(2015届步步高大一轮复习物理Word文档)第二章 第2课时 单元小
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单元小结练 弹力、摩擦力
(限时:45分钟)
1.下列关于力的说法中正确的是
( )
A.只有直接接触的物体之间才会有弹力的作用 B.力的大小可以用天平来直接测量 C.摩擦力的方向一定与接触面相切 D.重力的方向一定垂直于接触面向下 答案 AC
解析 弹力产生的条件:物体直接接触;接触面处发生弹性形变,A正确.天平是用来测量质量的仪器,B错误.摩擦力的方向:与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反,C正确.重力的方向竖直向下,可利用铅垂线确定,D错误. 2.下列关于摩擦力的说法中正确的是
( )
A.静止的物体可以受到滑动摩擦力,运动的物体也可以受到静摩擦力 B.物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力 C.相互接触的物体之间,压力增大,摩擦力也增大
D.两物体间有弹力但不一定有摩擦力,而两物体间有摩擦力则一定有弹力 答案 ABD
解析 物体所受摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力与物体的运动状态无关,A正确.摩擦力的方向不一定总是与物体运动的方向相反,有时也与物体运动的方向相同;摩擦力也不一定都是阻力,有时也可以是动力,B正确.产生摩擦力的条件可归纳为①两物体必须接触,②接触面粗糙,③接触面间有弹力存在,④两物体有相对运动或相对运动趋势.C错误,D正确.
3.如图1所示,凹形槽半径R=30 cm,质量m=1 kg的小物块(可视为质点),在沿半径方
向的轻弹簧挤压下处于静止状态.已知弹簧的劲度系数k=50 N/m,自由长度L0=40 cm,一端固定在圆心O处,弹簧与竖直方向的夹角θ=37°,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则
( )
图1
A.物块对槽的压力大小是15 N B.物块对槽的压力大小是13 N C.槽对物块的摩擦力大小是6 N
D.槽对物块的摩擦力大小是8 N 答案 BC
解析 由受力分析可知物块对槽的压力FN=mgcos 37°+kΔx=8 N+5 N=13 N,槽对物块的摩擦力Ff=mgsin 37°=6 N.
4.如图2所示,物体A置于倾角为θ的倾斜传送带上,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
( )
图2
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 答案 D
解析 由于A随传送带一起匀速运动,相对静止,由力的平衡条件知,无论向上运动还是向下运动,A受的静摩擦力方向一定都是沿斜面向上的,且大小为Ff=mgsin θ,选项D正确.
5.如图3所示,两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,b
弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2.则a、b两弹簧的伸长量x1与x2之比为( )
图3
2k2A. k1答案 A
解析 对球受力分析如图所示: 1
则Fb=Fasin 30°=Fa
2故k1x1=2k2x2 x12k2所以=,
x2k1选项A正确.
k2B. k1
k1C. k2
k2D. 2k1
6.A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连,处于静止状态,如图4所示,C是一箱沙子,沙子和箱的重力都等于G,动滑轮的质量不计,打开箱子下端开口,使沙子均匀流出,经过时间t0流完,则下列图中哪个图线表示在此过程中桌面对物体B的摩擦力Ff随时间t的变化关系
( )
图4
答案 B
解析 两根细线中的拉力之和等于沙子和箱的重力之和,把A、B看做整体,由平衡条件可知整体所受摩擦力等于两根细线中拉力之和.桌面对物体B的摩擦力Ff从2G逐渐减小到G,选项B正确.
3M
7.如图5所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为,两者用细绳相连,跨过光滑的定
4
滑轮,A置于倾角为α=30°的斜面上(与A相连的绳与斜面平行),B悬于斜面之外,处于静止状态.现在向A中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中
( )
图5
3A.绳子拉力大小不变,恒等于Mg
4B.A对斜面的压力逐渐增大 C.A所受的摩擦力逐渐增大 D.A所受的摩擦力先增大后减小
答案 AB
3
解析 绳子的拉力大小与B的重力相等,为Mg,A项正确.由FN=(M+m)gcos α知
413
B正确.在没加沙子前,A盒的重力的下滑分力为F1=Mgsin α=Mg,小于Mg,因此,
243
A受到的摩擦力向下,当向A中加入沙子时,有Ff+(M+m)gsin α=Mg.当沙子质量m
4增加时,Ff减小,当盒子A与沙的总重力沿斜面向下的分力等于B的重力时,A与斜面间无摩擦力.继续加入沙子时,A相对斜面有向下运动的趋势,摩擦力沿斜面向上,摩擦力随所加沙子质量的增大而增大.选项C、D错误.
