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1、
3 重力、彈力、摩擦力,力的合成與分解
一、單選題
1.【上海市2018學(xué)年高考模擬試題】關(guān)于力的概念及其應(yīng)用,下列說法中正確的是( ?。?
A.一對(duì)作用力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體,其中每個(gè)物體既是受力物體,又是施力物體
B.放在桌面上的木塊受到桌面對(duì)它向上的彈力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
C.兩個(gè)力的合力一定比每個(gè)分力大
D.根據(jù)力的作用效果命名的相同名稱的力,性質(zhì)一定相同
2.【安徽省皖中名校聯(lián)盟2019高考模擬試題】如圖所示,半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ,將力F在豎直
2、面內(nèi)沿順時(shí)針方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°,框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。在此過程中下列說法正確的是( ?。?
A.框架對(duì)小球的支持力先減小后增大
B.拉力F的最小值為mgsinθ
C.地面對(duì)框架的摩擦力減小
D.框架對(duì)地面的壓力先增大后減小
3.【云南省玉溪市一中2019屆高考模擬試題】在如圖所示裝置中,兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,懸點(diǎn)a、b間的距離遠(yuǎn)大于滑輪的直徑,不計(jì)一切摩擦,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).由圖可知( )
A.α可能大于β B.m1一定大于m2
C.m1一定小于2m2 D.m1可能大于2m2
4.【齊魯名校2018學(xué)年高考模擬試題】如圖所示,斜面靜止于粗
3、糙水平面上,質(zhì)量為m的小物塊P恰好能沿斜面勻速下滑,該過程斜面保持靜止?,F(xiàn)給P施加一沿斜面向下的推力F,使P沿斜面勻加速下滑。施加F后,下列說法不正確的是( )
A.斜面對(duì)P的支持力和摩擦力都不變 B.P對(duì)斜面的作用力方向豎直向下
C.水平面對(duì)斜面的支持力增大 D.小物塊的加速度為a=F/m
5.【廣東省汕頭市金山中學(xué)2019屆高考調(diào)研】如圖所示,三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端,另一端都固定在水平地面上,將桿豎直緊壓在地面上,若三條繩長(zhǎng)度相同,下列說法正確的有( )
A.三條繩中的張力大小一定相等
B.桿對(duì)地面的壓力等于三條繩對(duì)桿的拉力的合力
4、C.繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零
D.繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力
二、多選題
6.【云南省玉溪市一中2019屆高考模擬試題】如圖所示,質(zhì)量均為m的相同工件a、b,橫截面為平行四邊形,靠在一起置于水平面上,它們的側(cè)面與水平面的夾角為θ.己知a、b間相接觸的側(cè)面是光滑的,a、b與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.在工件b上加一水平推力F時(shí),兩工件一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( )
A.工件a對(duì)地面的壓力等于工件b對(duì)地面的壓力
B.工件a對(duì)地面的壓力小于工件b對(duì)地面的壓力
C.工件b受到地面的摩擦力為μmg
D.水平推力的F大小為2μmg
7.
5、【遼寧省2018學(xué)年高考模擬試題】如圖所示,重物的質(zhì)量為m,輕細(xì)繩AO和BO的A、B端是固定的。平衡時(shí)AO水平,BO與水平面的夾角為 ,則AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是(? ? )
A.
B.
C.
D.
8.【江西省新余市第四中學(xué)2019屆高考模擬試題】如圖,用水平力F使小球靜止在傾角為θ的光滑固定斜面上,現(xiàn)保持小球靜止而使F的方向不斷靠近豎直向上方向,下列說法正確的是( ?。?
A.F先變小,后變大 B.F先變大,后變小
C.轉(zhuǎn)過2θ角度F的大小與開始相等 D.轉(zhuǎn)過θ角度F的有最小值
三、解答題
9.【甘肅省酒泉市敦煌中學(xué)2019屆
6、高三二診】質(zhì)量為m=0.8kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài), PA與豎直方向的夾角為37°, PB沿水平方向.質(zhì)量為M=10kg的木塊與PB相連,靜止于傾角為37°的斜面上,如圖所示.(取,, )求:
(1)輕繩拉力的大小;
(2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力的大小.
