处于平衡状态,则关于两物体质量大小关系的判断,正确的是( )
B
47.如图所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,系重物的轻绳绕过滑轮C将上端固定于墙上的A点,不计摩擦,系统处于静止状态,现将A点沿墙稍上移一些,系统又处于静止状态,则由于A点的上移( )
A.轻杆与竖直墙壁间的夹角减小
B.绳的拉力增大,轻杆受的压力减小
C.绳的拉力不变,轻杆受的压力减小
D.绳的拉力减小,轻杆受的压力不变
C(点拨:平衡时∠ACB=∠BCD)
48.如图所示,光滑斜面上的物体受水平推力F作用保持静止状态,则对于F与斜面给物体弹力N的合力方向的判断,正确的是( )
A.沿斜面向上 B.垂直斜面向上 C.竖直向上 D.因不知斜面倾角无法判断
C(点拨:N与F的合力必与物体的重力G大小相等,方向相反)
49.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F3=10N,则这5个力的合力大小为( )
A.0 B.20N C.30N D.40N
C (提示:利用三角形定则)
50.如图所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m的光滑球被竖直的挡板挡住,则球对斜面的压力大小为( )
A.mgcosθ B.mgtanθ C. mg/cosθ D.mg
C
51.质量为m的小球系在轻绳的下端,现在小球上施加一个F=1/3的拉力,使小球偏离原位置并保持静止,如图所示.则悬线偏离竖直方向的最大角度θ为( )
A.30° B.37° C.45° D.60°
A
52.将一个力F分解为不在一直线上的两个力F1和F2,则( )
A.F1或F2都不可能和F在一直线上
B.F必大于F1和F2中的任一个力
C.F1或F2不可能和F垂直
D.F1和F2不可能相互垂直
A
53.如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平方向的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 ( )
A.F1是物体对水平面的摩擦力
B.F2是水平面对物体的支持力
C.F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反
D.F2与物体的重力大小相等、方向相反
C(点拨:F2与重力方向相反,但大小一定小于物体的重力,因为物体受摩擦力作用,一定存在正压力)
54.如图所示,斜面上的物块保持静止状态,下列结论正确的是( )
A.物块所受的重力与弹力的合力方向垂直斜面向上
B.斜面给物块的弹力与摩擦力的合力方向竖直向上
C.物块所受重力、弹力、摩擦力的合力方向沿斜面向下
D.物块所受重力、弹力、摩擦力中任两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反
BD
55.如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是( )
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力
B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
C.物体只受重力mg和弹力N的作用、
D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同
CD(点拨:用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题中F2应仍是斜面上的物体所受,F2是使得物体压紧斜面的力)
56.将二力F1、F2合成F合,则可以肯定( )
A.F1和F合是同一性质的力 B.F合是同一施力物体产生的力
C.F合的效果与F1、F2的总效果相同 D.F1、F2的代数和等于F合
C
57.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,则当它们间的夹角为60°时,合力的大小为( )
B
58.物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中其合力可能为零的是( )
A.5N、7N、8N B.2N、3N、5N
C.1N、5N、10N D.1N、10N、10N
ABD
59.如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力F1和F2作用,但木块处于静止状态,F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块所受的合力F和摩擦力f的大小、方向分别为( )
A.F=0;f=2N,方向向右 B.F=10N,方向向左;f=8N,方向向右
C.F=10N,方向向左;f=12N,方向向右 D.F=0;f=0
A
60.运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时,所受的摩擦力分别是f1和f2,则( )
A.f1向下,f2向上,且f1=f2
B.f1向下,f2向上,且f1>f2
C.f1向上,f2向上,且f1=f2
D.f1向上,f2向下,且f1>f2
C(点拨:运动员不管是匀速攀升还是匀速下滑,所受的摩擦力都是用来平衡他的重力)
61.如图所示,三个相同的物体叠放在一起,当作用在B物体上的水平力F为2N时,三个物体都静止,则物体A、B之间,B、C之间,C与水平面之间的摩擦力大小分别为( )
A.0、0、0 B.0、1N、1N
C.0、2N、2N D.2N、2N、2N
C
62.放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,正确的是( )
A.m受到向右的摩擦力
B.M受到m对它向左的摩擦力
C.地面对M的摩擦力方向右
D.地面对M不存在摩擦力作用
ABD
63.如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是( )
A.物块A与木板间的正压力减小
B.物块A所受的摩擦力减小
C.物块A仍可保持静止状态
D.木板对A的作用力减小
BC(点拨:物块A的重力由木板给它的作用力平衡,物块A的重力是不变的)
64.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是( )
