2020版高考物理一轮复习课时跟踪检测五摩擦力含解析51
2024年高考一轮复习精细讲义第5讲重力弹力摩擦力(原卷版+解析)
第5讲 重力弹力摩擦力——划重点之精细讲义系列一.力1.力的概念:物体与物体之间的相互作用. 2.力的作用效果两类效果⎩⎪⎨⎪⎧使物体发生形变.改变物体的运动状态.二.重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力. 2.大小:G =mg . 3.方向:总是竖直向下.4.重心:因为物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.(1)重力的方向不一定指向地心. (2)并不是只有重心处才受到重力的作用. 三.弹力1.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用. (2)产生的条件.(3)方向:与物体形变方向相反. 2.胡克定律(1)内容:弹簧的弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成.(2)表达式:F =kx . ①. ②.有弹力作用的两物体一定相接触,相接触的两物体间不一定有弹力.四.摩擦力1.产生:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有相对运动或相对运动趋势时,在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力.2.产生条件:接触面粗糙;接触面间有弹力;物体间有相对运动或相对运动趋势. 3.大小:4.方向:.5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势.(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动.【典例1】(多选)关于弹力的方向,下列说法中正确的是( ) A .放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的 B .放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的 C .将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的 D .物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体 【典例2】(多选)关于胡克定律,下列说法正确的是( )A .由F =kx 可知,在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B .由k =Fx可知,劲度系数k 与弹力F 成正比,与弹簧的长度改变量成反比C .弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关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【典例3】如图所示,放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B ,A 和B 之间有一根处于压缩状态的弹簧,A 、B 均处于静止状态,下列说法中正确的是( )A .B 受到向左的摩擦力B .B 对A 的摩擦力向右C .地面对A 的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力考点一弹力的分析和计算1.弹力有无的判断方法(1)条件法:根据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断.(2)假设法或撤离法:可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”,看研究对象能否保持原来的状态.2.弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断.(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.3.弹力大小的确定方法(1)弹簧类弹力:由胡克定律知弹力F=kx,其中x为弹簧的形变量,而不是伸长或压缩后弹簧的总长度.(2)非弹簧类弹力:根据运动状态和其他受力情况,利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定.【典例1】如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力【典例2】一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度.则该弹簧的劲度系数为()A.40 m/N B.40 N/mC .200 m/ND .200 N/m【典例3】如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为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 .小车以向右的加速度a 运动时,一定有F =masin θD .小车以向左的加速度a 运动时,F =(ma )2+(mg )2,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角θ1满足tan θ1=ag几种典型弹力的方向考点二 静摩擦力的有无及方向的判断1.假设法:利用假设法判断的思维程序如下:2.状态法根据物体的运动状态来确定,思路如下.3.转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定.先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向,再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向.【典例1】如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面.让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是()【典例2】(多选)如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是()A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力【典例3】(多选)如图所示,倾角为θ的斜面C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态,则()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到地面的摩擦力一定为零C.C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,此时地面对C的摩擦力为0考点三摩擦力的计算1.静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来判断其大小.(2)物体有加速度时,若只有静摩擦力,则F f=ma.若除静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力.2.滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要注意以下几点:(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.考向1:静摩擦力的计算【典例1】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θ的斜面上,P、Q间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为()A.μ1mg cos θ,方向平行于斜面向上B.μ1mg cos θ,方向平行于斜面向下C.μ2mg cos θ,方向平行于斜面向上D.μ2mg cos θ,方向平行于斜面向下判断摩擦力方向时应注意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相反,还可能成一定的夹角.(2)分析摩擦力方向时,要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力的“相对性”. 考向2:滑动摩擦力的计算【典例2】如图所示,质量为m B =24 kg 的木板B 放在水平地面上,质量为m A =22 kg 的木箱A 放在木板B 上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A 与木板B 之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F 将木板B 从木箱A 下面匀速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度g 取10 m/s 2),则木板B 与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A .0.3B .0.4C .0.5D .0.6计算摩擦力时的三点注意(1)首先分清摩擦力的性质,因为只有滑动摩擦力才有公式,静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解.(2)公式F f =μF N 中F N 为两接触面间的正压力,与物体的重力没有必然联系,不一定等于物体的重力.(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关,与接触面积的大小也无关.【典例3】如图所示,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( )A.1μ1μ2B .1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2【典例4】(多选)如图所示,小车的质量为m 0,人的质量为m ,人用恒力F 拉绳,若人和小车保持相对静止,不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦,则小车对人的摩擦力可能是( )A .0B.m -m 0m +m 0F ,方向向右C.m -m 0m +m 0F ,方向向左 D.m 0-m m +m 0F ,方向向右 考点四 轻杆、轻绳、轻弹簧模型轻杆轻绳轻弹簧柔软,只能发生微小形变,既可伸长,也可压缩,【典例1】如图所示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球的重力为12 N ,轻绳的拉力为10 N ,水平轻弹簧的拉力为9 N ,求轻杆对小球的作用力.【典例2】如图所示,小车内有一固定光滑斜面,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,则绳对小球的拉力可能为零B .若小车静止,则斜面对小球的支持力一定为零C .若小车向右运动,则小球一定受两个力的作用D .若小车向右运动,则小球一定受三个力的作用【典例3】如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端挂一重物,BO 与竖直方向的夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )A .只有角θ变小,作用力才变大B .只有角θ变大,作用力才变大C .不论角θ变大或变小,作用力都是变大D .不论角θ变大或变小,作用力都不变【典例4】(多选)两个中间有孔的质量为M 的小球用一轻弹簧相连,套在一水平光滑横杆上.两个小球下面分别连一轻弹簧.两轻弹簧下端系在同一质量为m 的小球上,如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形.则下列判断正确的是( )A .水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg +mgB .连接质量为m 小球的轻弹簧的弹力为mg3C .连接质量为m 小球的轻弹簧的伸长量为33kmg D .套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为36kmg1.图中各物体均处于静止状态,图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是()A.B.C.D.2.如图所示,某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物,已知圆柱竖直、半径为r,筷子水平,交叉点到圆柱接触点的距离均为L=4r,每根筷子对圆柱的压力大小为2mg,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为12mgB.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为√22mgC.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为√32mgD.若增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力大小不变3.把一个均匀轻弹簧分成长度分别为l10、l20的两个弹簧,它们的劲度系数分别为k1、k2.现将这两个弹簧串联,两端用大小相等的力拉,使它们在弹性限度内各自伸长一定长度。
2020届高考物理人教版一轮复习 摩擦力 课时作业Word版含答案
