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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载第一章 力 物体的平稳时间 60 分钟,满分 100 分 一、挑选题 本大题共9 小题,每道题5 分,共 45 分 图 1 1.2022福州模拟 两个相同的可视为质点的小球A 和 B,质量均为m,用长度相同的两根细线把A、B 两球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线连接A、B 两个小球,然后用一水平方向的力F 作用在小球A 上,此时三根线均处于伸直状态,且OB 细线恰好处于竖直方向,如图 1 所示 .假如两小球均处于静止状态,就力F 的大小为 A.0B.mg C.3mgD.3mg A 球的受力情3解析： 分析
2、B 球受力,由平稳条件得,AB 段细线的拉力为零,再分析况,如下列图,就有：F Tcosmg, FTsinF,所以： Fmgtan答案： D 3mg,故 D 项正确 . 2.如图 2 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 ,就物体 A、B 的质量之比mAmB 等于 图 2 A.cos 1 B.1cosC.tan 1 D.1sin 解析： 设绳的拉力为F,由物体A 平稳可得： F mAg,物体 B 平稳,竖直方向合力为零,得： FcosmBg,故有： mAmB1cos,B 项
3、正确 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载答案： B 3.2022芜湖模拟 一质量为 3 kg 的物体,被放置在倾角为 37的动摩擦因数为 0.2 的固定斜面上, 在如图 3 所示的四种情形下不行能处于平稳状态的是 令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin370.6,cos37 0.8,g10 m/s 2 图 3 解析： 物体与斜面间的最大静摩擦力Ffm mgcos37 4.8 N.物体的重力沿斜面对下的分力为 Fmg sin37 18 N.假设物体在拉力 F 作用下沿斜面不动, 由平稳条件可求得
4、 A、B、C、D 四种情形下摩擦力必需为 FfA9 N,沿斜面对上；F fB 3 N,沿斜面向上, FfC 0；FfD4 N ,沿斜面对下 .由于 FfAF fm,故 A 图中物体不行能处于平稳状态 . 答案： A 4.2022江门模拟 如图 4 所示,是始终升机通过软绳打捞河中物体, 图 4 物体质量为m,由于河水的流淌将物体冲离使软绳偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成 角度,以下说法正确选项A.绳子的拉力为mg/cos B.绳子的拉力可能少于mg C.物体受到河水的作用力等于绳子拉力的水平分力D.物体受到河水的作用力大于绳子拉力的水平分力解析：设物体受绳子的拉力为F,浮
5、力为 F 浮,水的水平冲力为F f,受力图如下列图,由平稳条件可得：FsinFf, Fcos F 浮mg.故绳子的拉力 F mg/cos,A 错误 .因 F 浮未知,故 B 正确 . 物体受河水的作用力为 F 浮和 Ff 的合力,肯定大于 Fsin,故 C 错误, D 正确 . 答案： BD 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载5.2022合肥模拟 如图 5 所示,斜面固定在水平地面上,先让物体A 沿斜面下滑,恰能匀速.后给 A 一个沿斜图 5 面对下的力F,让其加速下滑.设前后两次A 与斜面间的
6、摩擦力分别为F f1、 F f2,地面对斜面的支持力分别为F N1、F N2,就.再给一个沿斜面的力A.F f1Ff2,FN1 FN2B.F f1Ff2,FN1FN2C.F f1Ff2,FN1 FN2 D.F f1 Ff 2,FN1FN2解析： 对物体进行受力分析,可知物体受重力、支持力和摩擦力后,垂直斜面方向力不变,沿斜面方向向下的力增大.滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力有关,而与物体的运动状态和接触面积无关,所以 A 正确 . 答案： A 6.如图 6 所示,在水平力F 作用下, A、 B 保持静止 .如 A 与 B的接触面是水平的,且F 0.就关于 B 的受力个数可能为 图 6
7、 A.3 个B.4 个C.5 个D.6 个解析： 对于 B 物体,肯定受到的力有重力、斜面支持力、 A 的压力和 A 对 B 的摩擦力,如以整体为讨论对象,当 F 较大或较小时, 斜面对 B 有摩擦力, 当 F 大小适当时,斜面对 B 的摩擦力为零,故 B 可能受 4 个力,也可能受 5 个力 . 答案： BC 7.如图 7 所示,斜面体M 的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上. 弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m 相连,弹图 7 簧的轴线与斜面平行.如物块在斜面上做简谐运动,斜面体保持静止,就地面对斜面体的摩擦力F f 与时间 t 的关系图象是图8 中的图 8 名师归纳总结
