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1、 课时作业课时作业 4 重力重力 弹力弹力 摩擦力摩擦力 时间：时间：45 分钟分钟 1(多选多选)如图所示，小球如图所示，小球 A 的重力为的重力为 G，一端被竖直悬线挂于，一端被竖直悬线挂于 O点，另一端与水平桌面相接触，悬线对点，另一端与水平桌面相接触，悬线对 A、水平桌面对、水平桌面对 A 的弹力大小的弹力大小可能为可能为( ABC ) A0，G BG,0 C.G2，G2 D.G2，32G 解析：解析： 因小球因小球 A 处于平衡状态， 悬线对处于平衡状态， 悬线对 A 的作用力只能竖直向上，的作用力只能竖直向上，由平衡条件可得：由平衡条件可得：FFNG，由此可知，由此可知，A、B、C
2、 均正确，均正确，D 错误错误 2一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即 F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示其中和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示其中 F110 N，F22 N，若撤去，若撤去 F1，则木块受到的摩擦力为，则木块受到的摩擦力为( C ) A10 N，方向向左，方向向左 B6 N，方向向右，方向向右 C2 N，方向向右，方向向右 D0 解析：解析：当物体受当物体受 F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平 衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为衡条件可知物体所受的
3、摩擦力的大小为 8 N，方向向左可知最大静，方向向左可知最大静摩擦力摩擦力 Ffmax8 N当撤去力当撤去力 F1后，后，F22 NFfmax，物体仍处于静止，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的与作用在物体上的 F2等大反向选项等大反向选项 C 正确正确 3如图所示，一物块在水平拉力如图所示，一物块在水平拉力 F 的作用下沿水平桌面做匀速的作用下沿水平桌面做匀速直线运动若保持直线运动若保持 F 的大小不变，而方向与水平面成的大小不变，而方向与水平面成 60 角，物块也角，物块也恰
4、好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩擦因数为恰好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩擦因数为( C ) A2 3 B.36 C.33 D.32 解析：解析：当当 F 水平时，根据平衡条件得水平时，根据平衡条件得 Fmg；当保持；当保持 F 的大小的大小不变，而方向与水平面成不变，而方向与水平面成 60 角时，由平衡条件得角时，由平衡条件得 Fcos60 (mgFsin60 )，联立解得，联立解得 33，故选项，故选项 C 正确正确 4如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为 k1、k2，它们一端固它们一端固定在质量为定在质量为 m 的物体上，另一端分别
5、固定在的物体上，另一端分别固定在 Q、P 上，当上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为 2m 的的物体物体(弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了物体比第一次平衡时的位置下降了 x，则，则 x 为为( A ) A.mgk1k2 B.k1k2mg k1k2 C.2mgk1k2 D.k1k22mg k1k2 解析：解析：物体质量为物体质量为 m 时，上面的弹簧处于原长，由于物体处于平时，上面的弹簧处于原长，由于物体处于平
6、衡状态，下面的弹簧一定对物体有向上的弹力，因此下面的弹簧被压衡状态，下面的弹簧一定对物体有向上的弹力，因此下面的弹簧被压缩了缩了 x1，由平衡条件得，由平衡条件得 k1x1mg.换成质量为换成质量为 2m 的物体后，下面的弹的物体后，下面的弹簧将进一步压缩簧将进一步压缩 x，同时上面的弹簧被拉伸，同时上面的弹簧被拉伸 x，平衡时有，平衡时有 k1(x1x)k2x2mg，联立解得，联立解得 xmgk1k2. 5如图所示的四个图中，如图所示的四个图中，AB、BC 均为轻质杆，各图中杆的均为轻质杆，各图中杆的 A、C 端都通过铰链与墙连接，两杆都在端都通过铰链与墙连接，两杆都在 B 处由铰链连接，且
7、系统均处于处由铰链连接，且系统均处于静止状态现用等长的轻绳来代替轻杆且能保持平衡，则静止状态现用等长的轻绳来代替轻杆且能保持平衡，则( B ) A图中的图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B图中的图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C图中的图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D图中的图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 解析：解析：如果杆受拉力作用，则可以用与之等长的轻绳代替，如果如果杆受拉力作用，则可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力