2020届一轮复习人教版摩擦力课时作业[基础训练]1.如图所示,磁性黑板擦静止吸附在竖立的铁质黑板上.若黑板擦的重力大小为G,黑板对黑板擦的磁场力垂直于黑板平面,则()A.黑板擦对黑板没有施加摩擦力B.黑板对黑板擦的作用力方向竖直向上C.黑板擦受到的磁场力大小一定等于GD.黑板擦受到的弹力大小不可能大于G答案:B解析:对磁性黑板擦受力分析,受重力、磁场力、弹力以及摩擦力的作用,竖直方向上,重力与黑板对黑板擦的摩擦力平衡,垂直于黑板平面的方向上,黑板对黑板擦的磁场力与弹力平衡,则A错误,B正确;而黑板擦受到的弹力、磁场力与重力的大小关系不能确定,则C、D错误.2.如图所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上,质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8).则该滑块所受摩擦力f随时间t变化的图象为下图中的(取初速度v0的方向为正方向,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)答案:B解析:滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,受到的是滑动摩擦力,由公式f=μN可得f=μmg cos 37°=0.8×1×10×0.8 N=6.4 N,方向沿着斜面向下,重力的下滑分力等于mg sin 37°=1×10×0.6 N=6 N<6.4 N,所以滑块滑到最高点时处于静止状态.因此滑块受到的静摩擦力大小为6 N,方向沿着斜面向上,B项正确,A、C、D项错误.3.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力.当手拉木板从木块下抽出时,弹簧测力计的示数为F f,由此可知()A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于F fB.木块与木板间的滑动摩擦力等于F fC.绳子对木板的拉力等于F fD.人手对绳子的拉力等于F f答案:B 解析:由于木块静止,所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力F f ,B 正确,A 错误;绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知,C 、D 错误.4.如图所示,物块A 放在倾斜的水板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )A.12B.32C.22D.52答案:C 解析:由题意可以判断出,当倾角α=30°时,物块受到的摩擦力是静摩擦力,大小为F f1=mg sin 30°,当α=45°时,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F f2=μF N =μmg cos 45°,由F f1=F f2得μ=22. 5.(2018·贵州贵阳检测)如图所示,轻质弹簧的左端与物块P 相连,另一端固定在木板上.先将木板水平放置,并使弹簧处于压缩状态,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P 刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P 所受静摩擦力的大小变化情况是( )A.一直增大B.保持不变C.先减小后增大D.先增大后减小答案:A 解析:在抬起木板右端的过程中,物块受重力、支持力、弹簧对物块沿木板向下的弹力、摩擦力作用,由平衡条件有mg sin α+kx=F f,α为木板与水平面的夹角,所以在抬起木板右端的过程中物块所受摩擦力不断增大,A项正确.[能力提升]6.(2018·天津模拟)如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,那么木板受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ2mgC.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg答案:B 解析:因为木块对木板的摩擦力大小为μ2mg,方向水平向右,而木板静止,所以地面给木板的静摩擦力水平向左,大小为μ2mg,选项B正确.7.一方形木板置在水平地面上,在方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板跟水板之间并不接触.现在有一方形物块在木板上沿挡板以某一速度运动,同时方形木板以相等大小的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡扳和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,物块的质量为m ,重力加速度为g ,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )A .0 B.22μ1μ2mg C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2mg答案:B 解析:物块沿运动方向受挡板的摩擦力为f 1=μ1F N ,因物块沿挡板运动的速度等于木板的运动速度,故物块相对木板的速度方向与挡板成45°角,物块受木板的摩擦力为f 2=μ2mg ,其方向与挡板成45°角.则在垂直挡板方向F N =μ2mg cos 45°=22μ2mg ,则f 1=μ1F N =22μ1μ2mg ,故B 项正确.8.(2018·山东淄博摸底)一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上,斜面的倾角均为30°,两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上,如图所示,斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑;假设一切接触面均有摩擦,在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F1、F2,且F1>F2,则两滑块在下滑的过程中()A.滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大B.地面对斜面体的摩擦力向右C.滑块甲对斜面体的压力增大D.斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和答案:D解析:滑块甲、乙沿斜面体匀速下滑时,三者都处于平衡状态,故对三者整体受力分析,整体受重力和支持力,不受摩擦力,故地面对斜面体的支持力大小为三者重力之和,当在两滑块上施加外力后,两滑块对斜面体的压力和摩擦力均不变,斜面体的受力情况不变,故斜面体仍保持静止,与地面间没有摩擦力,根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和,D正确.。
2020高考物理一轮复习【力共点力的平衡】专项检测卷及答案解析
2020⾼考物理⼀轮复习【⼒共点⼒的平衡】专项检测卷及答案解析2020⾼考物理⼀轮复习【⼒共点⼒的平衡】专项检测卷(本试卷满分95分)⼀、选择题(本题包括8⼩题,每⼩题6分,共48分.在每⼩题给出的四个选项中,有的⼩题只有⼀个选项是正确的,有的⼩题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.[2019·河南郑州外国语学校⽉考]A、B是天花板上的两点,⼀根长为l的细绳穿过带有光滑孔的⼩球,两端分别系在A、B点,如图甲所⽰;现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图⼄所⽰.⼩球和铁链的质量相等,均处于平衡状态,A点对轻绳和铁链的拉⼒分别是F1和F2,球的重⼼和铁链重⼼到天花板的距离分别是h1和h2,则( )A.F1F2,h1F2,h1>h2 D.F1=F2,h1>h2答案:C解析:由于是轻绳,绳⼦的质量不计,则图甲中的重⼒全部集中在球上,重⼼在球的球⼼,⽽图⼄中铁链的质量是均匀的,故其重⼼⼀定在最低点的上⽅,故h1>h2;对球和铁链受⼒分析,如图甲、⼄所⽰,A点对球的拉⼒沿着绳⼦的⽅向,A点对铁链的拉⼒沿着该处铁链的切线⽅向,故图⼄中A、B两点对铁链拉⼒的夹⾓⽐较⼩,由⼒的合成知识知,F2较⼩,故C正确.2.[2019·河南豫北⼗校联考]两相同的楔形⽊块A、B叠放后分别以图甲、⼄两种⽅式在⽔平外⼒F1和竖直外⼒F2作⽤下保持静⽌状态,则在这两种⽅式中,⽊块B受⼒个数分别为( )A.4;4 B.4;3 C.5;3 D.5;4答案:C解析:图甲中,根据整体法可知,⽊块B除了重⼒外,⼀定受到墙⾯⽔平向右的弹⼒和竖直向上的静摩擦⼒,隔离B分析,其⼀定还受到A的弹⼒(垂直于接触⾯向左上⽅),隔离A分析,A受到重⼒、⽔平向左的推⼒、B对其垂直于接触⾯向右下的弹⼒,这样的三个⼒不可能使A平衡,所以A⼀定还要受到B对其沿接触⾯斜向右上的静摩擦⼒才能平衡,可知B⼀定受到A沿接触⾯斜向左下的静摩擦⼒,故B共受5个⼒的作⽤;图⼄中,据整体法可知B与墙⾯间既⽆弹⼒也⽆摩擦⼒,所以B受重⼒、A的弹⼒和摩擦⼒共3个⼒的作⽤,C正确.3.[2019·⼴西南宁⼆中⽉考](多选)如图所⽰,⽔平桌⾯上平放有54张卡⽚,每⼀张卡⽚的质量均为m.⽤⼀⼿指以竖直向下的⼒压第1张卡⽚,并以⼀定速度向右移动⼿指,确保第1张卡⽚与第2张卡⽚之间有相对滑动.设最⼤静摩擦⼒与滑动摩擦⼒相同,⼿指与第1张卡⽚之间的动摩擦因数为µ1,卡⽚之间、卡⽚与桌⾯之间的动摩擦因数均为µ2,且有µ1>µ2,则下列说法不正确的是( )A.任意两张卡⽚之间均可能发⽣相对滑动B.上⼀张卡⽚受到下⼀张卡⽚的摩擦⼒⼀定向左C.第1张卡⽚受到⼿指的摩擦⼒向左D.最后⼀张卡⽚受到⽔平桌⾯的摩擦⼒向右答案:ACD解析:对第2张卡⽚受⼒分析,它对第3张卡⽚的压⼒等于上⾯两张卡⽚的重⼒及⼿指的压⼒,最⼤静摩擦⼒F max≥µ2·(2mg+F),⽽受到的第1张卡⽚的滑动摩擦⼒为f=µ2(mg+F)4.[2019·安徽师⼤附中模拟]⼀长⽅形⽊板放置在⽔平地⾯上,在长⽅形⽊板的上⽅有⼀条状竖直挡板,挡板的两端固定于⽔平地⾯上,挡板与⽊板不接触.现有⼀个⽅形物块在⽊板上沿挡板以速度v运动,同时⽅形⽊板以⼤⼩相等的速度向左运动,⽊板的运动⽅向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和⽔平⽊板间的动摩擦因数分别为µ1和µ2,物块的质量为m,则竖直挡板对物块的摩擦⼒⼤⼩为( )A.0 B.22µ1µ2mg C.12µ1µ2mg D.2µ1µ2mg答案:B 解析:物块沿运动⽅向受挡板的摩擦⼒f1=µ1F N,因物块沿挡板运动的速度的⼤⼩等于⽊板的运动速度的⼤⼩,故物块相对⽊板的速度⽅向与挡板成45°⾓,物块受⽊板的摩擦⼒为f2=µ2mg,其⽅向与挡板成45°⾓,则物块与挡板之间的正压⼒F N=µ2mg cos45°=22µ2mg,挡板对物块的摩擦⼒⼤⼩为f1=µ1F N=22µ1µ2mg,故B正确.5.[2019·河北张家⼝模拟]假期⾥,⼀位同学在厨房⾥帮助妈妈做菜,他发现菜⼑的⼑刃前部和后部的厚薄不⼀样,⼑刃前部的顶⾓⼩,后部的顶⾓⼤,如图所⽰,他先后作出过⼏个猜想,其中合理的是( )A.⼑刃前部和后部厚薄不均匀,仅是为了打造⽅便,外形美观,跟使⽤功能⽆关B.在⼑背上加上同样的压⼒时,分开其他物体的⼒跟⼑刃厚薄⽆关C.在⼑背上加上同样的压⼒时,顶⾓越⼤,分开其他物体的⼒越⼤D.在⼑背上加上同样的压⼒时,顶⾓越⼩,分开其他物体的⼒越⼤答案:D解析:把⼑刃部分抽象后,可简化成⼀个等腰三⾓劈,设顶⾓为2θ,背宽为d,侧⾯长为l,如图甲所⽰.当在⼑背施加压⼒F后,产⽣垂直侧⾯的两个分⼒F1、F2,使⽤菜⼑时就是依靠这两个分⼒分开被加⼯的⾷材.由对称性知,这两个分⼒⼤⼩相等(F1=F2),因此画出⼒分解的平⾏四边形为菱形,如图⼄所⽰,由⼏何关系可得F1=Fsinθ;由此可见,⼑背上加上⼀定的压⼒F时,侧⾯分开⾷材的⼒跟顶⾓θ的⼤⼩有关,θ越⼩,sinθ的值越⼩,F1和F2越⼤,故D正确.6.[2019·河北⽯家庄质检](多选)飞艇常常⽤于执⾏扫雷、空中预警、电⼦⼲扰等多项作战任务.如图所⽰为飞艇拖曳扫雷器具扫除⽔雷的模拟图.当飞艇匀速飞⾏时,绳⼦与竖直⽅向恒成θ⾓.已知扫雷器具质量为m,重⼒加速度为g,扫雷器具所受浮⼒不能忽略,下列说法不正确的是( )A.扫雷器具受3个⼒作⽤B.绳⼦拉⼒⼤⼩为mg cosθC .海⽔对扫雷器具⽔平⽅向的作⽤⼒的⼤⼩⼩于绳⼦拉⼒的⼤⼩D .绳⼦拉⼒的⼤⼩⼀定⼤于mg答案:ABD解析:对扫雷器具进⾏受⼒分析,其受到受重⼒、浮⼒、拉⼒和⽔的⽔平⽅向的作⽤⼒四个⼒作⽤,如图所⽰,故A 错误;根据平衡条件,在竖直⽅向有F 浮+T cos θ=mg ,在⽔平⽅向有F 阻=T sin θ,可得T =mg -F 浮cos θ,故B 错误;扫雷器具受到海⽔的⽔平⽅向的作⽤⼒等于拉⼒的⽔平分⼒,其⼤⼩⼩于绳⼦拉⼒的⼤⼩,⽽绳⼦拉⼒的⼤⼩不⼀定⼤于mg ,故C 正确,D 错误.7.[2019·云南保⼭模拟]如图所⽰,A 、B 为竖直墙⾯上等⾼的两点,AO 、BO 为长度相等的两根轻绳,AOB 在同⼀⽔平⾯内,初始时∠AOB <90°,CO 为⼀根轻杆,可绕C 点在空间⽆摩擦转动,转轴C 在AB 中点D 的正下⽅,在O 点处悬挂⼀个质量为m 的物体,整个系统处于平衡状态.现将绳AO 的A 端缓缓向D 点移动,O 点位置保持不动,系统仍然保持平衡,则( )A .绳AO 的拉⼒逐渐增⼤B .绳BO 的拉⼒逐渐增⼤C .杆CO 受到的压⼒逐渐增⼤D .绳AO 、BO 的拉⼒的合⼒逐渐增⼤答案:A解析:设绳AO 和绳BO 拉⼒的合⼒为F ,以O 点为研究对象,O 点受到重⼒mg 、杆的⽀持⼒F 2和绳AO 与绳BO 拉⼒的合⼒F ,作出⼒的⽰意图如图甲所⽰.当重⼒不变、杆与竖直⽅向的夹⾓不变时,杆的⽀持⼒F 2不变,绳AO 与绳BO 拉⼒的合⼒F 也不变,仍沿OD ⽅向,故C 、D 错误.