高考物理总复习第2章相互作用教师用书

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第2章相互作用
[考纲要求]
第1课时重力弹力摩擦力
考点一重力基本相互作用(c/c)
[基础过关]
1.重力
(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小:与物体的质量成正比,即G=mg。

可用弹簧测力计测量重力。

(3)方向:总是竖直向下的。

(4)重力加速度g的特点:
①大小:在地球上同一地点g值是一个不变的常数;g值随着纬度的增大而增大;g值随着高度的增大而减小。

②方向:竖直向下。

(5)重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。

(6)重心位置的确定
质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。

2.基本相互作用
(1)万有引力(2)电磁相互作用
(3)强相互作用(4)弱相互作用
【过关演练】
1.关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下
B.同一物体在地球上的不同位置,当用不同的弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同
C.物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点
D.形状规则的物体(如正方体),其重心一定在其几何中心处
解析重力的方向为竖直向下而不是垂直地面向下,选项A错误;同一物体在地球上不同位置所受重力不同,与弹簧测力计无关,选项B错误;重心为物体各部分所受重力的等效作用点,选项C正确;重心的位置与物体的形状与质量分布是否均匀有关,如果质量分布不均匀,仅有规则几何外形,其重心也不一定在几何中心上,选项D错误。

答案 C
2.以下说法中正确的是( )
A.物体受到的重力是由于地球吸引而产生的
B.地球上的物体只有静止时才受到重力的作用
C.一个挂在绳子上的物体,它所受到的重力就是物体对悬绳的拉力
D.物体从赤道移到北极,物体的重力大小保持不变
解析重力是由于物体受地球的吸引而产生的,地球附近的物体都受到重力的作用,A项正确,B项错误;重力和拉力性质不同,施力物体也不相同,所以C项错误;赤道的重力加速度小于两极的,所以物体从赤道移到北极所受重力增加,D项错误。

答案 A
[要点突破]
要点与重力有关知识易错点再认识
1.误认为重力的大小与物体的运动状态有关。

2.误认为重力的方向指向地心,实际上重力的方向是竖直向下,不一定指向地心。

3.误认为力可以没有施力物体或受力物体,实际上力是物体与物体间的相互作用,任何力同时具有施力物体与受力物体。

4.误认为只有相互接触的物体间才存在作用力,实际上有些力可以发生在不接触的物体间,如重力等。

【例题】下列有关重力的说法中正确的是( )
A.物体只有静止时才受重力作用
B.重力的方向总是指向地心
C.地面上的物体在赤道上受的重力最小
D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
解析任何物体均受重力作用,重力的方向竖直向下,不一定指向地心,A、B均错误;地面
上的物体在赤道上受到的重力最小,C正确;当物体处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于悬挂的物体的重力,D错误。

答案 C
[精练题组]
1.下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
B.重力的方向总是指向地心
C.用细线将重物悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上
D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上
解析重心是由于地球的吸引而产生的,但不是地球的吸引力,A错;重力的方向竖直向下,B错;由平衡条件可知,细线拉力和重力平衡,重心在重力作用线上,C对;重心位置跟物体的形状、质量分布有关,是重力的等效作用点,但不一定在物体上,如球壳,其重心就不在球壳上,D错。

答案 C
2.如图所示,一饮料杯装满水,杯子的底部有一小孔,在水从小孔不断流出的过程中,杯连同杯中水的共同重心将( )
A.一直下降B.一直上升
C.先升后降D.先降后升
解析水杯的重心位置是不变的,水不断流出,则水的重心不断下降,故整体的重心在不断下降,降到一定位置后又会上升,也可用极限方法来研究,设想水流尽,则整体的重心就是水杯的重心,故共同重心是先降后升,选项D正确。

答案 D
3.(2016·10月浙江学考)中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠。

图为比赛中精彩瞬间的照片,此时排球受到的力有( )
A.推力
B.重力、推力
C.重力、空气对球的作用力
D.重力、推力、空气对球的作用力
解析排球受重力、空气阻力,但排球与手不接触,排球不受推力,故C正确。