A.N增大,f不变 B.N增大,f增大
C.N变小,f不变 D.N不变,f不变
A
65.关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是( )
A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大
B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小
D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关
B
66.甲、乙两物体分别受大小相等的力F1和F2作用,有下列判断( )
①F1和F2一定相同
②F1与F2产生的效果一定相同
③F1与F2的性质一定相同
A.①正确 B.②③正确 C.①②③正确 D.①②③均不正确
D
67.下列说法中正确的是( )
A在空中将物体释放后,物体不受任何力作用
B.物体向上运动时所受的重力比向下运动时所受的重力大
C.只受重力作用的物体一定沿重力方向运动
D.在地球上方的物体都要受到重力作用,不管是否存在其他力的作用
D
二、填空题
68. (2010·山东莱芜调研)人们在日常生产中已经体会到,用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长.其实,早在17世纪英国物理学家胡克就发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4 m,横截面积为0.8 cm2,设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的1/1000,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
长度L
拉力F伸长x横截面S
250 N
500 N
750 N
1000 N
1 m
0.05 cm2
0.04 cm
0.08 cm
0.12 cm
0.16 cm
2 m
0.05 cm2
0.08 cm
0.16 cm
0.24 cm
0.32 cm
3 m
0.05 cm2
0.12 cm
0.24 cm
0.36 cm
0.46 cm
4 m
0.10 cm2
0.08 cm
0.16 cm
0.22 cm
0.32 cm
4 m
0.20 cm2
0.04 cm
0.08 cm
0.12 cm
0.16 cm
(1)请根据测试结果,推导出伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F之间的函数关系.(形式为x=________)
(2)通过对样品的测试,求出现有金属杆在不超过设计要求伸长量前提下能承受的最大拉力.(写出过程)
(3)在表中把有明显误差的数据圈出来.
(1)x=k·LF/S,其中k=8×10-12m2/N
(2)104 N
(3)0.46 cm,应为0.48 cm;0.22 cm,应为0.24 cm
69.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图象如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为__________.图线不过原点的原因是由__________造成的.
根据图示倾斜直线可求出其斜率,从而求出弹簧的劲度系数k=F/x=8/(4×10-2)N/m=200 N/m.从直线与坐标轴的交点可以看出,当弹簧的伸长量为0.5 cm时,向下施加的外力F为零,说明没加外力时弹簧已有一个伸长量,这主要是由于弹簧的自身重力作用造成的.
(1)200 N/m (2)弹簧自身所受重力
70.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(2009年高考山东理综卷)
(1)为完成该实验,下述操作中必需的是__________.
a.测量细绳的长度
b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d.记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是__________________________________________________.
(1)三段相同的橡皮筋,具有相同的劲度系数,故三段橡皮筋的形变量的大小关系而代表了三段橡皮筋承受的力的大小,故必需b、c项.A、B两点固定,O点的位置则决定了三个力的方向(因绳中的力恒沿绳的方向),故必需d项.
(2)最简便的方法是:更换不同的小重物.
若没有“钉子位置固定”的话,改变A、B钉的位置亦可.
(1)bcd (2)更换不同的小重物
71.如图所示,挑水时,水桶上绳子分别为a、b、c三种状况,则绳子在______种情况下容易断.
c
72.在图1-3中,A是一质量为M的木块,B是一质量为m的小铁块,共同浮在水面上。若将铁块取下,直接放在水内,最后杯中水面的高度 。
解:依题意,原来排开水的体积是
V0=(M+m)g/(ρ0g) =(M+m)/ρ0 (ρ0为水的密度)
后来排开水的体积变为 V1=Mg/(gρ0)+ m/ρ铁=M/ρ0+ m/ρ铁
因为ρ铁>ρ0,所以V1< V0,故水面下降了,下降的高度为 Δ h =(m/ρ0- m/ρ铁)/S
(S为容器的横截面积)
73.如图所示,三个共点力的大小分别是F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=37°,则它们在x方向的合力Fx=_______N,在y方向的合力Fy=____N,合力F=_____N.
18;6;
74.在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F与两分力闻夹角θ的关系图线,由此可得两分力的大小分别是_______N、_______N.
6;8
75.如图所示,轻绳绕过一光滑的小圆柱B,上端固定于A点,下端系一个重为120N的物体C,AB段绳子与竖直方向的夹角为60°,则绳中的张力大小为_______N,小圆柱B所受的压力大小为_______N.
120;120
76.如图所示,用细绳将重为G的光滑球挂在墙壁上,绳与墙壁间的夹角为θ,则绳对球的拉力大小为______,墙对球的弹力大小为______.