当A 点逐渐靠近D 点时,将绳AO 和绳BO 的拉⼒合成如图⼄所⽰,可知绳AO 的拉⼒逐渐增⼤,绳BO 的拉⼒逐渐减⼩,故A 正确,B 错误.8.[2019·江西上饶模拟]在斜⾯上等⾼处,静⽌着两个相同的质量为m 的物块A 和B .两物块之间连接着⼀个劲度系数为k 的轻质弹簧,斜⾯的倾⾓为θ,两物块和斜⾯间的动摩擦因数均为µ,重⼒加速度为g ,则弹簧的最⼤伸长量是 ( )A.mg kB.µmg cos θkC.mg sin θ+µmg cos θkD.mg µ2cos 2θ-sin 2θk答案:D解析:物块静⽌在斜⾯上,在斜⾯所在平⾯内受三个⼒作⽤,⼀个是重⼒沿斜⾯向下的分⼒mg sin θ,静摩擦⼒f ≤f m =µmg cos θ,⽅向不确定,⽔平⽅向的弹簧弹⼒kx ,则物块所受静摩擦⼒f ⼤⼩等于kx 与mg sin θ的合⼒,当静摩擦⼒最⼤时有kx =f 2m-mg sin θ2,可得x =mg µ2cos 2θ-sin 2θk,故D 正确.⼆、⾮选择题(本题包括4⼩题,共47分)9.(8分)(1)⼩翔利⽤如图甲所⽰的装置,探究弹簧弹⼒F 与伸长量Δl 的关系,由实验绘出F 与Δl 的关系图线如图⼄所⽰,则该弹簧的劲度系数为________N/m.(2)某学⽣⽤如图丙所⽰的装置验证“⼒的平⾏四边形定则”.⽤⼀⽊板(贴有坐标纸)竖直放在铁架台和弹簧所在平⾯后.其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:如图丙,在⽊板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O ;卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,⽤两弹簧秤将弹簧末端拉到同⼀位置O ,记录细绳套AO 、BO 的⽅向及两弹簧秤相应的读数.图丁中B 弹簧秤的读数为________N .(弹簧秤单位:N)该同学在坐标纸上画出了两弹簧秤拉⼒F 1、F 2的⼤⼩和⽅向,以及由钩码的重量画出钩码对弹簧的拉⼒F 的⼤⼩和⽅向,如图戊所⽰,请在图戊中作出F 1、F 2的合⼒F ′;观察⽐较F 和F ′,得出结论.答案:(1)125(3分) (2)4.38~4.42(2分) 如图(3分)解析:(1)本题考查胡克定律的应⽤.弹簧弹⼒F 与伸长量Δl 关系图线,由胡克定律F =k Δx 可知,图线的斜率即为劲度系数,可得k =125 N/m.(2)本题考查“验证平⾏四边形定则”这⼀实验.B 弹簧的读数估读⼀位可得为4.40 N ;作出图象如图所⽰.由作图可得到结论:在误差允许范围内,⼒的合成遵循平⾏四边形定则.10.(8分)(1)“验证⼒的平⾏四边形定则”实验中部分实验步骤如下,请补充完整有关内容:①将⼀根橡⽪筋的⼀端固定在贴有⽩纸的竖直平整⽊板上,另⼀端绑上两根细线.②在其中⼀根细线上挂5个质量相等的钩码,使橡⽪筋拉伸,如图甲所⽰,记录:钩码个数(或细线拉⼒)、________________、细线的⽅向.③将步骤②中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,⽤两光滑硬棒B 、C 使两细线互成⾓度,如图⼄所⽰,⼩⼼调整B 、C 的位置,使橡⽪筋与细线结点O 的位置与步骤②中结点位置重合,记录________________.(2)如果“⼒的平⾏四边形定则”得到验证,那么图⼄中cos αcos β=________.答案:(1)橡⽪筋与细线结点的位置O (2分) 钩码个数和对应的细线⽅向(2分) (2)34(4分)解析:(1)根据实验原理可知,题图甲中需要记录合⼒的⼤⼩和⽅向,画出来的合⼒为实际值,该实验中⽤钩码个数来表⽰拉⼒⼤⼩,因此需要记录的是钩码个数(或细线拉⼒),橡⽪筋与细线结点的位置O ,细线的⽅向;该实验采⽤“等效替代”法,因此在⽤两根细线拉橡⽪筋时,要将橡⽪筋与细线结点拉到与步骤②中结点位置重合,同时记录钩码个数和对应的细线⽅向.(2)根据对题图⼄中的O 点受⼒分析,将各⼒正交分解,⽔平⽅向有4mg cos α=3mg cos β,得cos αcos β=34.11.(16分)⼀质量M =4 kg ,倾⾓为30°的上表⾯光滑的斜⾯体静⽌在粗糙的⽔平地⾯上,斜⾯上有两个质量均为m =2 kg 的⼩球A 、B ,它们⽤轻质细绳连接,现对⼩球B 施加⼀⽔平向左的拉⼒F ,使⼩球A 、B 及斜⾯体⼀起向左做匀速直线运动,如图所⽰,重⼒加速度g =10 m/s 2.求:(1)细绳的拉⼒F T ; (2)⽔平拉⼒F 的⼤⼩;(3)⽔平地⾯与斜⾯体间的动摩擦因数µ. 答案:(1)10 N (2)4033 N (3)36解析:(1)以A 为研究对象,有:F T =mg sin30°(3分) 解得:F T =10 N .(2分)(2)以A 、B 整体为研究对象,有:F cos30°=2mg sin30°(3分)解得:F =4033N .(2分) (3)以⼩球A 、B 与斜⾯体组成的整体为研究对象,有:F =F f =µ(M +2m )g (4分)解得:µ=36.(2分)12.(15分)[2019·河北武⾢中学调研]⼀重为G 的圆柱体⼯件放在V 形槽中,槽顶⾓α=60°,槽的两侧⾯与⽔平⽅向的夹⾓相同,槽与⼯件接触处的动摩擦因数处处相同,⼤⼩为µ=0.25,则:(1)要沿圆柱体的轴线⽅向(如图甲所⽰)⽔平地把⼯件从槽中拉出来,⼈⾄少要施加多⼤的拉⼒?(2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与⽔平⽅向成37°⾓,如图⼄所⽰,且保证圆柱体对V 形槽两侧⾯的压⼒⼤⼩相等,发现圆柱体能⾃动沿槽下滑,求此时⼯件所受槽的摩擦⼒⼤⼩.答案:(1)0.5G (2)0.4G 解析:(1)分析圆柱体的受⼒可知,沿轴线⽅向受到拉⼒F、两个侧⾯对圆柱体的滑动摩擦⼒,由题给条件知F=2f,由圆柱体重⼒产⽣的效果将重⼒进⾏分解如图所⽰,由⼏何关系可得G=F1=F2,由f=µF1得F=0.5G.(2)把整个装置倾斜,则重⼒沿压紧两侧的斜⾯的分⼒F′1=F′2=G cos37°=0.8G,此时⼯件所受槽的摩擦⼒⼤⼩f′=2×µF′1=0.4G.探究创新卷②着眼于练模拟悟规范——争满分(本试卷满分95分)⼀、选择题(本题包括8⼩题,每⼩题6分,共48分.在每⼩题给出的四个选项中,有的⼩题只有⼀个选项是正确的,有的⼩题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(多选)⽔平的⽪带传动装置如图所⽰,⽪带的速度⼤⼩保持不变,将⼀滑块轻轻地放在A点,开始时滑块在⽪带上滑动,当它到达位置C时滑动停⽌,之后随⽪带⼀起匀速运动,直⾄传送到⽬的地B端.在传送过程中,滑块受到的摩擦⼒情况为( )A.在AC段受⽔平向左的滑动摩擦⼒B.在AC段受⽔平向右的滑动摩擦⼒C.在CB段不受静摩擦⼒D.在CB段受⽔平向右的静摩擦⼒答案:BC解析:在AC段滑块向右加速运动,加速度向右,故合⼒向右,即滑动摩擦⼒向右,A错误、B正确;在CB段滑块做匀速直线运动,加速度为零,故合⼒为零,即摩擦⼒为零,C正确、D错误.2.如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们⼀端固定在质量为m的物体上,另⼀端分别固定在Q、P处,当物体平衡时上⾯的弹簧处于原长状态,若把固定的物体换为质量为2m的物体(物体的⼤⼩不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体⽐第⼀次平衡时的位置下降了x,则x为(已知重⼒加速度为g)( )A.mgk1+k2B.k1k2mg k1+k2C.2mgk1+k2D.k1k22mg k1+k2答案:A解析:当物体的质量为m时,设下⾯的弹簧的压缩量为x1,则mg=k1x1;当物体的质量为2m时,2mg=k1(x1+x)+k2x,联⽴可得x=mgk1+k2,A正确.3.如图所⽰,A、B两物块始终静⽌在⽔平地⾯上,有⼀轻质弹簧⼀端连接在竖直墙上P点,另⼀端与A相连接,下列说法正确的是( )A.如果B对A⽆摩擦⼒,则地⾯对B也⽆摩擦⼒B.如果B对A有向右的摩擦⼒,则地⾯对B有向左的摩擦⼒C.在P点缓慢下移的过程中,B对A的⽀持⼒⼀定减⼩D.在P点缓慢下移的过程中,地⾯对B的摩擦⼒⼀定减⼩答案:A解析:如果B对A⽆摩擦⼒,说明弹簧的弹⼒为0,选取A与B组成的系统为研究对象,系统仅仅受到重⼒和地⾯的⽀持⼒的作⽤,所以地⾯对B也⽆摩擦⼒,选项A正确;如果B对A有向右的摩擦⼒,根据⽜顿第三定律,A 对B有向左的摩擦⼒,物块B有向左运动的趋势,所以地⾯对B有向右的摩擦⼒,选项B错误;在P点缓慢下移到与A等⾼的过程中,若弹簧原来处于拉伸状态,弹簧可能由伸长变为压缩,也可能⼀直处于拉伸状态,则弹⼒可能由斜向上逐渐减⼩的拉⼒变为斜向下逐渐增⼤的推⼒,也可能是斜向上逐渐减⼩的拉⼒,对A由平衡条件可知,B对A的⽀持⼒在弹簧弹⼒逐渐减⼩过程中⼀直增⼤,选项C错误;若弹簧原处于原长或压缩状态时,弹簧弹⼒⼀直增⼤,由整体法可知地⾯对B的摩擦⼒增⼤,选项D错误.4.⼀长⽊板静⽌在倾⾓为θ的斜⾯上,长⽊板上⼀⼈⽤⼒推长⽊板上物块,使物块与长⽊板间的摩擦⼒刚好为零,已知⼈、物块、长⽊板的质量均为m,⼈、物块与长⽊板间的动摩擦因数均为µ1,长⽊板与斜⾯间的动摩擦因数为µ2,重⼒加速度为g,则下列说法正确的是( )A.斜⾯对长⽊板的摩擦⼒⼤⼩为mg sinθB.斜⾯对长⽊板的摩擦⼒⼤⼩为3µ2mg cosθC.长⽊板对⼈的摩擦⼒⼤⼩为2µ1mg cosθD.长⽊板对⼈的摩擦⼒⼤⼩为2mg sinθ答案:D解析:以⼈、物块、长⽊板为整体进⾏研究,斜⾯对它们的摩擦⼒为静摩擦⼒,⼤⼩为3mg sinθ,A、B错误;对⼈、物块整体研究,物块与长⽊板间的摩擦⼒刚好为零,因此长⽊板对⼈的静摩擦⼒⼤⼩为2mg sinθ,C错误、D 正确.5.[2019·湖北襄阳联考](多选)如图所⽰,两根光滑细棒在同⼀竖直平⾯内,两棒与⽔平⾯成37°⾓,棒上各穿有⼀个质量为m的相同⼩球,两球⽤轻质弹簧连接,两⼩球在图中位置处于静⽌状态,此时弹簧与⽔平⾯平⾏,则下列判断正确的是( )A.弹簧处于拉伸状态 B.弹簧处于压缩状态C.弹簧的弹⼒⼤⼩为34mg D.弹簧的弹⼒⼤⼩为38mg答案:AC解析:以左侧⼩球为研究对象,假如弹簧处于压缩状态,弹簧对该球的弹⼒⽅向⽔平向左,⼩球还受到竖直向下的重⼒和棒的弹⼒,棒的弹⼒垂直于棒,这三个⼒的合⼒不可能为零,则⼩球不可能处于静⽌状态,与题⽭盾,所以弹簧处于拉伸状态,故A正确,B错误;设弹簧的弹⼒⼤⼩为F,根据平衡条件得F cos37°=mg sin37°,则弹簧的弹⼒⼤⼩F=34mg,故C正确,D错误.6.(多选)如图所⽰,物块A放在直⾓三⾓形斜⾯体B上⾯,B放在弹簧上⾯并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静⽌,现⽤⼒F沿斜⾯向上推A,但A、B仍未动.则施⼒F后,下列说法正确的是( )A.A与B之间的摩擦⼒可能减⼩到零B.B与墙⾯间的弹⼒增⼤C.B与墙之间的摩擦⼒增⼤D.弹簧弹⼒减⼩答案:ABC解析:以A为研究对象,开始受重⼒、B对A的⽀持⼒和静摩擦⼒处于静⽌状态,A所受的静摩擦⼒⼤⼩为m A g sinθ,当施加⼒F 后,仍然处于静⽌状态,若F=m A g sinθ,则A、B之间的摩擦⼒变为零,故A正确.以整体为研究对象,开始时B与墙⾯的弹⼒为零,后来加F后,弹⼒变为F cosθ,故B正确.对A、B整体分析,由于A、B不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹⼒不变,故D错误;开始时B与墙壁之间⽆摩擦⼒,弹簧的弹⼒等于A、B的总重⼒,施加F后,弹簧的弹⼒不变,总重⼒不变,F有竖直向上的分量,根据平衡条件可知,B与墙壁之间⼀定有摩擦⼒,C 正确.7.[2019·河南三门峡模拟]如图所⽰,⽔平桌⾯上有三个相同的物体a、b、c叠放在⼀起,a的左端通过⼀根轻绳与质量为m=3 kg 的⼩球相连,绳与⽔平⽅向的夹⾓为60°,⼩球静⽌在光滑的半圆形器⽫中.⽔平向右的⼒F=40 N作⽤在b上,三个物体保持静⽌状态.g取10 m/s2,下列说法正确的是( )A.物体c受到向右的静摩擦⼒B.物体b受到⼀个摩擦⼒,⽅向向左C.桌⾯对物体a的静摩擦⼒⽅向⽔平向右D.撤去⼒F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度答案:B解析:c物体处于平衡状态,既不受拉⼒也不受摩擦⼒,A错误;b受⽔平向右的拉⼒处于平衡状态,因此受到⽔平向左的摩擦⼒,B正确;对⼩球m进⾏受⼒分析可知T sin60°×2=mg,可求出绳⼦拉⼒T=10 3 N<40 N,因此桌⾯受到的静摩擦⼒⽅向⽔平向左,⼤⼩f1=40 N-10 3 N=22.7 N,C错误;撤去⼒F的瞬间,由于绳⼦拉⼒T8.[2019·云南昆明质检](多选)如图所⽰,将两块光滑平板OA、OB固定连接,构成顶⾓为60°的楔形槽,楔形槽内放置⼀质量为m的光滑⼩球,整个装置保持静⽌,OA板与⽔平⾯的夹⾓为15°.现使楔形槽绕O点顺时针缓慢转动⾄OA板竖直,重⼒加速度为g,则转动过程中( )A.OA板对⼩球的作⽤⼒⼀直在减⼩B.OB板对⼩球的作⽤⼒⼀直在增⼤C.OA板对⼩球作⽤⼒的最⼤值为23 3mgD.OB板对⼩球的作⽤⼒⼤⼩为mg时,OA板对⼩球的作⽤⼒⼤⼩也为mg答案:BCD解析:对⼩球受⼒分析,如图所⽰,平板OA对⼩球的作⽤⼒F2和平板OB对⼩球的作⽤⼒F1⽅向之间的夹⾓始终为120°.当平板OB转动到竖直⽅向时,平板OA对⼩球的作⽤⼒最⼤,最⼤值为mgcos30°=233mg,选项A错误,C正确.OB板对⼩球的作⽤⼒⼀直在增⼤,选项B正确.当OB板对⼩球的作⽤⼒⼤⼩为mg时,OA板对⼩球的作⽤⼒⼤⼩也为mg,选项D正确.⼆、⾮选择题(本题包括4⼩题,共47分)9.(9分)在探究弹⼒和弹簧伸长的关系时,某同学先按图甲对弹簧甲进⾏探究,然后把弹簧甲和弹簧⼄并联起来按图⼄进⾏探究.在弹性限度内,将质量为m=50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图甲、图⼄中弹簧的长度L1、L2如下表所⽰.