答案 C
4.下列说法中正确的是( )
A.自然界所有的相互作用可归纳为四种基本相互作用
B.在四种基本相互作用中,万有引力是最强的
C.四种基本相互作用的规律是完全独立的,不可能再统一了
D.万有引力、强相互作用和电磁力是长程力,弱相互作用是短程力
解析在当前的研究水平上,可以认为自然界所有的相互作用可归纳为四种,选项A正确;在四种基本相互作用中,万有引力是最弱的,选项B错误;随着研究的深入,人们已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系,如“弱电统一”,四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用,选项C错误;万有引力和电磁力是长程力,强相互作用和弱相互作用是短程力,选项D错误。

答案 A
【方法总结】
重力方向
竖直向下也就是沿重垂线的方向,不能将竖直向下说成“垂直向下”,也不能说成“指向地心”。

“竖直向下”是指垂直于当地的水平面向下,而“垂直向下”可以指垂直于任何支持面向下。

只有在两极或赤道时,重力的方向才“指向地心”。

考点二弹力(c/c)
[基础过关]
1.形变
物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。

2.弹性
(1)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。

(2)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。

3.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。

(2)产生条件
物体相互接触且发生弹性形变。

(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。

4.胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比。

(2)表达式:F =kx 。

①k 是弹簧的劲度系数,单位为N/m ;k 的大小由弹簧自身性质决定。

②x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。

【过关演练】
1.如图所示,一根劲度系数为k 的轻弹簧,原长为x 0,下端挂钩码时长度为x 1,则弹簧弹力的大小为( )
A.x 1-x 0
k 2
B.
x 1-x 0
k
C.
k x 1-x 0
D .k (x 1-x 0)
答案 D
2.(2015·杭州期末)如图所示的装置中,三个相同的弹簧在未受力状态下的原长相等,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计。

平衡时各弹簧的长度分别为
L 1、L 2、L 3,其大小关系是( )
A .L 1=L 2=L 3
B .L 1=L 2<L 3
C .L 1=L 3>L 2
D .L 3>L 1>L 2
解析 三种情况下弹簧弹力均等于小球的重力,故F =mg ,由F =kx 知,L 1=L 2=L 3。

答案 A
[要点突破]
要点一 常见的弹力方向判断
是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是( )
A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B.物体受重力、B点的支持力作用
C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用
D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用
解析假设没有光滑墙壁,物体也不会左右滚动,可见物体并未受到A点的弹力,A错误;B
点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力,所以C错误;物体对地面的压力作用在
地面上,并不是物体受到的力,受力分析时一定要明确研究对象,D错误;综上,B正确。

答案 B
要点二胡克定律应用
利用胡克定律F=kx时,要注意:
(1)弹簧要在弹性限度内形变。

(2)x为弹簧的伸长量或压缩量,并不是弹簧的长度。

(3)轻弹簧:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零。

(4)弹簧既能受到拉力作用,也能受到压力作用(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受到拉力作用,不能受到压力作用。

【例2】弹簧一端固定,另一端受到拉力F的作用,F与弹簧伸长的关系如图所示,该弹簧的劲度系数为( )
A.2 N/m B.4 N/m
C.20 N/m D.0.05 N/m
解析当弹簧的伸长量为0.2 m时,弹簧弹力F=4 N,故弹簧的劲度系数k=F
Δx
=20 N/m。

答案 C
[精练题组]
1.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
解析汽车与桥面相互挤压都发生了形变,B错;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C对,D错;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,A错。

答案 C
2.体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法中,正确的是( )
A.沿v1的方向
B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向后沿v2的方向
D.沿垂直于墙壁(斜向左上方)的方向
解析 足球与墙壁的作用是球面与平面接触,足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球球心,即斜向左上方的方向,故选项D 正确。

答案 D
3.一根弹簧原长10 cm ,挂上重2 N 的砝码时,伸长1 cm ,则这根弹簧的劲度系数为( ) A .20 N/m B .200 N/m C.
200
11
N/m D.200
9
N/m 解析 由公式F =kx 可得k =F x =2
0.01
N/m =200 N/m 。

注意x 是指弹簧的“形变量”。

答案 B
4.(多选)如图所示,一位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m 的小球。

下列关于杆对球的作用力F 的判断中,正确的是( )
A .小车静止时,F =mg sin θ,方向沿杆向上
B .小车静止时,F =mg cos θ,方向垂直于杆向上
C .小车向右匀速运动时,一定有F =mg ,方向竖直向上
D .小车向右匀加速运动时,一定有F >mg ,方向可能沿杆向上
解析 小球受重力和杆的作用力F ,处于静止或匀速运动时,由力的平衡条件知,二力必等大反向,有F =mg ,方向竖直向上。

