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1、 1 高中物理必修一相互作用精品复习学案(学生版)重力 弹力 摩擦力 基本概念+典型例题(难度较高)一、重力与重心 1重力大小 Gmg.重力的大小与运动状态无关,与所处的纬度和高度有关因重力加速度随纬度的减小而减小,随高度的增加而减小,故同一物体的重力在赤道处最小,并随高度增加而减小 2重力的方向总是“竖直向下”的,但并不一定“垂直地面”,也不一定指向地心 3重力是由于地球的吸引而产生的,但重力并不等于地球的引力,它实际上是万有引力的一个分力 4重心的位置与物体的形状和质量分布有关,不一定在物体上 【例 1】病人在医院里输液时,液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中
2、液体共同的重心将()A一直下降 B一直上升 C先降后升 D先升后降 针对训练如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想像、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为()A马跑得快的缘故 B马蹄大的缘故 C马的重心在飞燕上 D马的重心位置与飞燕在一条竖直线上 二、弹力方向的判断及其大小的计算 1弹力有无的判断(1)根据弹力产生的条件直接判断(2)利用假设法判断 对于形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,看物体还能否保持原有的状态 (3)根据物体的运动状态分析 依据物体的运动状态,由物体的受力平衡(或牛顿第二
3、定律)列方程,或者定性判断弹力是 2 否存在及弹力的方向 2弹力的方向 弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧测力计中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方向 轻绳的弹力 沿绳指向绳收缩的方向 面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析【例 2】如图所示,小车上固定着一根弯成 角的曲杆,杆的另一端固定着一个质量为 m 的球 试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向(1)小车静止;(2)小车以加速度 a 水平向右加速运动 针对训练请画出图中 A 球的受力情况 三、胡克定律的
4、应用【例 3】一根轻质弹簧一端固定,用大小为 F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为 l1;改用大小为 F2的力拉弹簧,平衡时长度为 l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.F2F1l2l1 B.F2F1l2l1 C.F2F1l2l1 D.F2F1l2l1 针对训练(多选)某缓冲装置可抽象成图 5 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不正确的是()A缓冲效果与弹簧的劲度系数有关 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 3 D垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变 四、静摩擦力 1静摩擦力的有
5、无及其方向的判断 静摩擦力是否存在及其方向确定,通常采用的方法有“假设法”和“反推法”(1)假设法:假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向也可以先假设静摩擦力沿某方向,再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果,从而对假设方向做出取舍(2)反推法:从研究物体表现出的运动状态这个结果反推它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就很容易判断出摩擦力的方向了【例 1】指明物体 A 在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向 物体 A 静止于斜面上,如
6、图甲所示;物体 A 受到水平拉力 F 作用仍静止在水平面上,如图乙所示;物体 A 放在车上,在刹车过程中,A 相对于车厢静止,如图丙所示;物体 A 在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示 针对训练如图所示,物体 A 置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体 A 在上述两种情况下的受力描述,正确的是()A物体 A 随传送带一起向上运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向下 B物体 A 随传送带一起向下运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向下 C物体 A 随传送带一起向下运动时,A 不受摩擦力作用 D无论物体 A 随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体 A 的作用力均相同