8、作用，则不可用等长的轻绳代替，图甲、丙、丁中的杆受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，图甲、丙、丁中的 AB 杆杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的均受拉力作用，而甲、乙、丁中的 BC 杆均受沿杆的压力作用，故杆均受沿杆的压力作用，故 A、C、D 均错误，均错误，B 正确正确 6科技的发展正在不断地改科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图
9、乙是手机静止吸附在支架上的俯视图，若手机的重力为支架上的俯视图，若手机的重力为 G，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是( D ) A手机受到的支持力大小为手机受到的支持力大小为 Gcos B手机受到的支持力不可能大于手机受到的支持力不可能大于 G C纳米材料对手机的作用力大小为纳米材料对手机的作用力大小为 Gsin D纳米材料对手机的作用力竖直向上纳米材料对手机的作用力竖直向上 解析：解析： 因为采用了纳米微吸材料， 斜面会对手机存因为采用了纳米微吸材料， 斜面会对手机存在一个吸引力，在一个吸引力，所以手机受到的支持力大小不可能为所以手机受到的支持力大小不可能为 Gcos，其大小可能大于，
10、其大小可能大于 G，也，也可能小于可能小于 G，取决于吸引力的大小，取决于吸引力的大小，A、B 错误；手机受到竖直向下错误；手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力，故纳米材料对手机的作用力竖直向上，的重力和纳米材料的作用力，故纳米材料对手机的作用力竖直向上，大小等于大小等于 G，C 错误，错误，D 正确正确 7弹簧拉力器是一种适合于大众健身的器械，如图所示，它由弹簧拉力器是一种适合于大众健身的器械，如图所示，它由几根规格相同的弹簧并联而成，弹簧根数可以调整甲同学使用挂有几根规格相同的弹簧并联而成，弹簧根数可以调整甲同学使用挂有 3 根弹簧的拉力器训练，乙同学使用挂有根弹簧的拉力器训练，乙同学
11、使用挂有 2 根弹簧的拉力器训练，乙根弹簧的拉力器训练，乙同学将弹簧拉开的最大伸长量是甲同学的同学将弹簧拉开的最大伸长量是甲同学的 2 倍，则乙同学对拉力器施倍，则乙同学对拉力器施加的最大拉力是甲同学的加的最大拉力是甲同学的( B ) A.34倍倍 B.43倍倍 C.32倍倍 D2 倍倍 解析：解析：设一根弹簧的劲度系数为设一根弹簧的劲度系数为 k，甲拉开的长度为，甲拉开的长度为 x，乙拉开，乙拉开的长度为的长度为 2x.甲的力为：甲的力为：F3kx，乙的力为：，乙的力为：F2k2x.故乙同学故乙同学对拉力器施加的最大拉力是甲同学的对拉力器施加的最大拉力是甲同学的 n 倍，倍，nFF4kx3k
12、x43.故选故选 B. 8在天花板上用相同的两根轻质细线在天花板上用相同的两根轻质细线 1 和和 2 悬挂一块薄板，细悬挂一块薄板，细线线 1 和和 2 与竖直方向分别成与竖直方向分别成 45 、60 角，薄板处于静止状态，如图所角，薄板处于静止状态，如图所示，则下列说法正确的是示，则下列说法正确的是( B ) A细线细线 2 对薄板的拉力大于细线对薄板的拉力大于细线 1 对薄板的拉力对薄板的拉力 B设法保持重力位置不变，缓慢增加薄板的质量，则细线设法保持重力位置不变，缓慢增加薄板的质量，则细线 1 先先断断 C细线细线 1 和和 2 延长线的交点一定是薄板的重心位置延长线的交点一定是薄板的重
13、心位置 D细线细线 2 端点端点 O2缓慢向右侧移动，且保持细线缓慢向右侧移动，且保持细线 1 位置不变，细位置不变，细线线 1 对薄板的拉力减小对薄板的拉力减小 解析：解析：薄板在重力和细线薄板在重力和细线 1、2 的拉力的作用下处于静止状态，的拉力的作用下处于静止状态，三三力的延长线必交于同一点，但不一定是重心，故力的延长线必交于同一点，但不一定是重心，故 C 错误；把两细线错误；把两细线拉力正交分解，在水平方向拉力正交分解，在水平方向 F1sin45 F2sin60 ，可得细线，可得细线 2 对薄板对薄板的拉力小于细线的拉力小于细线 1 对薄板的拉力，故对薄板的拉力，故 A 错误；在重心
14、位置不变，缓慢错误；在重心位置不变，缓慢增加薄板的质量时， 两细线的拉力同时增大， 由于细线增加薄板的质量时， 两细线的拉力同时增大， 由于细线 1 的拉力较大，的拉力较大，所以细线所以细线 1 先断，故先断，故 B 正确；设细线正确；设细线 2 与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为 ，在水，在水平方向有平方向有 F1sin45 F2cos；在竖直方向，根据平衡条件有；在竖直方向，根据平衡条件有 F1cos45F2sinmg，F1mgcos45 sin45 tan，细线，细线 2 端点端点 O2缓慢向右侧缓慢向右侧移移动，细线动，细线 2 与水平方向的夹角与水平方向的夹角 减小，减小，tan