选项A 、B 错误,C 正确;小车向右匀加速运动时,小球有向右的恒定加速度,根据牛顿第二定律知,mg 和F 的合力应水平向右,如图所示。

由图可知,F >mg ,方向可能沿杆向上,选项D 正确。

答案 CD
5.如图所示,质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数为k 的轻质弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 都处于静止状态,现通过细绳将A 加速向上拉起,当B 刚要离开地面时,A 上升距离为L ,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则( )
A .L =mg k
B .L =2mg k
C .L <mg k
D .L >2mg k
解析 对于初态,以A 为研究对象进行受力分析可判断弹簧处于压缩状态,设压缩量为x 1,则kx 1=mg ,可求得x 1=mg k
,对于末态(B 刚要离开地面时),以B 为研究对象进行受力分析可判断弹簧处于伸长状态,设伸长量为x 2,则kx 2=mg ,可得x 2=mg k
,A 上升的距离就是弹簧变长的长度,则L =x 1+x 2=2mg
k
,B 正确。

答案 B 【方法总结】 弹力方向的判断方法
1.压力和支持力一定垂直于它们的接触面,且指向受力物体; 2.绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向;
3.分析物体的运动状态(是平衡还是加速运动),结合平衡条件和牛顿第二定律,就容易分析出弹力的方向;
4.当遇到弹力难以判断时,可尝试用假设法。

考点三 摩擦力(c/c)
[基础过关]
1.滑动摩擦力 (1)产生条件 ①接触面粗糙。

②接触处有弹力。

③两物体间有相对运动。

(2)定义:两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的力。

(3)大小及方向
①大小:F =μF N ,公式中μ为比例常数,称为动摩擦因数,其大小与两个物体的材料和接
触面的粗糙程度有关。

②方向:沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。

2.静摩擦力
(1)产生条件
①接触面粗糙。

②接触处有弹力。

③两物体有相对运动趋势(仍保持相对静止)。

(2)定义
两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。

(3)大小和方向
①大小:0<F≤F m
②方向:沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向相反。

【过关演练】
1.(2012·浙江6月学考)如图所示,手沿水平方向将书压在竖直墙壁上,使其保持静止。

现增大手对书的压力,则书( )
A.将沿墙壁滑动
B.受到的合外力增大
C.对墙壁的压力不变
D.受到的静摩擦力不变
答案 D
2.(2015·浙江1月学考)如图所示,用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为0.90 N,已知滑块重为3 N,则滑块与桌面间的动摩擦因数为( )
A.0.1 B.0.3 C.2.0 D.3.0
解析滑块匀速运动,滑块受力如图,
F f =F =0.90 N ,F N =
G =3 N ,故μ=F f F N
=0.3,B 项正确。

答案 B
[要点突破]
要点一 摩擦力方向判断
1.判断静摩擦力的有无及方向的三种方法
(1)假设法
利用假设法判断的思维程序如下:
(2)运动状态法
此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度),再利用平衡条件或牛顿第二定律(F =ma )确定静摩擦力的方向。

(3)牛顿第三定律法
“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。

2.滑动摩擦力方向判断
(1)根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反
(2)根据运动状态
【例1】 如图所示,在水平桌面上有一向右运动的物体,其质量为20 kg ,与桌面间的动摩擦因数μ=0.1。

物体在运动过程中,还受到一个方向水平向左的大小为10 N 的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g =10 m/s 2
)( )
A .10 N ,水平向右
B .10 N ,水平向左
C .20 N ,水平向右
D .20 N ,水平向左
解析 题中物体与水平面间的摩擦力是滑动摩擦力,其方向与相对运动方向相反,即水平向左,大小可根据F f =μF N =μmg 求解,代入数据得F f =20 N ,D 正确。

答案 D
要点二 摩擦力大小计算
1.摩擦力大小的计算方法
(1)先要依据条件判断是滑动摩擦力还是静摩擦力;
(2)滑动摩擦力的大小可以用f =μF N 计算,也可以用平衡条件计算;
(3)静摩擦力的大小要根据平衡条件计算。