8.如图6所示,滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连,且滑块A套在水平直杆上.现
用大小为10 N、与水平方向成30°角的力F拉B,使A、B一起向右匀速运动,运动过程中A、B保持相对静止.已知A、B的质量分别为2 kg、1 kg,重力加速度为10 m/s2,则
( )
图6
A.轻绳与水平方向的夹角θ=60° B.轻绳与水平方向的夹角θ=30° C.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为D.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为答案 BD
解析 以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知,在水平方向上Fcos 30°=μFN,在竖直方向上(mA+mB)g=Fsin 30°+FN,联立解得μ=
3
,所以D正确;以B为研究对5
3 43 5
象,由平衡条件可知,水平方向上FTcos θ=Fcos 30°,竖直方向上FTsin θ+Fsin 30°=mBg,联立解得θ=30°,B正确.
9.(2011·山东·19)如图7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Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间
( )
图7
A.Ffa大小不变 C.Ffb仍然为零 答案 AD
解析 剪断右侧细绳瞬间,b木块仍受弹簧向左的拉力,故此时Ffb不等于零,其方向向右,与弹簧拉力方向相反.a木块在剪断细绳瞬间与剪断前受力情况没有发生变化,故Ffa的大小、方向均没有变化.综上所述,选项A、D正确.
10.如图8所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力
F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则
( )
B.Ffa方向改变 D.Ffb方向向右
图8
A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g C.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动 D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动 答案 AD
解析 m在F作用下向右滑行时受的滑动摩擦力为μ1mg,同样m对M的摩擦力也为μ1mg.由M静止可知地面对M的静摩擦力Ff=μ1mg,且Ff=μ1mg一定小于等于长木板与地面间的最大静摩擦力.A项对,B项错.无论所加的力F多大,m对M的摩擦力都不会大于μ1mg,木板也就不可能运动,所以C项错,D项对.
11.如图9所示,顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上,∠A=30°,
斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ.现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F,斜面体仍保持静止状态,则关于斜面体受到地面对它的支持力FN和摩擦力Ff的大小,正确的是(已知重力加速度为g)
( )
图9
A.FN=Mg,Ff=
3
F 2
1
B.FN=Mg+F,Ff=μMg
213
C.FN=Mg+F,Ff=F
22
D.FN=Mg+答案 C
31F,Ff=F 22
解析 对斜面体受力分析如图所示,斜面体保持静止,则: Ff=Fcos 30°=
3F 2
1
FN=Mg+Fsin 30°=Mg+F,故C正确.
2
12.如图10所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一
端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是( )
图10
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上 C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上 D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上 答案 A
解析 选斜面上的物体为研究对象,其受重力mg,支持力FN和细绳拉力F,因为F=4.9 N,且mgsin 30°=4.9 N,即F=mgsin 30°,由于物体静止,所以斜面对物体的摩擦力为零,选项A正确,选项B错误;斜面对物体的支持力FN=mgcos 30°=4.93 N,方向垂直斜面向上,选项C、D错误.
D.FN=Mg+答案 C
31F,Ff=F 22
解析 对斜面体受力分析如图所示,斜面体保持静止,则: Ff=Fcos 30°=
3F 2
1
FN=Mg+Fsin 30°=Mg+F,故C正确.
2
12.如图10所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一
端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是( )
图10
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上 C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上 D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上 答案 A
解析 选斜面上的物体为研究对象,其受重力mg,支持力FN和细绳拉力F,因为F=4.9 N,且mgsin 30°=4.9 N,即F=mgsin 30°,由于物体静止,所以斜面对物体的摩擦力为零,选项A正确,选项B错误;斜面对物体的支持力FN=mgcos 30°=4.93 N,方向垂直斜面向上,选项C、D错误.
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