7、 2静摩擦力大小的计算(1)静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力密切相关,但与两接触面间的相互间的压力 4 FN无直接关系,依据物体的运动状态进行计算(2)物体处于平衡状态时(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件求解(3)若有加速度时,可由动力学规律建立方程求解【例 2】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()五、滑动摩擦力的大小与方向 1滑动摩擦力一定与物体间相对运动的方向相反 2计算公式:FFN,其中 为动摩擦
8、因数,它与材料,接触面粗糙程度有关,与运动的速度、接触面积无关【例 3】如图所示,一质量不计的弹簧原长为 10 cm,一端固定于质量 m2 kg 的物体上,另一端施一水平拉力 F.(g10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2,当弹簧拉长至 12 cm 时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至 11 cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?(3)若将弹簧拉长至 13 cm,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)【例 4】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 3
9、0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()5 A.31 B2 3 C.3212 D132 针对训练如图所示,质量分别为 m 和 M 的两物体 P 和 Q 叠放在倾角为 的斜面上,P、Q 之间的动摩擦因数为 1,Q 与斜面间的动摩擦因数为 2,当它们从静止开始沿斜面加速下滑时,两物体始终保持相对静止,则 P 受到的摩擦力大小为()A0 B1mgcos C2mgcos D(12)mgcos 题组训练 重力 弹力 1下列说法正确的是()A甲打乙一拳,乙感到痛,而甲未感到痛,说明甲对乙施加了力,而乙未对甲施加力 B“风吹草动”,草受到了力
10、,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的 C磁铁吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体而存在 D网球运动员用力击球,网球受力后飞出,网球受力的施力物体不再是人 2下列说法正确的是()A自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大 B在空中飞行的物体不受重力作用 C一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变 D将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变 3(多选)关于物体的重心,下列说法不正确的是()A物体的重心不一定在物体上 B用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心 C一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖
11、内的位置不变 D舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内位置不变 4(多选)关于弹力,下面说法不正确的是()6 A两个弹性物体相互接触不一定会产生弹力 B静止在水平面上的物体,对水平面的压力就是物体的重力 C产生弹力的物体一定发生弹性形变 D弹力的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹力越大 5如图所示,一个被吊着的均匀球壳,其内部注满了水,在球的底部有一带阀门的细出水口在打开阀门让水慢慢流出的过程中,球壳与其中的水的共同重心将会()A一直下降 B一直不变 C先下降后上升 D先上升后下降 6如下图所示的情景中,两个物体 a、b(a、b 均处于静止状态,接触面光滑)间一定有弹力的是()摩擦
12、力 1(多选)下列说法中不正确的是()A相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C两物体间有弹力,则其间不一定有摩擦力 D两物体间无弹力,则其间必无摩擦力 2(多选)关于静摩擦力,下列说法中不正确的是()A两个运动的物体之间可能有静摩擦力的作用 B静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反 C当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,但不可以用 FFN计算静摩擦力 D静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关 3(多选)如图所示,物体在水平向左拉力 F1和水平向右拉力 F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力 Ff的大小和方向为()7 AF1F2时,Ff
13、F1F2,方向水平向左 BF1tan,下图中表示该物块的速度 v 和所受摩擦力 Ff随时间 t 变化的图线(以初速度 v0的方向为正方向),可能正确的是()6.如图所示,质量为 m1的木块在质量为 m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为 1,木块与长木板间动摩擦因数为 2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为()A1(m1m2)g B2m1g C1m1g D1m1g2m2g 7(多选)如图所示,带有长方体盒子的斜劈 A 放在固定的斜面体 C 上,在盒子内放有光滑球 B,B 恰与盒子前、后壁 P、Q 点相接触若使斜劈 A 在斜面 C 上静止不动,则 P、Q 对球 B 无
