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1、 課后限時集訓(xùn)4
重力 彈力 摩擦力
建議用時:45分鐘
1.(2019·濱州二模)浙江烏鎮(zhèn)一帶的農(nóng)民每到清明時節(jié)舉辦民俗活動,在一個巨型石臼上插入一根碩大的毛竹,表演者爬上竹梢表演各種驚險動作。如圖所示,下列說法正確的是( )
A.在任何位置表演者靜止時只受重力和彈力作用
B.在任何位置竹竿對表演者的作用力必定與竹竿垂直
C.表演者靜止時,竹竿對其作用力必定豎直向上
D.表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小
C [毛竹上的表演者靜止時受重力、彈力和摩擦力,故選項A錯誤;表演者靜止時,竹竿對其作用力(彈力和摩擦力的合力)與重力等大反向,即竹竿對表演者的作用力必定豎直
2、向上,故選項B錯誤,C正確;表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力不一定越小,故選項D錯誤。]
2.(2019·嘉興一中期末)關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是( )
A.運(yùn)動的物體不可能受靜摩擦力作用
B.物體受摩擦力作用時,一定受到彈力作用
C.手握瓶子,握得越緊越不容易滑落,因?yàn)殪o摩擦力增大
D.同一接觸面上可能同時存在靜摩擦力與滑動摩擦力
B [運(yùn)動的物體也能受靜摩擦力作用,例如傾斜傳送帶運(yùn)送貨物的過程中,貨物相對于傳送帶靜止,雖受靜摩擦力作用,但貨物是運(yùn)動的,A錯誤;根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知,受彈力的物體不一定受摩擦力,但受摩擦力的物體必然受彈力,B正確;握在手中的瓶子,握得越緊越
3、不容易滑落下來,是因?yàn)槲盏迷骄o,最大靜摩擦力越大,而瓶子所受的靜摩擦力大小等于重力,不變,故C錯誤;同一接觸面上只能產(chǎn)生一種類型的摩擦力,主要看接觸面上發(fā)生的是相對運(yùn)動,還是只有相對運(yùn)動的趨勢,D錯誤。]
3.在研究彈簧彈力時,通常忽略彈簧本身的質(zhì)量,把這樣理想化的彈簧稱為輕質(zhì)彈簧或輕彈簧。彈簧測力計中的彈簧可以認(rèn)為是輕質(zhì)彈簧。下列說法中正確的有( )
A.輕彈簧兩端所受的拉力大小一定相等
B.輕彈簧兩端所受的拉力大小可能不等
C.彈簧測力計的示數(shù)等于彈簧測力計中彈簧某一端所受力的2倍
D.根據(jù)胡克定律,在彈性限度內(nèi),輕彈簧受到的拉力或壓力與彈簧的長度成正比
A [以輕彈簧為研究
4、對象,由于不計其質(zhì)量,因此兩端拉力一定等大反向;彈簧測力計的示數(shù)等于彈簧一端受到的力的大小;輕彈簧受到的拉力或壓力與彈簧的形變量成正比,而不是與彈簧長度成正比,故A正確,B、C、D錯誤。]
4.(2019·甘肅診斷)在半球形光滑碗內(nèi),斜放一根筷子,如圖所示,筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為A、B,則碗對筷子A、B兩點(diǎn)處的作用力方向分別為( )
A.均豎直向上
B.均指向球心O
C.A點(diǎn)處指向球心O,B點(diǎn)處豎直向上
D.A點(diǎn)處指向球心O,B點(diǎn)處垂直于筷子斜向上
D [碗對筷子A、B點(diǎn)處都有支持力作用。在A處:筷子與碗的接觸面是接觸點(diǎn)所在切面,碗對筷子的支持力垂直切面指向筷子,根據(jù)幾何知識
5、得知,此方向指向球心O。在B處:筷子與碗的接觸面就是筷子的下表面,所以B點(diǎn)處碗對筷子的支持力垂直于筷子斜向上,D正確。]
5.(2019·北京西城區(qū)期末)如圖所示,小明用大小為F的力水平向右推木箱,但沒能推動。下列說法正確的是( )
A.地面對木箱的摩擦力方向向右
B.地面對木箱的摩擦力大小等于F
C.地面對木箱的摩擦力大于F
D.地面對木箱的最大靜摩擦力一定等于F
B [當(dāng)小明沿水平方向推木箱時,沒能推動,說明木箱仍處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,即推力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,故摩擦力大小為F,其方向與推力方向相反,即水平向左,故A、C錯誤,B正確;地面對木箱的最大靜摩擦力
6、一定不小于F,故D錯誤。]