15、减小，所以细线减小，所以细线 1 对薄对薄板的拉力板的拉力 F1增大，故增大，故 D 错误错误 9 如图所示， 斜面固定在地面上， 倾角为 如图所示， 斜面固定在地面上， 倾角为 37 (sin37 0.6， cos370.8) 质量为 质量为 1 kg 的滑块以初速度的滑块以初速度 v0从斜面底端沿斜面向上滑行从斜面底端沿斜面向上滑行(斜斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.8)，则该滑块所受摩擦，则该滑块所受摩擦力力 F 随时间变化的图象是图中的随时间变化的图象是图中的(取初速度取初速度 v0的方向为正方向，的方向为正方向，g 取取10 m/s
16、2)( B ) 解析：解析：滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由 FFN和和 FNmgcos 联立得联立得 F6.4 N，方向为沿斜面向下当滑块的速度减为，方向为沿斜面向下当滑块的速度减为零后，由于重力的分力零后，由于重力的分力 mgsin2(Mm)g 时，木板便会开始运动时，木板便会开始运动 D无论怎样改变无论怎样改变 F 的大小，木板都不可能运动的大小，木板都不可能运动 解析：解析：由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为的作用，其大小为 1mg，根据牛顿第，根据牛顿第三定律可得
17、木块对木板的滑动三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为摩擦力也为 1mg.又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力木块的摩擦力 1mg 和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项 A 正正确，确，B 错误；若增大错误；若增大 F 的大小，只能使木块的加速度大小变化，但木的大小，只能使木块的加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项选项 C 错误，错误，D 正确正确 12如图所示，位于水平桌面上的物块如图
18、所示，位于水平桌面上的物块 P，由跨过定滑轮的轻绳，由跨过定滑轮的轻绳与物块与物块 Q 相连，从定滑轮到相连，从定滑轮到 P 和到和到 Q 的两段轻绳都是水平的，已知的两段轻绳都是水平的，已知Q 与与 P 之间以及之间以及 P 与桌面之间的动摩擦因数都是与桌面之间的动摩擦因数都是 ，两物块的质量都，两物块的质量都是是 m， 定滑轮轴上的摩擦不计， 若用一水平向右， 定滑轮轴上的摩擦不计， 若用一水平向右的力的力 F 拉拉 P 使其做匀使其做匀速运动，则速运动，则 F 的大小为的大小为( A ) A4mg B3mg C2mg Dmg 解析：解析： 因为因为 P、 Q 都做匀速运动， 因此可用整体
19、法和隔离法求解 隔都做匀速运动， 因此可用整体法和隔离法求解 隔离离 Q 进行分析，进行分析， Q 在水平方向受绳向左的拉力在水平方向受绳向左的拉力 FT和向右的摩擦力和向右的摩擦力 Ff1mg，因此，因此 FTmg.对整体进行分析，整体受绳向左的拉力对整体进行分析，整体受绳向左的拉力 2FT，桌面对整体的向左的摩擦力桌面对整体的向左的摩擦力 Ff22mg，向右的外力，向右的外力 F，由平衡条件，由平衡条件得：得：F2FTFf24mg.故故 A 正确正确 13如图所示，质量为如图所示，质量为 m 的物体连接在置于水平面上的劲度系数的物体连接在置于水平面上的劲度系数为为 k 的竖直轻弹簧上一根弹
20、性细绳跨过定滑轮与物体连接弹性细的竖直轻弹簧上一根弹性细绳跨过定滑轮与物体连接弹性细绳没有拉力时，其端点位于绳没有拉力时，其端点位于 M 位置缓慢拉细绳直到端点到位置缓慢拉细绳直到端点到 N 位置位置时，弹簧对物体的拉力大小恰好等于物体的重力已知这种弹性细绳时，弹簧对物体的拉力大小恰好等于物体的重力已知这种弹性细绳的弹力与伸长量成正比，比例系数为的弹力与伸长量成正比，比例系数为 k，求：，求： (1)弹性细绳没有拉力时，弹簧的形变量；弹性细绳没有拉力时，弹簧的形变量； (2)把弹性细绳端点从把弹性细绳端点从 M 拉到拉到 N 过程中物体上升了多少？过程中物体上升了多少？ (3)M、N 间的距离
21、为多大？间的距离为多大？ 解析：解析：(1)细绳没有拉力时，弹簧处于压缩状态，设压缩量为细绳没有拉力时，弹簧处于压缩状态，设压缩量为 x0，有有 kx0mg，解得，解得 x0mgk. (2)当弹性细绳端点从当弹性细绳端点从 M 缓慢拉到缓慢拉到 N 位置时，因弹簧对物体的拉位置时，因弹簧对物体的拉力大小恰好等于力大小恰好等于 A 的重力，说明弹簧处于伸长状态，且伸长量的重力，说明弹簧处于伸长状态，且伸长量 x1x0mgk 所以物体上升的高度为所以物体上升的高度为 h2x02mgk. (3)弹性细绳中弹力弹性细绳中弹力 FT2mg 弹性细绳伸长量弹性细绳伸长量 x2FTk2mgk M、N 间的距离为间的距离为 xMNhx22mg 1k1k. 答案：答案：(1)mgk (2)2mgk (3)2mg 1k1k