8、 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载解析： 由于斜面光滑,尽管物块在斜面上做简谐运动,但由于物块对斜面的摩擦力为零,对斜面的正压力始终等于重力沿垂直斜面方向的分力,因此地面对斜面体的摩擦力始终是一个恒力,C 正确 . 答案： C 8.2022佛山质检 如图 9 所示, A、B 为竖直墙面上等高的两点, AO、BO 为长度相等的两根轻绳,CO 为一根轻杆 即：杆在 O 端所受的力沿杆 OC 方向 .转轴C 在 AB 中点 D 的正下方, AOB 在同一水平面内 . AOB90, COD 60.如在 O 点处悬挂
9、一个质量为 m 的物体,就平稳后绳AO 所受的拉力为6 图 9 A.mgB.3mg C.1 6 mgD.mg36解析： 设 OA 和 OB 绳拉力 F A 和 F B 的合力为 F D,方向沿 OD,对 O 点受力分析,如图所示,由平稳条件可得：F DF C cos60 F C sin60 mg可求得： F D3 3 mg. 再由 2F Acos45 FD可得 F A6mg6故 D 正确 . 答案： D 9.2022南京调研 一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上, A、B 两物体通过细绳连接,并处于静止状态不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦 ,如图 10 所示 . 现用水平力 F 作用于物体 B
10、上,缓慢拉开一小角度,图 10 此过程中斜面体与物体 A 仍旧静止 .就以下说法正确选项 A.水平力 F 不变B.物体 A 所受斜面体的摩擦力肯定变大C.物体 A 所受斜面体的作用力不变D.斜面体所受地面的支持力肯定不变名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解析： 设悬挂物体优秀学习资料欢迎下载FTsinF ,FTcosB 的细绳与竖直方向夹角为,由 B 受力平稳有 mg,可以看出,水平力F 增大,绳上拉力F T 也增大, A 错误 .再以 A 为讨论对象,当 A 原先所受的摩擦力方向沿斜面对上时,随着绳上拉力F T 增
11、加,摩擦力可能是减小的或是先减小后增加的,B 错误 .物体 A 除受到斜面体的作用力外,仍受到不变的重力,大小增大的拉力,而在这三个力作用下处于平稳时,斜面体对 A 的作用力必需随绳上拉力变化而变化,才能保证 A 处于静止、合力为零,C 错误 .取整体为讨论对象,因拉力 F 水平,故系统在竖直方向上所受合力不发生变化,D 正确 . 答案： D 二、试验题 本大题共 2 小题,共 12 分 10.6 分2022 皖南八校联考 在一次课外探究活动中,某同学用图 11 所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块 A 与长金属板 B 间的动摩擦因数 .已知铁块 A 的质量 m1 kg,金属板 B 的质量 m
12、0.5 kg,用水平力 F 向左拉金属板 B,使其向左运动,放大的弹簧测力计示数如下列图 .就 A、B 间的摩擦力 F fN,A、 B 间的动摩擦因数 .取 g10 m/s 2 图 11 解析： A、B 间的摩擦力等于弹簧测力计的读数,由图知该弹簧测力计的最小分度为0.1 N,估读到其最小分度的非常之一, 0.25. 答案： 2.50 0.25 应读为 2.50 N.再由 F f FN mg可得 F f mg11.6 分2022 广州调研 为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B 两根规格不同的弹簧进行测试,依据测得的数据绘出如图 12 所示的图象,从图象上看,该同学没能完全
13、按试验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线的缘由是.B 弹簧的图 12 填劲度系数为.如要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧或 B. 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载解析： 在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图象上端显现弯曲是由于拉力过大,超过了弹簧的弹性限度 .由胡克定律得 xF k,就图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数 k8 N 8 cm100 N/m.精确度高意味着相同拉力下形变量大,相同刻度线下最小分度值小,故应选用劲度系数小的弹簧 A. 答案： 拉力过大,超过