钩码个数123 4L1/cm30.0031.0432.0233.02L2/cm29.3329.6529.9730.30已知重⼒加速度g=9.8 m/s2,要求尽可能多地利⽤测量数据,计算弹簧甲的劲度系数k=________N/m(结果保留两位有效数字).由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧⼄的劲度系数.答案:49 能解析:本题考查“探究弹⼒和弹簧伸长的关系”实验,意在考查考⽣对实验数据的处理能⼒.由表中数据可知,当弹⼒的变化量为ΔF=mg=0.05 kg×9.8 m/s2=0.49 N时,弹簧甲的形变量Δx=-+-+-3=1.01 cm,由胡克定律得弹簧甲的劲度系数k=ΔFΔx=0.49 N1.01 cm=49 N/m.由表中数据可根据上述⽅法求出弹簧甲与弹簧⼄并联时的劲度系数,再根据k并=k甲+k⼄就可求出弹簧⼄的劲度系数.10.(9分)如图为“验证⼒的平⾏四边形定则”实验.三个细线套L1、L2、L3⼀端共系于⼀个结点,另⼀端分别系于轻质弹簧测⼒计A、B和重物M上,A挂在固定点P,⼿持B拉动细线,使结点静⽌于O点.(1)某次实验中A的指针位置如图所⽰,其读数为______N.(2)实验时要读出A、B的⽰数,还要在贴于竖直⽊板的⽩纸上记录O点的位置、____________、____________和____________.(3)下列实验要求中必要的是________(填选项的字母代号).A.弹簧测⼒计需要在实验前进⾏校零B.细线套⽅向应与⽊板平⾯平⾏C.需要⽤托盘天平测量重物M的质量D.弹簧测⼒计B始终保持⽔平答案:(1)2.00(3分)(2)L1的⽅向L2的⽅向L3的⽅向(3分)(3)AB(3分)解析:本题考查“验证⼒的平⾏四边形定则”实验.(1)弹簧测⼒计的读数为2.00 N.(2)实验中还要记录三个拉⼒的⽅向.(3)为减⼩测量误差,弹簧测⼒计需要在实验前进⾏校零,A正确;为保证对结点的拉⼒就是弹簧测⼒计的⽰数,细绳套⽅向应与⽊板平⾯平⾏,B正确;直接⽤弹簧测⼒计测量重物M的重⼒即可,C错误;弹簧测⼒计B的拉⼒只要与A的拉⼒的合⼒能使重物平衡即可,不需要保持⽔平,D错误.11.(12分)如图所⽰,两个质量分别为m、4m的质点A、B之间⽤轻杆固结,并通过长L的轻绳挂在光滑的定滑轮上,求系统平衡时OA、OB段绳长各为多少?答案:OA=45L OB=15L解析:此题中杆处于⾃由状态,故杆的弹⼒必沿杆的⽅向.由⼒三⾓形与⼏何三⾓形相似得OO′mg =OAF T(3分)OO′=OBF T(3分)⽽OA+OB=L(2分)故OA=45L(2分)OB=15L(2分)12.(17分)某同学表演魔术时,将⼀⼩型条形磁铁藏在⾃⼰的袖⼦⾥,然后对着⼀悬挂的⾦属⼩球指⼿画脚,结果⼩球在他神奇的功⼒下飘动起来.假设当隐藏的⼩磁铁位于⼩球的左上⽅某⼀位置C(∠QCS=30°)时,悬挂⼩球的细线偏离竖直⽅向的⾓度也是30°,如图所⽰.已知⼩球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:(1)悬挂⼩球的细线的拉⼒⼤⼩;(2)该同学受到地⾯的⽀持⼒和摩擦⼒的⼤⼩.答案:(1)33mg(2)Mg+12mg36mg解析:(1)对⼩球受⼒分析,⼩球受重⼒、细线的拉⼒和磁铁的引⼒.设细线的拉⼒和磁铁的引⼒分别为F1和F2,根据平衡条件,⽔平⽅向有F1sin30°=F2sin30°,竖直⽅向有F1cos30°+F2cos30°=mg,联⽴解得F1=F2=3 3mg.(2)以⼈为研究对象,分析受⼒情况,受重⼒Mg、地⾯的⽀持⼒N、静摩擦⼒f和⼩球的引⼒F′2,其中F′2=F2=33mg.根据平衡条件得f=F′2sin30°,N=F′2cos30°+Mg,联⽴解得N=Mg+1mg,f=36 mg.。
高考物理一轮复习专题:课时跟踪检测(五)摩擦力 Word版含解析
课时跟踪检测(五)摩擦力对点训练:对摩擦力的理解1.下列关于摩擦力的说法中,错误的是()A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反解析:选B摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,A正确;静摩擦力与压力没有关系,B错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如,静摩擦力提供向心力,C正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D正确。
2.(2017·天津一模)关于静摩擦力,下列说法中正确的是()A.两个运动的物体之间不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.静摩擦力做的功一定为零D.静摩擦力只有大小没有方向解析:选B静摩擦力可以存在于运动的两个物体之间,A错误;静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,可能与物体运动方向相反,也可能相同,由恒力做功的表达式W=Fs cos α,可知静摩擦力可能做负功,也可能做正功,也可能不做功,故B正确,C错误;静摩擦力有大小,也有方向,故D错误。
对点训练:静摩擦力的分析与计算3.(多选)(2017·北京市延庆三中模拟)如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是() A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零解析:选AD以A、B为整体为研究对象,分析受力可知,整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力f A,由平衡条件得到,f A=F。
2020年高考物理一轮复习专题5.5 动力学观点和能量观点解决力学综合问题(精练)(解析版)
专题5.5 动力学观点和能量观点解决力学综合问题1.(2019·安徽皖南八校联考)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行,一质量为m =1 kg 初速度大小为v 2的小物块,从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带;若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v -t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.则( )A .小物块向左运动的过程中离A 处的最大距离为4 mB .0~3 s 时间内,小物块受到的摩擦力的冲量大小为2 N·sC .0~4 s 时间内,传送带克服摩擦力做功为16 JD .小物块与传送带之间由摩擦产生的热能为18 J 【答案】AD【解析】由v -t 图象可知,2 s 时小物块向左运动的距离最远,根据v -t 图象得面积等于位移,s 1=12×2×4 m =4 m ,故A 正确;小物块匀变速运动的加速度:a =Δv Δt =42=2 m/s 2,由牛顿第二定律得:μm g =ma =2 N ,0~3 s 时间内,小物块受到的摩擦力方向都向右,冲量大小为I =μmgt =6 N·s ,故B 错误;由v -t 图象,传送带速度大小:v 2=2 m/s ,前3 s 小物块与传送带间有相对运动,存在摩擦力,传送带克服摩擦力做功为W =μmgv 2t 3=2×2×3 J =12 J ,故C 错误;小物块在传送带上滑动的3 s 内,皮带的位移s ′=v 2t 3=6 m ,方向向右;小物块的位移:s =s 1-s 2=3 m ,方向向左.两个物体的相对位移Δs =s ′+s =9 m ,整个过程中摩擦产生的热量:Q =μmg Δs =18 J ,故D 正确.2.(2019·华东师范大学附中模拟)如图所示,质量为m 的长木块A 静止于光滑水平面上,在其水平的上表面左端放一质量为m 的滑块B ,已知木块长为L ,它与滑块之间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力F 拉滑块B .(1)当长木块A 的位移为多少时,B 从A 的右端滑出? (2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能. 【答案】(1)μmgLF -2μmg (2)μmgL【解析】(1)设B 从A 的右端滑出时,A 的位移为x ,A 、B 的速度分别为v A 、v B ,由动能定理得 μmgx =12mv 2A(F -μmg )·(x +L )=12mv 2B 又因为v A =a A t =μgtv B =a B t =F -μmg m t ,解得x =μmgL F -2μmg .(2)由功能关系知,拉力F 做的功等于A 、B 动能的增加量和A 、B 间产生的内能,即有 F (x +L )=12mv 2A +12mv 2B +Q 解得Q =μmgL .3. (2019·江苏如东高中模拟)如图甲所示,质量为m =1 kg 的滑块(可视为质点),从光滑、固定的14圆弧轨道的最高点A 由静止滑下,经最低点B 后滑到位于水平面的木板上.已知木板质量M =2 kg ,其上表面与圆弧轨道相切于B 点,且长度足够长.整个过程中木板的v -t 图象如图乙所示,g =10 m/s 2.求:(1)滑块经过B 点时对圆弧轨道的压力; (2)滑块与木板之间的动摩擦因数; (3)滑块在木板上滑过的距离.【答案】(1)30 N ,方向竖直向下 (2)0.5 (3)3 m【解析】(1)设圆弧轨道半径为R ,从A 到B 过程,滑块的机械能守恒mgR =12mv 2, 经B 点时,根据牛顿第二定律有 F N -mg =mv 2R ,整理得F N =3mg =30 N ,根据牛顿第三定律知,滑块对轨道的压力大小为30 N ,方向竖直向下.(2)由v -t 图象知,木板加速的加速度大小为a 1=1 m/s 2,滑块与木板共同减速的加速度大小为a 2=1 m/s 2,设木板与地面之间的动摩擦因数为μ1,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ2,在0~1 s 内,对木板μ2mg -μ1(m +M )g =Ma 1, 在1 s ~2 s 内,对滑块和木板μ1(m +M )g =(m +M )a 2, 解得μ1=0.1,μ2=0.5.(3)滑块在木板上滑动过程中,设滑块与木板相对静止时的共同速度为v 1,滑块从滑上木板到两者达到共同速度所用时间为t 1.对滑块μ2mg =ma ,v 1=v -at 1,v 1=1 m/s ,t 1=1 s , 木板的位移x 1=v 12t 1,滑块的位移x 2=v 1+v2t 1,滑块在木板上滑过的距离Δx =x 2-x 1, 代入数据解得Δx =3 m.4. (2019·浙江效实中学模拟)如图,—轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道B 处,弹簧处于自然状态.直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC =7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出).随后P 沿轨道被弹回,最高到达F 点,AF =4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ=14,重力加速度大小为g .(取sin 37°=35,cos 37°=45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小. (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能.(3)改变物块P 的质量,将P 推至E 点,从静止开始释放.已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后,恰好通过G 点.G 点在C 点左下方,与C 点水平相距72R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量.【解析】(1)根据题意知,B 、C 之间的距离为l =7R -2R ,① 设P 到达B 点时的速度为v B ,由动能定理得 mgl sin θ-μmgl cos θ=12mv 2B , ② 式中θ=37°,联立①②式并由题给条件得v B =2gR . ③(2)设BE =x .P 到达E 点时速度为零,设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中,由动能定理有mgx sin θ-μmgx cos θ-E P =0-12mv 2B , ④ E 、F 之间的距离为l 1=4R -2R +x , ⑤P 到达E 点后反弹,从E 点运动到F 点的过程中,由动能定理有 E p -mgl 1sin θ-μmgl 1cos θ=0,⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x =R , ⑦ E P =125mgR . ⑧(3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1=72R -56R sin θ, ⑨ y 1=R +56R +56R cos θ, ⑩式中,已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实.