14、压力以下说法不正确的是()A若 C 的斜面光滑,斜劈 A 由静止释放,则 Q 点对球 B 有压力 B若 C 的斜面光滑,斜劈 A 以一定的初速度沿斜面向上滑行,则 P、Q 对球 B 均无压力 C若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 沿斜面匀速下滑,则 P、Q 对球 B 均无压力 D若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 沿斜面加速下滑,则 Q 点对球 B 有压力 12 8(多选)一个质量为 3 kg 的物体,被放置在倾角为 37、动摩擦因数为 0.2 的固定斜面上,下列选项中所示的四种情况下物体不能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2)()9如
15、图所示,将质量为 m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为 g,则()A将滑块由静止释放,如果 tan,滑块将下滑 B给滑块沿斜面向下的初速度,如果_ N;(2)木块与桌面间的动摩擦因数 _;(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力 Ff_ N.11如图所示,水平面上有一重为 40 N 的物体,受到 F113 N 和 F26 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 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
16、13 12如图所示,在倾角为 37的固定斜面上静置一个质量为 5 kg 的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为 0.8.求:(1)物体所受的摩擦力(sin 370.6,cos 370.8);(2)若用原长为 10 cm,劲度系数为 3.1103 N/m 的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取 g10 m/s2)课后作业 1关于由滑动摩擦力公式 FfFN推出的 FfFN,下列说法正确的是()A动摩擦因数 与摩擦力 Ff成正比,Ff越大,越大 B动摩擦因数 与正压力 FN成反比,FN越大,越小 C 与 Ff成正比,与 FN成反比 D 的大小由两物体接触面的情况及其材料决
17、定 2(多选)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜 M 和 N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点 P.用力压桌面,观察墙上光点位置的变化下列说法中正确的是()AF 增大,P 上移 BF 增大,P 下移 CF 减小,P 下移 DF 减小,P 上移 3如图所示,物体 P 放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长若再用一个从 0 开始逐渐增大的水平力 F 向右拉 P,直到拉动,那么在P 被拉动之前的过程中,弹簧对 P 的弹力 FT的大小和地面对 P 的摩擦力 Ff的大小的变化情况是()14 A弹簧对 P 的弹力 FT始终增大,地面对 P 的摩
18、擦力始终减小 B弹簧对 P 的弹力 FT保持不变,地面对 P 的摩擦力始终增大 C弹簧对 P 的弹力 FT保持不变,地面对 P 的摩擦力先减小后增大 D弹簧对 P 的弹力 FT先不变后增大,地面对 P 的摩擦力先增大后减小 4如图所示,A、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中 B 受到的摩擦力()A方向向左,大小不变 B方向向左,逐渐减小 C方向向右,大小不变 D方向向右,逐渐减小 5(多选)如图所示,将两相同的木块 a、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁开始时 a、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a
19、 所受摩擦力 Ffa0,b 所受摩擦力 Ffb0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间()AFfa大小不变 BFfa方向改变 CFfb仍然为零 DFfb方向向右 6如图所示,质量为 m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为,当传送带分别以 v1、v2的速度做逆时针运动时(v1v2),绳中的拉力分别为 F1、F2,则下列说法正确的是()A物体受到的摩擦力 Ff1F2时,FfF1F2,方向水平向左 BF1F2时,物体有向左的运动趋势,故 Ff方向为水平向右,根据平衡条件可知FfF1F2.当 F1tan,下图中表示该物块的速度 v 和所受摩擦力 Ff随时间 t 变化的图线(以