2.计算摩擦力大小时的“三点注意”
(1)公式F=μF N中的F N是两个物体接触面上的压力,称为正压力(垂直于接触面的力),性质上属于弹力,它不一定等于物体的重力,许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。

(2)滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关,与接触面的大小无关。

(3)该公式适用于滑动摩擦力大小的计算。

求静摩擦力的大小时,该公式不成立。

【例2】(2015·江苏3月学考)如图所示,小强用水平方向成θ角的轻绳拉木箱,未拉动,此时绳中拉力为F,则木箱所受摩擦力的大小为( )
A.F cos θB.F sin θ
C.0 D.F
解析将拉力F正交分解,并根据二力平衡得到木箱所受摩擦力的大小为F cos θ,A项正确。

答案 A
[精练题组]
1.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
D.静摩擦力的方向与接触物体间相对运动趋势的方向相反
解析摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反,故A错;静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反,故D对;静摩擦力存在于相对静止的物体间,物体可以是静止的,也可以是运动的,故C错;滑动摩擦力大小与正压力成正比,静摩擦力与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比,故B错。

答案 D
2.如图所示,手拿起玻璃瓶,使瓶在空中处于静止状态,关于瓶的受力,下列说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力,方向竖直向上
B.静摩擦力,方向竖直向下
C.摩擦力和重力是一对平衡力
D.摩擦力和重力是作用力和反作用力
解析依题意可知瓶子所受摩擦力为静摩擦力,方向竖直向上与重力平衡。

答案 C
3.长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示。

则铁块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
解析设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开始滑动,显然当α<θ时,铁块与木板相对静止。

由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力的大小为F f=mg sin α;当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式得,铁块受到的滑动摩擦力为F f=μmg cos α。

通过上述分析知道:当α<θ时,静摩擦力随α角增大按正弦规律增大;当α≥θ时,滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小,所以正确选项为C。

答案 C
4.如图所示,物体在平行于斜面向上,大小为5 N的力F作用下,沿固定的粗糙斜面向上做匀速直线运动,物体与斜面间的滑动摩擦力( )
A.等于零B.小于5 N
C.等于5 N D.大于5 N
解析对物体受力分析,在沿斜面方向,物体受到重力沿斜面的分力F1、滑动摩擦力F f和拉力F,则F1+F f=F,故F f<5 N,选项B正确。

答案 B
5.(多选)如图所示,放在水平地面上的质量为m的物体,与地面的动摩擦因数为μ,在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动。

弹簧没有超出弹性限度,则( )
A .弹簧的伸长量为mg k
B .弹簧的伸长量为μmg k
C .物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
D .弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力
解析 由平衡条件,kx =μmg ,解得弹簧的伸长量为x =μmg k
,选项A 错误,B 正确;物体受到的支持力与它对地面的压力是一对作用力与反作用力,选项C 错误;弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,选项D 正确。

答案 BD
6.(多选)人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )
A .人受到的摩擦力的方向是沿杆向下的
B .人受到的摩擦力的方向是沿杆向上的
C .人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大
D .人握旗杆用力越大,人受的摩擦力仍保持不变
解析 人的手与旗杆是相对静止的,人受到的是静摩擦力,方向沿杆向上,由二力平衡可知,摩擦力大小始终等于人的重力的大小,故B 、D 正确。

答案 BD
【方法总结】
静摩擦力的“两个”关键点
(1)总是与相对运动的趋势方向相反,可以与运动同方向,可以与运动反方向。

注意与接触面的“相对性”。

(2)对于静摩擦力的方向和大小的判断,一般要根据物体的受力情况和运动状态分析,结合平衡条件及牛顿运动定律,就比较容易把问题解决。

活页作业
[学 考 题 组])
1.关于地面上物体的重力,下列说法正确的( )
A .只有静止时,物体才受重力
B .物体对地面的压力就是物体的重力
C .弹簧测力计和杆秤都衡量物体的重力大小
D .同一地点,物体的重力与其质量成正比
解析 物体是否受重力与其运动状态无关,A 错误;物体对地面的压力与物体的重力的施力物体和受力物体都不同,故不是一个力,B 错误;杆秤的原理是杠杆,只能称量质量不能称量重力,C 错误;在同一地点g 为常数,由G =mg 可知,重力与质量成正比,D 正确。