14、了弹簧的弹性限度 100 N/m A 三、运算题 本大题共 3 小题,共 43 分 12.14 分用一根长 20 cm、劲度系数 k200 N/m 的弹簧水平拉着放在水平桌面上的质量为 1 kg 的木块,弹簧的长度逐步伸长到22.4 cm 时木块开头运动,当弹簧的长度为21.7 cm 时,木块在桌面上做匀速运动 .求： g10 N/kg 1木块受到的最大静摩擦力多大？静摩擦力的变化范畴怎样？2木块与桌面间的动摩擦因数是多少？3木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7 cm 时,滑动摩擦力如何变化？解析： 1木块在未滑动前,依据二力平稳条件可知,木块受到桌面的弹力FN 与木块重力G 大小
15、相等、方向相反,静摩擦力. F 与弹簧的拉力F 大小相等、方向相反,其受力情形如下列图木块在刚滑动之前,受到的静摩擦力已达到最大值. F maxF kx1x02000.2240.20 N4.8 N. 木块在未开头运动之前,受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反 .可见,木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大,其变化范畴是 0F max,即 04.8 N. 2 当木块做匀速运动时,木块受到的滑动摩擦力 反 . F 滑与弹簧的拉力大小相等、方向相F 滑Fkx2x02000.2170.20 N 3.4 N 由于 F 滑 FN G名师归纳总结 所以动摩擦因数为F滑 F N3.4 100.
16、34. 第 6 页,共 8 页3 由于滑动摩擦力F 滑 FN,F 滑是由 与 F N 打算的, 和 F N 不变, 所以 F 滑不变,可见,在木块滑动后,弹簧的长度小于或大于21.7 cm 时,只是拉力F 变化,滑动摩- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料. 欢迎下载擦力与木块做匀速或变速的运动状态无关答案： 14.8 N 静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大,其变化范畴是 04.8 N20.34 3大小不变13.14 分放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项好玩的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处,有一个小伴侣将一只重为
17、 4 N 的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以肯定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成 53角保持不变,如图 13 所示,这时小伴侣拉住线的力为 5 N.求风筝所受的风力 . 图 13 解析： 风筝受到重力 衡条件知：G、风力 F 风和拉力 F 三个力的作用, 受力分析如下列图,由平F 风 x Fcos53 50.6 N 3 N F 风 y Fsin53 G50.8 N4 N8 N F 风F 风 2xF风 2y3 2 8 2 N8.54 N tanF 风 yF 风 x83arctan8 3. 答案： 8.54 N 与水平方向夹角arctan8 314.15 分如图 14 所示,倾角60的斜面上,放
18、一质量为1 kg 的物体,用 k100 N/m 的轻质弹簧平行于斜面拉着,体放在 PQ 之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范畴,物体就会沿斜面滑动.如 AP22 cm,AQ8 cm,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.取 g 10 m/s 2 图 14 解析： P、Q 两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在 力分析如图 1所示 . P 点弹簧处于伸长状态,受名师归纳总结 F fmF 1mgsin第 7 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载在 Q 点弹簧处于压缩状态,受力分析如图 2所示 . F fmF 2 mgsin 设弹簧的原长为 x,有F 1k0.22x F 2kx0.08 联立得 2F fmF 1F 2k0.220.08 所以 F fm1 21000.14 N7 N. 答案： 7 N 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页