设P 在D 点的速度为v D ,由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1=12gt 2, ⑪ x 1=v D t , ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D =355gR . ⑬设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 点运动到D 点的过程中机械能守恒,有 12m 1v 2C =12m 1v 2D +m 1g (56R +56R cos θ), ⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中,由动能定理有 E p -m 1g (x +5R )sin θ-μm 1g (x +5R )cos θ=12m 1v 2C , ⑮ 联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1=13m .5. (2019·江西白鹭洲中学模拟)如图所示,质量M =0.4 kg 的长薄板BC 静置于倾角为37°的光滑斜面上,在A 点有质量m =0.1 kg 的小物体(可视为质点)以v 0=4.0 m/s 速度水平抛出,恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B 并在薄板上运动,当小物体落在薄板上时,薄板无初速度释放开始沿斜面向下运动,小物体运动到薄板的最下端C 时,与薄板速度恰好相等,已知小物体与薄板之间的动摩擦因数为μ=0.5,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)A 点与B 点的水平距离; (2)薄板BC 的长度.【答案】(1)1.2 m (2)2.5 m【解析】(1)小物体从A 到B 做平抛运动,下落时间为t 1,水平位移为x ,则 gt 1=v 0tan 37°, ① x =v 0t 1,②联立①②得x =1.2 m.(2)小物体落到B 点的速度为v ,则v =v 20+(gt 1)2,③小物体在薄板上运动,则mg sin 37°-μmg cos 37°=ma 1,④ 薄板在光滑斜面上运动,则 Mg sin 37°+μmg cos 37°=Ma 2,⑤ 小物体从落到薄板到两者速度相等用时t 2,则 v +a 1t 2=a 2t 2,⑥小物体的位移x 1=vt 2+12a 1t 22,⑦ 薄板的位移x 2=12a 2t 22,⑧ 薄板的长度l =x 1-x 2,⑨ 联立③~⑨式得l =2.5 m.6. (2019·山东青岛二中模拟)如图所示,滑块质量为m ,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v 0=3gR 的初速度由A 点开始向B 点滑行,AB =5R ,并滑上光滑的半径为R 的14圆弧BC ,在C 点正上方有一离C点高度也为R 的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P 、Q ,P 、Q 位于同一直径上,旋转时两孔均能达到C 点的正上方.若滑块滑过C 点后穿过P 孔,又恰能从Q 孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?【答案】ω=π(2n +1)4gR (n =0,1,2,…)【解析】设滑块滑至B 点时速度为v B ,对滑块由A 点到B 点应用动能定理有 -μmg 5R =12mv 2B -12mv 20, 解得v 2B =8gR .滑块从B 点开始,运动过程机械能守恒,设滑块到达P 处时速度为v P ,则 12mv 2B =12mv 2P +mg 2R , 解得v P =2gR ,滑块穿过P 孔后再回到平台的时间t =2v Pg =4R g ,要想实现题述过程,需满足ωt =(2n +1)π, ω=π(2n +1)4gR (n =0,1,2,…).7. (2019·湖北孝感高级中学模拟)如图所示,半径R =1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C 为轨道的最低点.C 点右侧的光滑水平面上紧挨C 点静止放置一木板,木板质量M =1 kg ,上表面与C 点等高.质量为m =1 kg 的物块(可视为质点)从空中A 点以v 0=1.2 m/s 的速度水平抛出,恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道.已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g =10 m/s 2.求:(1)物块经过C 点时的速度v C ;(2)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q .【答案】(1)6 m/s (2)9 J【解析】(1)设物块在B 点的速度为v B ,在C 点的速度为v C ,从A 到B 物块做平抛运动,有v B sin θ=v 0, 从B 到C ,根据动能定理有mgR (1+sin θ)=12mv 2C -12mv 2B , 解得v C =6 m/s.(2)物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用,最终将一起共同运动.设相对滑动时物块加速度为a 1,木板加速度为a 2,经过时间t 达到共同速度为v ,则μmg =ma 1,μmg =Ma 2, v =v C -a 1t ,v =a 2t . 根据能量守恒定律有 12(m +M )v 2+Q =12mv 2C 联立解得Q =9 J.8. (2019·重庆巴蜀中学模拟)如图所示,半径为R 的光滑半圆轨道ABC 与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道DC 相切于C ,圆轨道的直径AC 与斜面垂直。
2020届高三物理一轮复习力学综合测试 参考答案
2020届高三物理一轮复习力学综合测试参考答案(含部分解析)测试内容:直线运动,相互作用,牛顿运动定律,曲线运动,万有引力与航天,机械能【解析】物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力,合力提供向心加速度;可知当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:μmg cos30°-mg sin30°=mω2L ,所以: 224cos30sin30L g L ωωμ==︒-︒.A 、绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力提供向心力,则:22Mm G m R mg Rω==,所以2224gR R L M G G ω==,故A 正确;B 、这个行星的第一宇宙速度12v =B 正确;C 、不知道同步卫星的高度,所以不能求出同步卫星的周期。
故C 错误;D 、离行星表面距离为R 的地方的万有引力:()2221442GMmGMm F mg m L R R ω====;即重力加速度为ω2L .故D 错误。
故选AB 。
16.【答案】 BD【解析】A 、B 组成的系统只有重力做功,系统机械能守恒.A 、B 沿刚性轻杆方向的分速度大小相等;B 滑块到达最右端时,速度为零,此时轻杆与斜杆垂直,由机械能守恒定律求A 的速度;当轻杆与水平杆垂直时B 的速度最大,由系统的机械能守恒求B 的最大速度。
从开始到A 到达与B 同一水平面的过程,由系统的机械能守恒得解得B 滑块到达最右端时,速度为零,此时轻杆与斜杆垂直得当轻杆与水平杆垂直时B 的速度最大,此时A 的速度为零,由系统的机械能守恒得得综上分析:BD 正确17.【答案】 0.25 0.40 1.0【解析】因为每相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的两个计数点的时间间隔T=0.1S ,图中,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,则;根据得,可知,则加速度的大小【点睛】对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律,提高应用基本规律解答实验问题的能力,同时注意单位的换算和有效数字的保留。
(江苏专版)2020版高考物理一轮复习第二章第2节摩擦力讲义(含解析)
摩擦力(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。
( ×)(2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。
( ×)(3)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态。
( √)(4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。
( √)(5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。
( √)(6)两物体接触处的弹力越大,滑动摩擦力越大。
( ×)(7)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变。
( √)突破点 ( 一 )静摩擦力的有无及方向判断[ 题点全练 ]1.[ 多选 ](2018 ·长春期末) 如图所示,三个相同的长方形物体A、B、C叠放在水平面上。
水平向右的恒力F作用在 B上,三个物体静止。
下列说法中正确的是 ()A.B对A的摩擦力水平向左,大小为 FB.B对C的摩擦力水平向左,大小为 FC.C对B的摩擦力水平向左,大小为 FD.地面对C的摩擦力水平向左,大小为 F解析:选CD对A受力分析,物体 A 处于平衡状态,只受重力和支持力,不受到摩擦力作用,若存在摩擦力,则出现不平衡现象,故 A 错误;对AB整体受力分析,水平方向受拉力和向左的摩擦力,根据平衡条件,C 对B的摩擦力水平向左,大小为;根据牛顿第三F定律可知, B 对 C的摩擦力大小为F,方向水平向右,故B错误,C正确;对 ABC整体受力分析,整体受到重力、地面的支持力、向右的拉力F、地面对 C的静摩擦力,由共点力平衡可知,地面对C的摩擦力水平向左,大小为F,故D正确。
2.如图甲、乙所示,物体P、Q在力 F 作用下一起以相同速度沿力 F 方向匀速运动,乙图中斜面体固定不动。
关于物体P 所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与 F 相同B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与 F 相反C.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D.甲图中物体P 不受摩擦力,乙图中物体P 受摩擦力,方向和 F 方向相同解析:选 D 甲图:P做匀速直线运动,P 没有相对于Q的运动趋势,故P 不受摩擦力;乙图: P 也处于平衡状态,但P 的重力使P 有沿斜面下滑的趋势,则Q对P 有向上的静摩擦力,故P 受与F 方向相同的摩擦力。
2020版高考物理课时跟踪检测五摩擦力含解析51
课时跟踪检测(五)摩擦力[A级——基础小题练熟练快]1.(2018·天津一模)下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反解析:选B 摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,A 正确;静摩擦力与压力没有关系,B错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如,静摩擦力提供向心力,C正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D正确。
2.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )A.两个运动的物体之间不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.静摩擦力做的功一定为零D.静摩擦力只有大小没有方向解析:选B 静摩擦力可以存在于运动的两个物体之间,A错误;静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,可能与物体运动方向相反,也可能相同,由恒力做功的表达式W=Fl cos α,可知静摩擦力可能做负功,也可能做正功,也可能不做功,故B正确,C错误;静摩擦力有大小,也有方向,故D错误。
3.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大解析:选A 因注水过程中容器始终静止,故容器受到的合力始终为零,D错误;由平衡条件可得,墙对容器的静摩擦力F f=m总g,随m总的增大而增大,A正确,B错误;只要m 总g≤μF,不增大水平力F也可使容器静止不动,C错误。
4.(2019·洛阳检测)如图所示,物块M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是( )A .M 受到的摩擦力不变B .M 受到的摩擦力变大C .M 可能减速下滑D .M 可能减速上滑解析:选A 根据滑动摩擦力的公式F =μF N ,传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力,所以滑动摩擦力大小不变,方向仍沿传送带向上,物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零,故仍匀速下滑,选项A 正确。
2020版高考物理一轮复习 实验五 探究动能定理课件 新人教版
第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板 靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打 点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运 动,打出纸带,如图乙所示,打出的纸带如图丙所示.