答案 D
2.(2016·4月浙江选考)如图所示是某人在投飞镖,飞镖在飞行途中受到的力有( )
A .推力
B .重力、空气阻力
C .重力、推力
D .重力、推力、空气阻力
解析 飞镖飞出后,不再受推力,只受重力,以及空气阻力,所以答案为B 。

答案 B
3.关于胡克定律,下列说法中正确的是( )
A .由F =kx 可知,弹力F 的大小与弹簧的长度x 成正比
B .由k =F x
可知,劲度系数k 与弹力F 成正比,与弹簧的长度改变量x 成反比
C .弹簧的劲度系数k 不仅由弹簧本身的性质决定的,还与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小有关
D .弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小
解析 胡克定律F =kx 中,x 是弹簧伸长或缩短的长度;k 是劲度系数,与弹簧本身的性质有关,与F 、x 均无关。

故选项A 、B 、C 错误,D 正确。

答案 D
4.一物块m 在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A 端运动到B 端,如图甲所示,这时所受摩擦力为F 1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块m 由传送带的左端匀速拉动到右端,这时所受摩擦力大小为F 2,如图乙所示。

则F 1、F 2的大小关系满足( )
A .F 1=F 2
B .F 1<F 2
C .F 1>F 2
D .上述三种情况都有可能
解析 两种情况下,物块与传送带之间均为滑动摩擦力,只是相对速度不同而已;由滑动摩擦力的计算公式F =μF N 可知,滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关,故选A 。

答案 A
5.关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是( )
A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同
B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线
C.受静摩擦力(或滑动摩擦力)的物体不一定静止(或运动)
D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
解析摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,与它的运动方向可能相同,也可能相反,也可能不在一条直线上,故A、B正确;运动的物体可受静摩擦力作用,如随传送带一起加速的物体,静止的物体可受滑动摩擦力作用,如滑块滑过固定的木板时木板受的力,故C正确;静摩擦力也可以充当动力,故D错误。

答案 D
6.如图所示,一小球放在固定的光滑斜面上,挡板沿竖直方向,关于挡板对小球的弹力的作用方向,下列表述正确的是( )
A.沿水平方向向右B.沿斜面方向向上
C.沿水平方向向左D.沿斜面方向向下
解析弹力方向与接触面垂直,指向受力物体,所以挡板对小球的弹力的作用方向沿水平方向向右。

答案 A
7.探究弹力和弹簧伸长量的关系时,在弹性限度内,悬挂G1=15 N的重物时,弹簧长度为L1=0.16 m;悬挂G2=20 N的重物时,弹簧长度为L2=0.18 m,则弹簧的原长L和劲度系数k分别为( )
A.L=0.02 m,k=500 N/m
B.L=0.10 m,k=500 N/m
C.L=0.02 m,k=250 N/m
D.L=0.10 m,k=250 N/m
解析当悬挂15 N重物时,有G1=k(L1-L);当悬挂20 N 重物时,有G2=k(L2-L),代入数据,联立解得k=250 N/m,L=0.10 m,故选项D正确。

答案 D
8.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )
A.均竖直向上
B.均指向球心O
C.A点处指向球心O,B点处竖直向上
D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上
解析碗对筷子A、B两点处的作用力属于弹力,而接触的弹力总是垂直于接触面,因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键。

在A点处,当筷子滑动时,筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动,所以在A点处的接触面是球面在该点的切面,此处的弹力与切面垂直,即指向球心O。

在B点处,当筷子滑动时,筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动,所以在B点处的接触面与筷子平行,此处的弹力垂直于筷子斜向上。

故选项D正确。

答案 D
9.(2016·浙江杭州月考)如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。

若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P 与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( )
A.μ1Mg B.μ1(m+M)g
C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
解析对木板而言,木块对木板的摩擦力水平向右,大小为μ2mg,由长木板处于静止状态可得长木板ab受到地面的摩擦力大小为μ2mg,方向向左,C对。

答案 C
10.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a 和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。

下列表述正确的是( )
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
解析由胡克定律知F=k(l-l0),其中k为劲度系数,在F-l图象上为直线的斜率。

由图。

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