20、初速度 v0的方向为正方向),可能正确的是()33 答案 AC 解析 物块向上滑动时做匀减速运动,所受摩擦力是滑动摩擦力,Ff1mgcos,沿斜面向下;当物体速度减为零后,由于 tan,物块静止在斜面上,受静摩擦力,Ff2mgsin,沿斜面向上,且 Ff1Ff2,选项 A、C 正确 6.如图所示,质量为 m1的木块在质量为 m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为 1,木块与长木板间动摩擦因数为 2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为()A1(m1m2)g B2m1g C1m1g D1m1g2m2g 答案 B 解析 木块在木板上滑行,木板上表面所受滑动摩擦力 Ff2m
21、1g;木板处于静止状态,水平方向上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力,根据力的平衡条件可知,地面对木板的静摩擦力的大小等于木块对木板的滑动摩擦力的大小,B 项正确 8(多选)如图所示,带有长方体盒子的斜劈 A 放在固定的斜面体 C 上,在盒子内放有光滑球 B,B 恰与盒子前、后壁 P、Q点相接触若使斜劈 A 在斜面 C 上静止不动,则 P、Q 对球 B无压力以下说法不正确的是()A若 C 的斜面光滑,斜劈 A 由静止释放,则 Q 点对球 B 有压力 B若 C 的斜面光滑,斜劈 A 以一定的初速度沿斜面向上滑行,则 P、Q 对球 B 均无压力 C若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 沿斜面
22、匀速下滑,则 P、Q 对球 B 均无压力 D若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 沿斜面加速下滑,则 Q 点对球 B 有压力 答案 CD 解析 若 C 的斜面光滑,无论 A 由静止释放还是沿斜面向上滑行,通过 A、B 整体受力分析可知,整体具有沿斜面向下的加速度,B 球所受合力应沿斜面向下,故 Q 点对球 B 有压力,A、B 项错;若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 匀速下滑时,整体所受合力为零,故 P、Q 不 34 可能对球 B 有压力,C 项正确;若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 加速下滑时,A、B 整体具有沿斜面向下的加速度,球 B 所受合力也应沿斜面向下,故 Q 点一定对球 B 有压力,D 项正确 8(
23、多选)一个质量为 3 kg 的物体,被放置在倾角为 37、动摩擦因数为 0.2 的固定斜面上,下列选项中所示的四种情况下物体不能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2)()答案 BCD 解析 物体与斜面间的最大静摩擦力 Fmaxmgcos 374.8 N 假设物体不动,物体受斜面的静摩擦力沿斜面向上,由 FFfmgsin 37可得 FfA9 NFmax,FfB3 NFmax FfC0Fmax,FfD4 N,|FfD|tan,滑块将下滑 B给滑块沿斜面向下的初速度,如果tan,则 mgsin mgcos,由静止释放,滑块不下滑;若
24、 mgcos,给滑块一向下的初速度,滑块将加速下滑;用平行于斜面的力向上拉滑块让它匀速运动,若 tan,拉力为 2mgsin;用平行于斜面向下的力拉滑块让它向下匀速运动,拉力为零,故 C 正确 35 11.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力 F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表中是她记录的实验数据木块的重力为 10.00 N,重力加速度为 g9.8 m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留 3 位有效数字):实验次数 运动状态 水平拉力 F/N 1 静止 3.62 2 静止 4.00 3
25、 匀速 4.01 4 匀加速 5.01 5 匀加速 5.49(1)木块与桌面间的最大摩擦力 Fmax_ N;(2)木块与桌面间的动摩擦因数 _;(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力 Ff_ N.答案 (1)4.01(2)0.401(3)4.01 解析(1)由题表可知,木块受到的滑动摩擦力为 4.01 N,因此最大静摩擦力 Fmax一定大于4.01 N.(2)由 Ffmg 得:0.401.(3)木块匀加速运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力,故 Ff4.01 N.11如图所示,水平面上有一重为 40 N 的物体,受到 F113 N 和 F26 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 0
26、.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 答案 (1)7 N 水平向右(2)6 N 水平向左 解析(1)设物体相对地面静止,则有 F1F2Ff,得 Ff7 N,而 Fmaxmg8 NFf,故物体没动,受静摩擦力,大小为 7 N,方向水平向右(2)撤去 F1后,FfF26 NFmax故物体受静摩擦力,大小为 6 N,方向水平向左 36 12如图所示,在倾角为 37的固定斜面上静置一个质量为 5 kg 的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为 0.8.求:(1)物体所受的摩擦力(sin 370.6,cos 370.8