6.(2019·上海虹口一模)物體A質(zhì)量為1 kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,其從t=0開始以初速度v0向右滑行。與此同時,A還受到一個水平向左、大小恒為1 N的作用力,能反映A所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(設(shè)向右為正方向)( )
B [物體向右運(yùn)動時受到滑動摩擦力,大小為f=μmg=2 N,方向水平向左,為負(fù)方向,物體向右做勻減速直線運(yùn)動,當(dāng)速度減為零,物體保持靜止,故物體所受的摩擦力為靜摩擦力,大小為f′=1 N,方向水平向右,為正方向,故B正確,A、C、D錯誤。]
7.(2019·寧夏大學(xué)附屬中學(xué)月考)如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大
7、小的關(guān)系圖象。根據(jù)圖象判斷,正確的結(jié)論是( )
A.彈簧的原長為6 cm
B.彈簧的勁度系數(shù)為1 N/m
C.可將圖象中右側(cè)的圖線無限延長
D.該彈簧兩端各加2 N拉力時,彈簧的長度為10 cm
A [由題圖讀出,彈簧的彈力F=0時,彈簧的長度為L0=6 cm,即彈簧的原長為6 cm,故A正確;由題圖讀出彈力為F1=2 N時,彈簧的長度為L1=4 cm,彈簧壓縮的長度x1=L0-L1=2 cm=0.02 m,由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為k===100 N/m,故B錯誤;彈簧都有一定的彈性限度,故右側(cè)圖線的長度不能無限延長,故C錯誤;該彈簧兩端各加2 N拉力時,彈簧彈力為2 N,
8、彈簧伸長2 cm,長度為8 cm,故D錯誤。]
8.(2019·寧波模擬)如圖所示,A、B兩個物塊的重力分別是GA=3 N,GB=4 N,彈簧的重力不計,整個裝置沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài),這時彈簧的彈力F=2 N,則天花板受到的拉力和地板受到的壓力,有可能是( )
A.3 N和4 N B.5 N和6 N
C.1 N和2 N D.5 N和2 N
D [當(dāng)彈簧由于被壓縮而產(chǎn)生2 N的彈力時,由受力平衡及牛頓第三定律知識:天花板受到的拉力為1 N,地板受到的壓力為6 N;當(dāng)彈簧由于被拉伸而產(chǎn)生2 N的彈力時,可得天花板受到的拉力為5 N,地板受到的壓力為2 N,D正確。]
9、9.(2019·貴陽模擬)如圖所示,一物塊放在傾斜的木板上,當(dāng)木板的傾角θ分別為30°和45°時,物塊所受摩擦力的大小相等,則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為( )
A. B.
C. D.
B [當(dāng)木板傾角是30°時,物塊受到靜摩擦力,其大小等于mgsin 30°,當(dāng)木板傾角是45°時,物塊受到的是滑動摩擦力,其大小等于μmgcos 45°,由題意可得μmgcos 45°=mgsin 30°,解得μ=,選項B正確。]
10.(多選)如圖所示,將一質(zhì)量為m的滑塊輕輕放置于傳送帶的左端,已知傳送帶以速度v0順時針運(yùn)動,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,傳送帶左右距離無
10、限長,重力加速度為g。從滑塊放上去開始計時,在t時刻突然斷電,傳送帶以大小為a的加速度勻減速至停止。關(guān)于滑塊放上去后受到的摩擦力,下列說法正確的是( )
A.滑塊始終沒有受到靜摩擦力作用
B.滑塊剛放上去時受到的滑動摩擦力為μmg
C.滑塊受到的摩擦力一直不變
D.傳送帶減速時滑塊受到的摩擦力可能變?yōu)閙a
BD [滑塊剛放上去時,受到向前的滑動摩擦力,大小為μmg;如果斷電時滑塊速度已經(jīng)達(dá)到v0,且a≤μg,則滑塊與傳送帶將以相同的加速度減速,滑塊受到靜摩擦力,大小為ma;如果斷電時滑塊速度剛好達(dá)到v0,且a>μg,則傳送帶以加速度a減速,滑塊只能以加速度μg減速,滑塊受到滑動
11、摩擦力,大小為μmg,方向在斷電時刻突然變?yōu)橄蚝?;至于斷電時刻,滑塊速度未達(dá)到v0的情況,更為復(fù)雜,在此不做討論;綜上所述,選項A、C錯誤,B、D正確。]
11.如圖所示,傾角為45°的斜面B放置在水平面上,物塊A放在斜面B上,A、B接觸面光滑,水平力F作用在物塊A上,A、B一起向左沿著水平面勻速滑動,若B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則物塊A與斜面B的質(zhì)量之比為( )