请回答下列问题:
(1)已知 O、A、B、C、D、E、F 相邻计数点间的时间间隔为 Δt, O点点计为(时2)打器已点打知计重B 时点锤器时质打滑量下块为的运m第动,一的当点速地,度的根重vB据力=纸加_x_带3速2_-Δ_求度_tx_1滑为__块.g,运要动测的出速某度一,过打 程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块__下__滑__的__位__移___x (写 出物理量名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达 式 W 合=___m_g_x___.
A.作出“t-F 图象” B.作出“t2-F 图象”
C.作出“t2-F1图象” D.作出“1t -F2 图象”
解析:(1)由读数规则可知读数为 2.0 mm+0.05×6 mm=2.30
mm. (2)因为拉力传感器直接测出拉力,故不需要使滑块质量远大于
钩码和力传感器的总质量,A 错误;应使 A 位置与光电门间的距离 适当大些以便减小误差,故 B 正确;应将气垫导轨调至水平,使摩 擦力为零,故 C 正确;应使细线与气垫导轨平行,保证合外力为细 绳拉力,故 D 正确.所以不必要的一项是 A.
(2)下列实验要求中不必要的一项是__A__(请填写选项前对应的 字母).
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使 A 位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调至水平 D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量 M 和 A、B 间的距离 L 不变,改变钩 码质量 m,测出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过光电门的时 间 t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所 做功的关系,处理数据时应作出的图象是____C____(请填写选项前对 应的字母).
2020版高考物理一轮复习:全套课时跟踪检测(Word版,含答案)
2020版高考物理一轮复习:全套课时跟踪检测(Word版,含答案)机械运动与物理模型第1节描述运动的基本概念一、质点、参考系1.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可以忽略不计。
[注1](3)实质:质点是一种理想化的模型,实际并不存在。
2.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
(2)参考系的选取[注2]①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。
②对于同一物体,选择不同的参考系时观察运动结果一般不同。
③比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。
二、位移、速度1.位移和路程(1)二者的定义(2)二者的区别和联系2(1)平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t,是矢量,其方向就是对应位移的方向。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量。
[注3](3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
三、加速度[注4]1.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。
2.定义式:a =Δv Δt,单位为m/s 2。
3.方向:加速度为矢量,方向与速度变化量的方向相同。
【注解释疑】[注1] 不以“大小”论质点①大的物体不一定不能看成质点;②小的物体不一定能看成质点。
[注2] 不能选自身为参考系。
[注3] 在实际问题中,只要时间足够短,平均速度可认为等于瞬时速度,如光电门问题。
[注4] 速度变化快慢、速度变化率、加速度三者含义相同,速度变化快,也就是速度变化率大,加速度大。
[深化理解]1.质点的辨识物体能否看成质点,关键不在物体本身,而是要看研究的问题,同一个物体在不同情况下有时可看成质点,有时则不能。
2.“速度”的理解“速度”一词在不同情境下可能表示瞬时速度、平均速度、速率、平均速率,解决具体问题时需要加以区分。
3.平均速度和平均速率平均速度是位移与所用时间的比值,平均速率是路程与所用时间的比值,所以平均速率不是平均速度的大小。
【物理】2020届一轮复习人教新课标功课时练(解析版)
2020届一轮复习人教新课标功课时练(解析版)1.如图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重力为G的物体。
设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率为v逆时针转动,则()A.人对重物做功功率为GvB.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向右C.人对传送带的摩擦力对传送带不做功D.人对传送带做功的功率大小为Gv2.一质量为m的物体在水平恒定拉力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去F,其中v—t 图象如图所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()①恒力F做功大小为②0~2t0时间内物体克服摩擦力做功为③时刻恒力F功率大小为④0~2t0时间内恒力F功率大小为A.①③B.②④C.①②③D.②③④3.有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道,CD段是光滑斜面轨道,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接。
有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球(小球不能视为质点,其半径r<R),紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放,经平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,则下列说法正确的是A.四个小球在整个运动过程中始终不分离B.在圆弧轨道上运动时,2号球对3号球不做功C.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做正功D.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做负功4.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止沿斜面开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是A.加速过程中,N=GB.加速过程中,人受到的支持力大于人对电梯的压力C.匀速过程中,f=0,N、G都做功D.匀速过程中,摩擦力方向水平向右5.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动。
通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。
新课标2025版高考物理一轮总复习课时跟踪检测六摩擦力
课时跟踪检测(六)摩擦力一、立足主干学问,注意基础性和综合性1.中国书法是一种艺术。
在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。
某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。
则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力状况说法正确的是( )A.毛笔对纸的压力肯定大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.白纸受到了3个摩擦力D.桌面受到了向右的静摩擦力解析:选D 提笔写字时,手对毛笔可能有向上的作用力,则毛笔对纸的压力不肯定大于毛笔的重力,A错误;镇纸相对白纸无运动趋势,则镇纸不受静摩擦力作用,B错误;白纸受到笔向右的滑动摩擦力,同时受到桌面对左的静摩擦力作用,C错误;桌面受到了白纸向右的静摩擦力,D正确。
2.躺椅在生活中用途广泛,图甲中人双脚离地而坐,图乙中人双脚着地而坐。
两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态,下列说法正确的是( )A.甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的B.甲中人不同的躺姿会变更躺椅对人的合力C.乙中人脚用力蹬地时,躺椅对人背部摩擦力肯定沿椅面对上D.乙中人脚用力蹬地时,脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等解析:选D 甲中人对躺椅的压力是由人发生形变产生的,A错误;甲中人不同的躺姿,躺椅对人的作用力均与人的重力大小相等,方向相反,B错误;乙中人脚用力蹬地时,假如人的背部相对于躺椅有向上运动的趋势时,人背部所受摩擦力肯定沿椅面对下,C错误;以人和躺椅整体为探讨对象,乙中人脚用力蹬地时,地对脚的摩擦力和地对躺椅的摩擦力等大反向,由牛顿第三定律知,D正确。
3.(2024·珠海模拟)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车,按图示方法置于两个平板小车上,三者置于水平试验桌上。
当小明用遥控器启动小车向前运动后,他看到两个平板小车也起先运动,下列标出的平板小车运动方向正确的是( )解析:选C 用遥控器启动小车向前运动,后轮是主动轮,将顺时针转动,所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右,后轮对左侧平板小车的摩擦力向左,因此左侧平板小车向左运动;前轮是从动轮,所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左,前轮对右侧平板小车的摩擦力向右,因此右侧平板小车向右运动,C正确,A、B、D错误。
2020版高考一轮复习(江苏专版)课时跟踪检测(5)摩擦力
课时跟踪检测(五)摩擦力对点训练:对摩擦力的理解1.(2018·昆山模拟)下列关于摩擦力的说法中正确的是( )A.静止的物体不可能受到滑动摩擦力B.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力C.有相对运动的两物体之间一定存在着摩擦力D.运动物体受到的摩擦力的方向总是与它的运动方向相反解析:选B 静止的物体可以受到滑动摩擦力的作用,如在地面上滑行的物体,地面受到是滑动摩擦力,故A错误;相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力,比如:在沿着斜向上运动的传送带上与传送带相对静止的物体,故B正确;有相对运动的两物体之间,接触面不一定粗糙,因此不一定存在着摩擦力,故C错误;摩擦力的方向可能与运动的方向相同,也可能与运动的方向相反,但总是和物体之间的相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,故D错误。
2.[多选]用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。
用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。
下列说法正确的是( )A.木块开始运动前,摩擦力逐渐增大B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小D.木块开始运动前,拉力小于摩擦力解析:选ABC 由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当拉力增大到某一大小时,木块开始滑动,此时说明木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故A、B、C正确,D错误。
3.[多选](2019·南通检测)如图所示,A为长木板,在光滑水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,A、B接触面粗糙,下列判断正确的是( ) A.若v1=v2,则A、B之间不存在摩擦力B.若v1>v2,则A受到了B所施加的向左的滑动摩擦力C.若v1<v2,则B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D.若v1>v2,则B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力解析:选AB 若v1=v2,则A、B相对静止,无摩擦力,故A正确;若v1>v2,则A相对B向右运动,故B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力,即A受到了B所施加的向左的滑动摩擦力,故B正确,D错误;若v1<v2,则A相对B向左运动,故B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力,故C错误。
(新课标)2020届高考物理一轮总复习课时跟踪训练5第二章相互作用第2讲摩擦力(必修1)