27、);(2)若用原长为 10 cm,劲度系数为 3.1103 N/m 的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取 g10 m/s2)答案 (1)30 N,方向沿斜面向上(2)12 cm 解析(1)物体静止在斜面上时对物体受力分析如图 a 所示,则物体受到静摩擦力 Ffmgsin 37代入数据得 Ff510sin 37 N30 N,摩擦力方向沿斜面向上 (2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时,如图 b 所示,设弹簧拉力为 F,伸长量为 x,则 Fkx,Fmgsin 37F滑,F滑mgcos 37弹簧最终长度 ll0 x,联立以上方程解得 l12 cm.课后作业 1关于由滑动
28、摩擦力公式 FfFN推出的 FfFN,下列说法正确的是()A动摩擦因数 与摩擦力 Ff成正比,Ff越大,越大 B动摩擦因数 与正压力 FN成反比,FN越大,越小 C 与 Ff成正比,与 FN成反比 D 的大小由两物体接触面的情况及其材料决定 解析 动摩擦因数 的大小由接触面的粗糙程度及材料决定,与摩擦力 Ff和压力 FN无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数 也就确定了 答案 D 2(多选)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜 M 和 N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点 P.用力压桌面,观察墙上光点位置的变化下列说法中正确的是()37 AF 增大,P 上移 BF
29、 增大,P 下移 CF 减小,P 下移 DF 减小,P 上移 解析 本题考查微小形变的放大法当力 F 增大时,两镜面均向里倾斜,使入射角减小,经两次累积,使反射光线的反射角更小,光点 P 下移;反之,若力 F 减小,光点 P 上移 所以,选项 B、D 正确 答案 BD 3如图所示,物体 P 放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长若再用一个从 0 开始逐渐增大的水平力 F 向右拉 P,直到拉动,那么在P 被拉动之前的过程中,弹簧对 P 的弹力 FT的大小和地面对 P 的摩擦力 Ff的大小的变化情况是()A弹簧对 P 的弹力 FT始终增大,地面对 P 的摩擦力
30、始终减小 B弹簧对 P 的弹力 FT保持不变,地面对 P 的摩擦力始终增大 C弹簧对 P 的弹力 FT保持不变,地面对 P 的摩擦力先减小后增大 D弹簧对 P 的弹力 FT先不变后增大,地面对 P 的摩擦力先增大后减小 解析 物体 P 始终静止不动,故弹簧的形变量没有变化,弹力 FT保持不变由力平衡知 FFfFT,力 F 逐渐增大时,Ff也逐渐增大,故选项 B 正确 答案 B 4如图所示,A、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中 B 受到的摩擦力()A方向向左,大小不变 B方向向左,逐渐减小 C方向向右,大小不变 D方向向右,逐渐减小 解析 B
31、向右做匀减速直线运动,加速度大小不变、方向向左,由牛顿第二定律知,B 所受 38 摩擦力的方向向左,大小不变,即 A 正确,B、C、D 均错误 答案 A 5(多选)如图所示,将两相同的木块 a、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁开始时 a、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力 Ffa0,b 所受摩擦力 Ffb0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间()AFfa大小不变 BFfa方向改变 CFfb仍然为零 DFfb方向向右 解析 右侧绳剪断瞬间,木块 b 受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因 b 在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势),故选项 C 错误
32、、选项 D 正确木块 a 受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变),故 Ffa不变选项 A 正确、选项 B 错误 答案 AD 6如图所示,质量为 m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为,当传送带分别以 v1、v2的速度做逆时针运动时(v1v2),绳中的拉力分别为 F1、F2,则下列说法正确的是()A物体受到的摩擦力 Ff1Ff2 B物体所受摩擦力方向向右 CF1F2 D传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为 0 解析 物体的受力如下图所示,滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,B 错;设绳与水平方向成 角,则 Fcos FN0,FNFsi
33、n mg0,解得 Fmgcos sin,恒定不变,C 正确;滑动摩擦力 FfFcos mgcos cos sin 也不变,A、D 错 答案 C 7如图所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等,盒子沿倾角为 的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中 39 正确的是()A无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力 B盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力 C盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力 D盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力 解析 先以盒子和小球组成的系统为研究对象,无论上滑还是下滑,用牛