10.【甘肅靜寧縣第一中學(xué)2019屆高三上學(xué)期第一次模擬】如圖所示,OA、OB、OC三段輕繩結(jié)于O點(diǎn),輕繩OA與豎直方向的夾角為37°,下方輕繩OC懸掛質(zhì)量為m1=0.4 kg的沙桶。輕繩OB水平,B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2=1.8 kg的滑塊相連,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),已
7、知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,最大靜摩擦力按滑動(dòng)摩擦力計(jì)算。
(1)求滑塊受到的摩擦力;
(2)若緩慢往沙桶中添加細(xì)沙,要使滑塊靜止不動(dòng),沙桶和沙的總質(zhì)量不能超過多少;
答案與解析
一、單選題
1.【解析】A項(xiàng):一對(duì)作用力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體,其中每個(gè)物體既是受力物體,又是施力物體,A正確;
B項(xiàng):放在桌面上的木塊受到桌面對(duì)它向上的彈力,這是由于桌面發(fā)生
8、微小形變而產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;
C項(xiàng):合力可能比分力小,可能比分力大,也可能等于分力,C錯(cuò)誤;
D項(xiàng):根據(jù)力的作用效果命名的相同名稱的力,性質(zhì)不一定相同,比如小車上有磁鐵,還有線繩,我們有兩種方法改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),一種是用另一塊磁鐵吸收(或排斥),一種是用手拉。這兩種力都可以命名為拉力、動(dòng)力或阻力等。但是這兩種力性質(zhì)完全不同,一個(gè)是彈性力,一個(gè)是磁場(chǎng)力,D錯(cuò)誤。故選:A。
【答案】A
2.【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力情況,作出受力示意力圖,如圖所示:
根據(jù)幾何關(guān)系可知,用力F順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上之前,支持力逐漸減小,F(xiàn)先減小后增大,當(dāng)F的方向沿圓的切線方向向上時(shí),F(xiàn)最小,此時(shí)
9、:F=mgcosθ.故AB錯(cuò)誤;以框架與小球組成的整體為研究對(duì)象,整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由圖可知,F(xiàn)在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,F(xiàn)沿水平方向的分力逐漸減小,所以地面對(duì)框架的摩擦力始終在減小。故C正確;以框架與小球組成的整體為研究對(duì)象,整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由圖可知,F(xiàn)在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,F(xiàn)沿豎直方向的分力逐漸增大,所以地面對(duì)框架的支持力始終在減小。故D錯(cuò)誤。故選C。
【答案】C
3.【解析】繩子通過定滑輪和動(dòng)滑輪相連,繩子的拉力相等,等于m2的重力,對(duì)與m1連接的滑輪進(jìn)行受力分析,有Tsinα=Tsinβ,所以α=β.
10、在豎直方向上有:Tcosα+Tcosβ=m1g,而T=m2g,則有2m2gcosα=m1g.所以m1一定小于2m2,當(dāng)α=β=60°時(shí),T=m1g=m2g.故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。
【答案】C
4.【解析】施加F后,不改變物體與斜面間的正壓力,因此也不改變物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦力,即物塊和斜面的相互作用力沒有任何改變,則水平面對(duì)斜面的支持力不變,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;因開始時(shí)P對(duì)斜面的作用力方向豎直向下,加力F后,物塊和斜面的相互作用力沒有任何改變,P對(duì)斜面的作用力方向仍然豎直向下,選項(xiàng)B正確;加力F后,物體受的合外力為F,則小物塊的加速度為a=F/m,選項(xiàng)D正確;此題選擇不正確的選項(xiàng)
11、,故選C。
【答案】C
5.【解析】由于桿保持靜止,故在水平方向三繩子水平分力的合力應(yīng)為零,雖然繩子等長(zhǎng),若三條繩子之間的夾角不同,則三條繩子的拉力不一定相等,A錯(cuò)誤C正確;三條繩子的拉力在豎直向下方向上有分力,桿自身有重力,且桿在豎直方向合力為零,所以桿對(duì)地面的壓力大于三條繩對(duì)桿的拉力的合力,B錯(cuò)誤;繩子拉力的合力方向豎直向下,桿的重力方向豎直向下,故不是一對(duì)平衡力,D錯(cuò)誤。
【答案】C
二、多選題
6.【解析】以a為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示,
由于b對(duì)a產(chǎn)生斜向左上方的彈力T的作用,使得a對(duì)地面的壓力小于mg;根據(jù)牛頓第三定律可知,a對(duì)b產(chǎn)生斜向下的彈力,使
12、得b對(duì)地面的壓力大于mg,所以A錯(cuò)誤、B正確;根據(jù)f=μN(yùn)可知,工件b受到地面的摩擦力小于μmg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)ab的整體,對(duì)地面的壓力等于2mg,由平衡知識(shí)可知F=f=2μmg,選項(xiàng)D正確;故選BD。
【答案】BD
7.【解析】以結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,分析受力情況:三根細(xì)線的拉力.重物對(duì)O點(diǎn)的拉力等于mg.
作出力圖如圖.根據(jù)平衡條件得:F1=;F2=,故選BD。
【答案】BD
8.【解析】根據(jù)矢量三角形定則作出小球受力示意圖,如圖所示:
由圖可知,當(dāng)F的方向不斷靠近豎直向上方向時(shí),F(xiàn)的大小先減小后增大,當(dāng)F與斜面平行即與彈力N垂直時(shí),F(xiàn)有最小值,此時(shí)F轉(zhuǎn)過的角度為,根據(jù)對(duì)稱性
13、可知當(dāng)其大小再次與開始相等時(shí),所轉(zhuǎn)過的角度為,故選項(xiàng)ACD正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
【答案】ACD
三、解答題
9.【解析】(1)如圖甲所示分析結(jié)點(diǎn)P受力
由平衡條件得:
可解得:BP繩的拉力為
AP繩的拉力為
(2)再分析M的受力情況如圖乙所示。
由物體的平衡條件可得:
又有
解得:,
10.【解析】(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,
由平衡條件可知OB繩的拉力TB=m1gtan37°=4×0.75N=3N;
對(duì)滑塊B根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得:f=TB=3N;
所以滑塊受到的摩擦力為3N;
(2)滑塊受到的最大靜摩擦力fm=μm2g=0.3×18N=5.4N,
由fm=TB′=m1′gtan37°,
得m1′=0.72kg;
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