第2讲摩擦力一、选择题1.用手掌沿水平方向将一本书压在竖直墙壁上,保持静止.现增大手掌对书的压力,则关于书受到的摩擦力,下列说法中正确的是()A. 书只受到墙壁给它的静摩擦力B. 书只受到手掌给它的静摩擦力C. 书受到的静摩擦力保持不变D. 书受到的静摩擦力增大[答案]C2•如右图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则()A木板露出桌面后,推力将逐渐减小B. 木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小C. 木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小D. 推力、压力、摩擦力均不变[解析]在木板翻离桌面以前,由其竖直方向受力分析可知,桌面对木板的支持力等于重力,所以木板所受到的摩擦力不变,又因为长木板向右匀速运动,推力等于摩擦力,所以推力不变.综上所述.选项D正确.[答案]D3. (多选)卡车上放一木箱,车在水平路面上运动时,以下说法中正确的是()A. 车启动时,木箱给卡车的摩擦力向后B. 车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力向前C. 车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力为零D. 车突然制动时,木箱获得向前的摩擦力,使木箱向前滑动[解析]车启动时,木箱相对卡车有向后的运动或运动趋势,故卡车给木箱一 个向前的摩擦力,其反作用力应向后,故 A 项正确;匀速运动时,水平方向不受力 或合力为零,故B 项错误,C 项正确.车突然制动时,木箱相 对卡车向前运动或有 向前的运动趋势,木箱获得的摩擦力也向后,木箱向前减速滑行,D 项错误.[答案]AC4. (2020 •宝鸡模拟)如图甲所示,小孩用80 N 的水平力推木箱不动,木箱此 时受到水平地面的摩擦力大小为 F i ;如图乙所示,小孩把木箱推动了,此时木箱与 水平地面间摩擦力大小为F 2.若木箱对水平地面的压力大小为 200 N,木箱与水平地 面间的动摩擦因数为0.45,则F i 、F 2的大小分别为(B. 80 N 、45 N 5. (多选)(2020 •温州八校联考)将力传感器A 固定在光滑水平桌面上,测力端 通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图甲所示,传感器与计 算机相连接,可获得力随时间变化的规律.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一 端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始时处于静止状态.在滑块与小车分离前 缓慢向沙桶里倒入细沙,力传感器采集的 F —t 图象如图乙所示.贝U ()A. 2.5 s 前小车做变加速运动B. 2.5 s 后小车做变加速运动C. 2.5 s 前小车所受的摩擦力不变C. 80 N 、90 N[答案]CD. 90 N 、90 NA. 90 N 、80 ND. 2.5 s后小车所受的摩擦力不变[解析]由图可知2.5 s时,小车开始运动,摩擦力由静摩擦力变为滑动摩擦力且保持不变.[答案]BD6. (2020 •南昌二中检测)如下图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()A甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同B. 甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相反C. 甲、乙两图中A均不受摩擦力D. 甲图中A不受摩擦力;乙图中,A受摩擦力,方向与F相同[解析]用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,其合力不为零,与A做匀速运动在水平方向受力为零不符,所以A不受摩擦力;乙图中,假设A不受摩擦力,A 将相对于B沿斜面向下运动,所以A受沿斜面向上的摩擦力,故选项D正确.[答案]D7 . (2020 •荆州质检)如右图所示,在实验室的水平桌面上整齐地叠放着5块完全相同的木板,最下面一块固定不动.现将手掌按压在最上面一块板上并水平拖拉.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,板与板之间的动摩擦因数均相同.则()A. 如果有木板滑动,只可能是最上面一块B. 如果有木板滑动,可能发生在任意两块板的接触面之间C. 在各个接触面间,可能同时发生相对滑动D. 如果手与板之间的摩擦力足够大,可以使上面4块木板同时发生水平移动[解析]最下面一块固定不动,其他木板间动摩擦因数相同,由于最大静摩擦力F fm=^F N,由于木板的重力作用,由上至下,板与板间的最大静摩擦力越来越大,第一块与第二块间的最大静摩擦力最小,因此如果有木板滑动,只可能是最上面一块,A正确.[答案]A8. 如图所示,放在粗糙水平面上的物质A上叠放着物体B, A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是()A. B受到向左的摩擦力B. B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力[解析]以B为研究对象,B受弹簧向左的弹力,又因B处于静止状态,故受A 对它向右的摩擦力,所以A错误;根据牛顿第三定律可知,B对A的摩擦力向左,所以B 错误;把A B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故B不受地面的摩擦力,所以C 错误;D正确.[答案]D9. 如图所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,水平外力F作用在B 上, 使A、B一起沿水平桌面向右加速运动.设A、B之间的摩擦力为F fi,B与水平桌面间的摩擦力为F f2.在始终保持A B相对静止的情况下,逐渐增大F,则摩擦力F fi 和F f2的大小()’W朋蚀册:丫删,昭:"妙;•椰町加rA. F fi不变、F f2变大B. F fi变大、F f2不变C. F fi和F f2都变大D. F fi和F f2都不变[解析]F fi为静摩擦力,为A提供加速度其大小为F fi = ma, F2为滑动摩擦力,大小为F f2二卩(m A + m )g ,在始终保持A 、B 相对静止的情况下,逐渐增大 F , a T 则 F fi 变大,F f2不变,B 正确.[答案]B10. (2020 •牡丹江联考)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f a M 0,b 所受摩擦力f b = 0.现将左侧细 绳剪断,则剪断瞬间()A. f a 大小方向都不改变B. f a 方向可能改变C. f b 工0,方向可能向左D. f b M 0,方向可能向右[解析]剪断绳前,由于a 受弹簧的弹力和细绳拉力大小关系不确定,所以所 受静摩擦力方向可能向左也可能向右,但是剪断绳后 a 受的摩擦力一定向左,A 错 误,B 正确;剪断瞬间弹簧伸长量还来不及改变,因此 b 的受力情况没有改变,所受摩擦力f b = 0,C 、D 错误.[答案]B11. (2020 •重庆万州区高三监测)在建筑装修中,工人用质量为 m 的磨石对斜 壁(斜壁与竖直方向的夹角为 9 )进行打磨,如右图所示.当对磨石加竖直向上的推 力F 时,磨石恰好沿斜壁匀速向上运动.已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为 卩,则磨石受到的摩擦力是()[解析]把立体图转化成平面图,如图所示,A.y (mg — F)sin 9 C. (F — mg)sin 9B.y (F — mg) D. (F — mg)cos9分析磨石的受力情况 F ,沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力与摩擦 力之和,在沿斜面方向上 Feos 0= mgcos B + f , fN, mgsin 0+ F N = Fsin 0,由此可得:f = (F — mg)cos 0,或f =卩(F — mg)sin 0,选项 A B C 均错误,选项 D 正确.故选D.[答案]D 二、非选择题12. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作, 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g = 9.80 m/s 2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数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 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静摩擦力 F fm > _______ N ;⑵木块与桌面间的动摩擦因数― __________;⑶ 木块匀加速运动时受到的摩擦力 F f = __________________ N.[解析](1)木块匀速运动时的滑动摩擦力为 4.01 N ,因此最大静摩擦力F fm将一个长方体木块放 F ,并用另外一个传-•柿 畑-帕 做•:『:加書書養尹冢誉*養曹萤吾定大于4.01 N.(2) 由F f =卩mg得:卩=0.401.(3) 木块匀加速运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力,故F f = 4.01 N.[答案](1)4.01 (2)0.401 (3)4.0113. 如右图所示,木板B放在水平地面上,在木板B上放一重1200 N的A物体, 物体A与木板B间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B重力不计,当水平拉力F将木板B匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力T为多大?水平拉力为多大?[解析]对A受力分析如右图所示,由平衡条件得F f = Tcos30°Tsin30 ° + F NL G又F f =^F N1解得T= 248 N,F f = 215 N,F N— 1075 N对物体B受力分析如图.由于匀速拉出,处于平衡状态,根据平衡条件得F= F f + f 地= F f +屮2F N2=F N1 '= F N1联立解得F= 430 N.[答案]248 N 430 N。
2020学年新教材高中物理课时跟踪训练(十四)摩擦力(含解析)新人教版必修第一册(最新整理)
2019-2020学年新教材高中物理课时跟踪训练(十四)摩擦力(含解析)新人教版必修第一册编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019-2020学年新教材高中物理课时跟踪训练(十四)摩擦力(含解析)新人教版必修第一册)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时跟踪训练(十四) 摩擦力A级-学考达标1.某同学骑自行车上学时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F f1;推自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F2,对后轮的摩擦力为F f2,则( )A.F1与自行车前进方向相同B.F f1与自行车前进方向相同C.F2与自行车前进方向相同D.F f2与自行车前进方向相同解析:选B 某同学骑自行车上学时,后轮是主动轮,在接触地面的那一点,它有相对于地面向后运动的趋势,所以后轮受到的静摩擦力F f1与自行车前进方向相同,而前轮是从动轮,它是被推着往前的,它受到的静摩擦力F1与自行车前进方向相反,故A错误,B正确;推自行车前进时,前、后轮都是从动轮,受到的静摩擦力F2、F f2都是向后的,与自行车前进方向相反,故C、D错误.2.如图所示,某人用手握住一个保温杯,则下列说法正确的是( )A.若保持保温杯始终静止,则手握得越紧,保温杯受到的摩擦力越大B.手握着保温杯匀速向上运动,保温杯所受的摩擦力向上C.手握着保温杯匀速向下运动,保温杯所受的摩擦力向下D.手握着保温杯水平匀速运动,保温杯不受摩擦力解析:选B 手握得越紧,保温杯受到的最大静摩擦力越大,但静摩擦力不变,静摩擦力等于保温杯所受的重力,故A错误;无论手握着保温杯向任何方向做匀速直线运动,保温杯所受摩擦力的方向都是向上的,B正确,C、D错误。
2020届信阳一高一轮复习人教新课标版 摩擦力 限时过关练(解析版)
信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练:摩擦力(解析版)1.如图所示,质量为20kg的物体在水平面上向右运动,物体和水平面之间的动摩擦因数为0.1,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则物体受到的摩擦力为()A.10N,向右B.30N,向左C.20N,向右D.20N,向左2.如图所示,一只小甲虫沿着倾斜的树枝向上匀速爬行,则()A.甲虫速度越大所受摩擦力越大B.树枝对甲虫的摩擦力方向沿树枝向下C.树枝对甲虫的作用力与甲虫所受的重力是一对平衡力D.甲虫匀速向下爬行与向匀速上爬行所受摩擦力方向相反3.如图所示,在甲图中,小孩用80N的水平力推木箱,木箱不动;在乙图中,小孩用至少100N的水平力推木箱,木箱才能被推动;在丙图中,小孩用大小为90N水平力推动木箱匀速运动。
则()A.甲图木箱没有受到摩擦力B.乙图木箱没有受到摩擦力C.丙图木箱受到摩擦力D.上述木箱受到的滑动摩擦力为100N4.关于摩擦力,下列说法正确的是()A.摩擦力是在两个相对滑动的物体之间产生的B.两个相互接触的物体间一定产生摩擦力C.滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,跟物体的相对运动方向相反D.静摩擦力的大小与两个物体间的压力成正比5.如图所示,质量为m的木块放置在质量为2m的长木板上,在水平向右的拉力F的作用下,木块和木板一起以相等的速度做匀速直线运动,木块与木板之间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A.μ1=2μ2B.μ1<2μ2C.μ1≤3μ2D.μ1≥3μ26.下列各实例中力的方向描述正确的是()A.图甲中,碗对筷子的弹力B.图乙中,篮球与地面作用时,地面对篮球的弹力C.图丙中,物体A与传送带一起匀速向右行驶,传送带对A的摩擦力D.图丁中,物体A上滑时,斜面对A的摩擦力7.如图为一皮带运输机,当传送带和物块一起匀速向上传送时,物块受到摩擦力的方向:()A.沿传送带向下B.沿传送带向上C.因物体匀速运动,故摩擦力为零D.无法判断8.对于弹力和摩擦力,下列说法正确的是:()A.相互接触的物体间若有弹力,则它们之间也一定会有摩擦力B.受到静摩擦力的物体,它一定是静止的C.物体所受到摩擦力的方向一定与该物体的运动方向相反D.物体受到滑动摩擦力与该物体受到的压力成正比9.有关滑动摩擦力的下列说法正确的是()A.物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比B.滑动摩擦力总是与物体运动方向相反C.滑动摩擦力总是阻力D.滑动摩擦力随压力增大而增大10.质量为M的物体,在与竖直线成θ角,大小为F的恒力作用下,沿竖直墙壁匀速下滑,物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小其中正确的是( )A.Mg-FcosθB.μ(Mg+Fcosθ)C.μFsinθD.μ(Mg-Fcosθ)11.某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力,在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图,装置如图所示:(1)保持接触面的压力、面积等因素不变,只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响,这种研究方法称为___。
2020版高考物理一轮复习通用版讲义:第二章第7课时摩擦力(双基落实课)含答案
第7课时摩擦力(双基落实课) 点点通(一)摩擦力的有无及方向判断1.两种摩擦力的对比(1)接触面粗糙(2)接触处有弹力(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙(2)接触处有弹力(3)两物体间有相对运动(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,大小范围为0<F≤F max(2)最大静摩擦力F max大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F=μFN,μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力沿接触面且与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面且与受力物体相对运动的方向相反2(1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。