G/cosθ;G tanθ
77.两根长度相等的轻绳,下端挂一质量为m的物体,上端分别固定在天花板上的A、B两点,A、B两点间的距离为s.如图所示,已知两绳所能承受的最大拉力均为F,则每根绳的长度不得短于____________
78.如图所示,质量为m的木箱在推力F作用下沿水平面运动,F与水平方向的夹角为θ,木箱与水平面间的动摩擦因数为μ,则水平面给木箱的支持力为____________,木箱受到的摩擦力为____________.
mg+Fsinθ;μ(mg+Fsinθ)(点拨:木箱受的摩擦力不等于F•cosθ,因为木箱不一定是匀速运动)
79.物体受几个共点力作用而保持静止状态,现将其中的一个力F1=3N转过90°,其他力保持不变,则物体所受的合外力为__________N,方向与原F1方向之间的夹角为__________
;135°(点拨:设想撤去F1,再在与原F1垂直的方向上加上F1)
80.有六个共点力大小分别是F、2F、3F、4F、5F、6F,相互间夹角均为60.,如图所示,则它们的合力大小为_____,方向为_____.
6F;与大小为5F的那个力方向相同(点拨:先将方向相反的两个力合成,然后再合成)
81.如图所示,三块相同砖被压在两竖直方向的木板之间,设每块砖的重力为G,则A与左板间的摩擦力大小为_____,A与B之间的摩擦力大小为_____
1.5G;0.5G
82.如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力F=_____N,这时系A的水平绳中的张力大小为_____N
3.6;1
83.如图所示,用弹簧秤水平地拉重10N的物块,物块放在水平桌面上,逐渐增大拉力,当弹簧秤的示数为2.2N时物块开始滑动,为维持物块匀速运动,以后拉力只需2.0N.则物块与桌面间的最大静摩擦力为__________N,物块与桌面间的动摩擦因数为__________.
2.2;0.2
84.如图所示,在水平面上有一个向右运动的物体,物体的质量为20kg,与水平面间的动摩擦因数为0.1,它在运动过程中还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则物体所受滑动摩擦力的大小为_____N,方向_____(g取10N/kg)
20;水平向左
85.如图所示,物体的重力均为10N,加在物体上的外力F大小均为7N,则下列各图中物体A对支持面的弹力大小分别为: =___________N, =_____N, =_____N, =_____N.
3;17;10;7
86.A物体受到B物体给它向右的大小为2N的力作用,则B物体受到A物体给它的作用力大小为_____N,方向为______
2,向左
三、解答题
87.(2002年普通高等学校春季招生考试大综上海卷)
轻轨“明珠线”的建成,缓解了徐家汇地区交通拥挤状况。请在下图上画出拱形梁在A点的受力示意图。
这种拱形桥的优点是 。
跨度大,如图所示
88.一木块静止在水平桌面上,已知木块重20N,木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,求:
(1)用6N的水平力拉木块,木块所受摩擦力的大小.
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力.
(3)木块在桌面上滑动后,使水平拉力大小变为6 N,木块所受的摩擦力的大小.
(1)6 N (2)8 N (3)8 N
89.天花板上用电线吊着一个重为G的电灯,电线的自重不计,用一根能够承受3G/4拉力的细线系在距悬点O1为1.5 m处的O点,沿水平方向拉动电线,使电灯偏离悬点O1的正下方,如图所示.求:(2010年上海六校联考)
(1)电灯可以偏离悬点O1正下方的最大水平距离是多少?
(2)此时上段电线O1O的拉力是多少?
对结点O受力分析如图所示.
(1)tanα=F/G=(3G/4)/G=3/4,得α=37°
所以s=hsinα=1.5×0.6 m=0.9 m.
(2)sinα=F/FT,FT=F/sinα=(3G/4)/(3/5)=5G/4
=>(1)0.9 m (2)5G/4
90. 如图1-1-16所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,平衡时小球在A处,今用力F压小球至B处,使弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为( )
A.kx B.kx+G
C.G-kx D.以上都不对
选B.设球在A处时弹簧已压缩了Δx,球平衡时弹力FA=G=kΔx,球在B处时,弹簧又压缩x,球再次达到平衡时弹力FB=k(Δx+x)=G+kx.故选项B是正确的.
91.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
选D.根据小球平衡,弹力和重力大小相等,方向相反,所以弹力大小为2 N,方向竖直向上,D正确.
92.如图所示,质量为m=20 kg的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,物体同时还受到大小为10 N,方向向右的水平拉力F的作用,则水平面对物体的摩擦力(g取10m/s2)( )
A.大小是10 N,方向水平向左
B.大小是20 N,方向水平向左
C.大小是20 N,方向水平向右
D.大小是30 N,方向水平向右
选C.物体向左运动,受到向
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