34、顿第二定律均可求得系统的加速度大小为 agsin,方向沿斜面向下,由于盒子和小球始终保持相对静止,所以小球的加速度大小也是 agsin,方向沿斜面向下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要左、右侧面提供弹力 答案 A 8如图所示,楔形物块 a 固定在水平地面上,在其斜面上静止着小物块 b.现用大小一定的力F 分别沿不同方向作用在小物块 b 上,小物块 b 仍保持静止,如下图所示则 a、b 之间的静摩擦力一定增大的是()解析 未加力 F 前对 b 进行受力分析可知,b 受沿斜面向上的静摩擦力A 中加力 F 后,静摩擦力一定增大;B、C 中加力 F 后,静摩擦力可能减小,B
35、、C 错;D 中加力 F 后,静摩擦力不变,D 错A 选项正确 答案 A 9(多选)如图所示,将一物块分成相等的 A、B 两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()40 A绳子上拉力可能为零 B地面受的压力可能为零 C地面与物体间可能存在摩擦力 DA、B 之间可能存在摩擦力 解析 经分析,绳子上拉力可能为零,地面受的压力不可能为零,选项 A 对、B 错;由于绳子处于竖直伸直状态,绳子中拉力只可能竖直向上,所以地面与 B 间不可能存在摩擦力,而 A、B 之间可能存在摩擦力,选项 C 错而 D 对 答案 AD 10如图所示,小车内有一固定光
36、滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直关于小球的受力情况,下列说法正确的是()A若小车静止,绳对小球的拉力可能为零 B若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零 C若小车向右运动,小球一定受两个力的作用 D若小车向右运动,小球一定受三个力的作用 解析:方法一:斜面光滑表明小球不受摩擦力,细绳竖直表明若绳子有弹力,应沿竖直方向 方法二:采用假设法若绳对小球的拉力为零,小球在重力和斜面的弹力作用下,合力不可能为零,无法达到平衡,故绳对小球的拉力不可能为零若斜面对小球的支持力不为零,则细绳不可能始终保持竖直,故斜面对小球的支持力一定为零 方法三:小车向右运动可能有三种运动形式:向右匀速运动
37、、向右加速运动和向右减速运动当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用当小车向右加速运动时,小球需有向右的合外力,但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知,该运动形式不可能有当小车向右减速运动时,小球需有向左的合外力,则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力 答案:B 11(多选)A、B两物块如图叠放,一起沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑 则()AA、B 间无摩擦力 BB 与斜面间的动摩擦因数 tan CA、B 间有摩擦力,且 B 对 A 的摩擦力对 A 做负功 DB 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下 41 解析 选取 A 为研究对象,对其受力分析
38、可知,物体 A 除了受到竖直向下的重力 GA和垂直 A、B 接触面向上的弹力 FN作用外,肯定还受到平行于 A、B 接触面指向左上方的摩擦力 Ff的作用,如下图所示根据受力图可知,B 对 A 的摩擦力 Ff与运动方向之间的夹角小于 90,所以摩擦力 Ff对 A 做正功,选项 A、C 均错误;选取 A、B 组成的系统为研究对象,该系统始终处于平衡状态,对其受力分析,根据力的平衡条件易得,斜面对整体的滑动摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第三定律可知 B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下,故选项D 正确;沿斜面方向(mAmB)gsin(mAmB)gcos,解得 tan,故选项 B 正确 答案 BD 12如
39、图甲所示,轻绳 AD 跨过固定在水平横梁 BC 右端的定滑轮挂住一个质量为 10 kg 的物体,ACB30;图乙中轻杆 HP 一端用铰链固定在竖直墙上,另一端 P 通过细绳 EP 拉住,EP 与水平方向也成 30,轻杆的 P 点用细绳 PQ 拉住一个质量也为 10 kg 的物体g取 10 N/kg,求轻绳 AC 段的张力大小 FAC与细绳 EP 的张力大小 FEP之比 解析 题图甲和乙中的两个物体 M1、M2都处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力 分别取 C 点和 P 点为研究对象,进行受力分析如图(a)和(b)所示 图(a)中轻绳 AD 跨过定滑轮拉住质量为 M1的物体,物体处于平衡状态,绳 AC 段的拉力 FACFCDM1g 图(b)中由 FEPsin 30FPQM2g 得 FEP2M2g,所以得FACFEPM12M212.