A. B.
C. D.
A [把A、B看成一個整體,根據(jù)平衡條件得F=μ(mA+mB)g,以A物體為研究對象,A物體受到三個力的作用,因?yàn)樾泵娴膬A角為45°,則F=mAg,解得=,A正確。]
12.(多
12、選)為了測定木塊和豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn):用一根彈簧將木塊壓在墻上,同時在木塊下方有一個拉力F2作用,使木塊恰好勻速向下運(yùn)動(彈簧隨木塊一起向下運(yùn)動),如圖所示?,F(xiàn)分別測出了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊所受的重力G,則以下結(jié)論正確的是( )
A.木塊受到豎直向下的滑動摩擦力
B.木塊所受的滑動摩擦力阻礙木塊下滑
C.木塊與豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù)為
D.木塊與豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù)為
BD [木塊相對于豎直墻壁下滑,受到豎直向上的滑動摩擦力,阻礙木塊下滑,A錯誤,B正確;分析木塊受力如圖所示,由平衡條件可得:FN=F1,F(xiàn)f=G+F2,又Ff=μFN
13、,以上三式聯(lián)立可解得:μ=,C錯誤,D正確。]
13.(2019·西安聯(lián)考)如圖所示,A、B兩物體疊放在水平地面上,A物體質(zhì)量m=20 kg,B物體質(zhì)量M=30 kg。一水平輕彈簧一端固定于墻壁,另一端與A相連,輕彈簧處于自然狀態(tài),其勁度系數(shù)為250 N/m,A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5?,F(xiàn)有一水平推力F作用于B上使B緩慢地向墻壁移動,當(dāng)移動0.2 m時,水平推力F的大小為(已知A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2)( )
A.350 N B.300 N
C.250 N D.200 N
B [假設(shè)A、B間沒有相對滑動,則輕彈
14、簧的壓縮量為x=0.2 m,此時輕彈簧的彈力大小為F=kx=50 N,而A與B間的最大靜摩擦力為FfA=μmg=100 N,所以A、B之間沒有相對滑動,它們之間的摩擦力為靜摩擦力,其大小為Ff1=50 N,B與地面間的摩擦力為滑動摩擦力,其大小為Ff2=μ(m+M)g=250 N,由B緩慢移動,可知推力的大小為F=Ff1+Ff2=300 N,即B選項正確。]
14.(多選)(2019·安陽聯(lián)考)如圖甲所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,B的上下表面均水平,A物體與一拉力傳感器相連接,連拉力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t=0時刻起,用一水平向右的力F=kt(k為常數(shù))作用在B的物體上,力傳
15、感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示,已知k、t1、t2,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求( )
A.A、B之間的最大靜摩擦力
B.水平面與B之間的滑動摩擦力
C.A、B之間的動摩擦因數(shù)μAB
D.B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ
AB [當(dāng)B被拉動后,力傳感器才有示數(shù),地面對B的最大靜摩擦力為Ffm=kt1,A、B相對滑動后,力傳感器的示數(shù)保持不變,則FfAB=kt2-Ffm=k(t2-t1),A、B正確;由于A、B的質(zhì)量未知,則μAB和μ不能求出,C、D錯誤。]
15.(多選)(2019·沭陽縣修遠(yuǎn)中學(xué)高三月考)如圖所示,裝載石塊的自卸卡車靜止在水平地面上,車廂傾斜至一定
16、角度時,石塊沿車廂滑至車尾。若車廂傾斜至最大角度時還有部分石塊未下滑,貨車會向前加速,從而把殘余石塊卸下。若視最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則( )
A.增加車廂傾斜程度的過程中,石塊受到的支持力一直增加
B.增加車廂傾斜程度的過程中,未下滑的石塊受到的摩擦力一直增加
C.增加車廂傾斜程度的過程中,所有石塊受到的摩擦力先增加后減小
D.卡車向前加速時,殘余石塊所受最大靜摩擦力會減小
BD [根據(jù)受力分析可知,石塊受到的支持力FN=mgcos θ,故隨著車廂傾斜度增加,石塊受到的支持力減小,故A錯誤;由于石塊未下滑,摩擦力等于重力的分力,故f=mgsin θ,故增加車廂傾斜程度的過
17、程中,未下滑的石塊受到的摩擦力一直增加,故B正確;增加車廂傾斜程度的過程中,開始時石塊未動時受到的靜摩擦力逐漸增加,若沿車廂下滑時摩擦力為f=μmgcos θ,則隨傾斜程度的增加摩擦力減小,若石塊始終不下滑,則摩擦力始終逐漸增加,選項C錯誤;卡車向前加速運(yùn)動時,合力沿運(yùn)動方向,此時石塊對車廂的壓力減小,故最大靜摩擦力減小,故D正確。]
16.(多選)(2019·浙江高三月考)如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,且水未從缸內(nèi)溢出,則在上述過程中( )
A.魚缸對桌布摩擦力的方向向左
B.魚缸在桌布上和桌面上
18、滑動的時間相等
C.若貓增大拉力,魚缸受到的摩擦力將增大
D.若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面
ABD [桌布相對于魚缸向右運(yùn)動,所以受到了魚缸對桌布向左的摩擦力,故A符合題意;由于魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,則魚缸在桌布上和桌面上滑動時的加速度相等,則根據(jù)v=at 知魚缸在桌布上和桌面上滑動的時間相等,故B符合題意;魚缸受到的是滑動摩擦力,根據(jù)f=μN(yùn) 可知若貓增大拉力,魚缸受到的摩擦力不變,故C不符合題意;貓減小拉力時,桌布在桌面上運(yùn)動的加速度減小,則運(yùn)動時間變長,因此魚缸加速時間變長,桌布抽出時魚缸的位移以及速度均變大,則有可能滑出桌面,故D符合題意。]
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