(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动,即摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与施力物体保持相对静止。
[小题练通]1. (多选)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.存在摩擦力的物体之间,正压力增大,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解析:选ABD静止的物体与另一运动物体的接触面粗糙且接触处有弹力时,静止的物体受到滑动摩擦力,静摩擦力只是阻碍相对运动趋势,受静摩擦力的物体可以静止也可以运动,A正确;滑动摩擦力或静摩擦力不一定阻碍物体的运动,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,B正确;滑动摩擦力与正压力有关,静摩擦力与正压力无关,C错误;两物体之间有摩擦力时,两物体一定接触且相互挤压,即存在弹力作用,反之则不一定成立,D正确。
2.(多选)如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是()A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B.传送的速度越大,物体受到的摩擦力越大C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力解析:选ACD物体随皮带运输机一起上升的过程中,物体具有相对于皮带下滑的趋势,受到沿皮带向上的静摩擦力作用,是物体随皮带运输机上升的动力,其大小等于物体所受重力沿皮带向下的分力,与传送的速度大小无关,故A、C、D正确,B错误。
2024新教材高中物理课时跟踪检测十五摩擦力粤教版必修第一册
课时跟踪检测(十五)摩擦力A组—重基础·体现综合1.[多选]中心电视台体育频道每周都有棋类节目,如棋类授课和评析。
他们的棋盘是竖直的,棋盘上布有磁石,而每个棋子都是一个小磁体。
关于棋盘和棋子,下列说法正确的是( )A.小棋子共受四个力的作用B.棋盘面应选取较粗糙的材料C.只要磁场力足够大,即使棋盘光滑,棋子也能被吸在棋盘上静止D.棋子被吸在棋盘上静止时,棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力解析:选AB 小棋子共受到重力、磁场力、支持力和静摩擦力四个力的作用,而静摩擦力与重力是一对平衡力,是不变的,所以A、B正确,C、D错误。
2.如图所示,某人用手握住一个保温杯,则下列说法中正确的是( )A.若保持保温杯始终静止,则手握得越紧,保温杯受到的摩擦力越大B.握着保温杯匀速向上运动,保温杯所受的摩擦力向上C.握着保温杯匀速向下运动,保温杯所受的摩擦力向下D.握着保温杯水平匀速运动,保温杯不受摩擦力解析:选B 若保持保温杯始终静止,保温杯受到的摩擦力等于保温杯的重力,摩擦力不变,故A错误;握着保温杯匀速向上运动,保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力方向向上,故B正确;握着保温杯匀速向下运动,保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力方向向上,故C错误;握着保温杯水平匀速运动,保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力方向向上,故D错误。
3.(2024·浙江7月选考)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当“歼-20”隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力f。
下列受力分析示意图可能正确的是( )解析:选A 由题给信息可知,升力F2与速度方向垂直;空气阻力F f与速度方向相反,故A项正确。
4.某同学骑自行车上学时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为f1;推自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F2,对后轮的摩擦力为f2,则( )A.F1与车前进方向相同B.f1与车前进方向相同C.F2与车前进方向相同D.f2与车前进方向相同解析:选B 自行车在骑着行驶时,后轮是主动轮,在接触地面的那一点,它有相对于地面对后运动的趋势,所以后轮受到的静摩擦力f1与车前进方向相同,而前轮是从动轮,它是被推着往前的,它受到的静摩擦力F1与车前进方向相反,故A错误、B正确;推着自行车前进时,前、后轮都是从动轮,受到的静摩擦力F2、f2都是向后的,与车前进方向相反,故C、D错误。
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课时跟踪检测(五)摩擦力[A级——基础小题练熟练快]1.(2018·天津一模)下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反解析:选B 摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,A 正确;静摩擦力与压力没有关系,B错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如,静摩擦力提供向心力,C正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D正确。
2.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )A.两个运动的物体之间不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.静摩擦力做的功一定为零D.静摩擦力只有大小没有方向解析:选B 静摩擦力可以存在于运动的两个物体之间,A错误;静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,可能与物体运动方向相反,也可能相同,由恒力做功的表达式W=Fl cos α,可知静摩擦力可能做负功,也可能做正功,也可能不做功,故B正确,C 错误;静摩擦力有大小,也有方向,故D错误。
3.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大解析:选A 因注水过程中容器始终静止,故容器受到的合力始终为零,D 错误;由平衡条件可得,墙对容器的静摩擦力F f =m 总g ,随m 总的增大而增大,A 正确,B 错误;只要m 总g ≤μF ,不增大水平力F 也可使容器静止不动,C 错误。
4.(2019·洛阳检测)如图所示,物块M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是( )A .M 受到的摩擦力不变B .M 受到的摩擦力变大C .M 可能减速下滑D .M 可能减速上滑解析:选A 根据滑动摩擦力的公式F =μF N ,传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力,所以滑动摩擦力大小不变,方向仍沿传送带向上,物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零,故仍匀速下滑,选项A 正确。
5.如图所示,一物块放在倾斜的木板上,当木板的倾角θ分别为30°和45°时物块所受的摩擦力的大小相等,则物块与木板间的动摩擦因数为( )A.12B.22C.32D.52解析:选B 木板倾角较小时,物块与木板间为静摩擦力,由平衡条件可知,F f =mg sin 30°;倾角较大时,物块与木板间为滑动摩擦力,即F f ′=μmg cos 45°,由题意知,μmg cos45°=mg sin 30°,解得μ=22,B 项正确。
6.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m ,相互接触。
球与地面间的动摩擦因数均为μ,则( )A .上方球与下方三个球间均没有弹力B .下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C .水平地面对下方三个球的支持力均为43mg D .水平地面对下方三个球的摩擦力均为43μmg 解析:选C 将四个球看做一个整体,地面的支持力与球的重力平衡,设其中一个球受到的支持力大小为F N ,因此3F N =4mg ,选项C 正确。
最上面的球对下面三个球肯定有压力,即有弹力,选项A 错误。
以下方三个球中任意一个球为研究对象,受力如图所示,由此可知选项B错误。
由于地面与球之间的摩擦力为静摩擦力,因此不能通过F f=μF N求解,根据平衡条件结合几何知识可得F f=2 6mg,选项D错误。
7.如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板,在木板A上放着质量为m的物块C,木板与物块均处于静止状态。
A、B、C之间以及B与地面间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,现用水平恒力F向右拉木板A,下列说法正确的是( )A.A、C间的摩擦力大小一定等于μmgB.A、B、C有可能一起向右做匀速直线运动C.A、B间的摩擦力大小不可能等于FD.不管F多大,木板B一定会保持静止解析:选D 当拉力F较小时,A、B、C都处于静止状态,A、C间的摩擦力大小为零,故A错误;设A、B的质量均为M,因A对B的最大静摩擦力为μ(m+M)g,小于地面对B 的最大静摩擦力μ(m+2M)g,故木板B一定静止不动,当A、B、C均静止不动时,A、B间的摩擦力大小为F,故B、C均错误,D正确。
[B级——保分题目练通抓牢]8.(2019·济南模拟)如图所示,一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上,F的方向与斜面平行,如果将力F撤掉,下列对物块的描述正确的是( )A.物块将沿斜面下滑B.物块受到的摩擦力变大C.物块立即获得加速度D.物块所受的摩擦力改变方向解析:选D 物块受到的重力沿斜面向下的分力为mg sin θ,有F作用时静摩擦力的大小等于F和mg sin θ的合力,方向沿其合力的反方向。
将力F撤掉,摩擦力大小变为mg sin θ,方向沿斜面向上,物块受到的摩擦力变小,物块加速度为零,仍然静止。
综上知D正确。
9.(多选)如图所示,用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上,A、B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是( )A.B物体对A物体的静摩擦力方向向下B .F 增大时,A 和墙之间的摩擦力也增大C .若B 的重力大于A 的重力,则B 受到的摩擦力大于墙对A 的摩擦力D .不论A 、B 的重力哪个大,B 受到的摩擦力一定小于墙对A 的摩擦力解析:选AD 将A 、B 视为整体,可以看出A 物体受到墙的摩擦力方向竖直向上,对B 受力分析可知B 受到的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律可知B 对A 的摩擦力方向向下,A 正确;由于A 、B 两物体受到的重力不变,根据平衡条件可知B 错误;A 和墙之间的摩擦力与A 、B 两物体的总重力等大、反向,故C 错误,D 正确。
10.(2018·漳州质检)如图,一质量为m 的木块,用劲度系数为k 的轻质弹簧连接着。
弹簧的另一端固定在斜面顶端。
木块放在斜面上能处于静止状态。
已知斜面倾角θ=37°,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。
弹簧在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
则( )A .弹簧可能处于压缩状态B .弹簧的最大形变量为3mg 5kC .木块受到的摩擦力可能为零D .木块受到的摩擦力方向一定沿斜面向上解析:选C 木块与斜面间的最大静摩擦力f m =μmg cos θ=0.5mg ×0.8=0.4mg ,重力沿斜面方向的分力为G 1=mg sin θ=0.6mg ,因G 1>f m 可知,弹力的方向不可能向下,即弹簧不可能处于压缩状态,选项A 错误。
弹簧有最大形变量时满足:G 1+f m =k Δx m ,解得Δx m =mg k,选项B 错误。
当G 1=F 弹时,木块受到的摩擦力为零,选项C 正确。
当G 1>F 弹时,木块受到的摩擦力沿斜面向上;当G 1<F 弹时,木块受到的摩擦力沿斜面向下,选项D 错误。
11.建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨(如图所示),当对磨石施加竖直向上大小为F 的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小是( )A .(F -mg )cos θB .(F -mg )sin θC .μ(F -mg )cos θD .μ(F -mg )tan θ解析:选A 磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态,由图可知,F 一定大于重力mg ;先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜壁方向分解,则在沿斜壁方向上有f=(F-mg)cos θ,在垂直斜壁方向上有F=(F-mg)sin θ,则f=μ(F-mg)sin θ,故A正确。
N12.(2016·海南高考)如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。
若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f、f2和f3表示。
则( )1A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0解析:选C 对整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故f3=0;再将a 和b看成一个整体,a、b整体有相对斜面向下运动的趋势,故b与P之间有摩擦力,即f2≠0;再对a受力分析可知,a相对于b有向下运动的趋势,a和b之间存在摩擦力作用,即f≠0。
选项C正确。
1[C级——难度题目适情选做]13.(多选)在水平地面上固定一个斜面体,在它上面放有质量为M的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个质量为m的小环,并将环套在一根两端固定的水平直杆上,杆与环间的动摩擦因数为μ,整个系统处于静止状态,如图所示,则杆对环的摩擦力F f的大小可能为( )A.0 B.Mg sin θC.Mg sin θ·cos θD.Mg sin θ+μmg解析:选AC 若木块与斜面间的动摩擦因数足够大,可使细线的拉力T=0,此时环与杆间的摩擦力F f=0,若斜面光滑,则细线拉力T=Mg sin θ,对环受力分析,由平衡条件可得:环与杆间的摩擦力F f=T cos θ=Mg sin θ·cos θ,故A、C正确。
14.(2019·广州调研)如图所示,一楔形斜面体置于水平地面上,斜面的倾角为30°,物块A置于斜面上,用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连,弹簧轴线与斜面平行,A、B均处于静止状态,已知物块A、B的重力分别为10 N和5 N,不计滑轮与细绳间的摩擦,则( )A.弹簧对A的拉力大小为10 NB.斜面对A的支持力为5 NC.斜面对A的摩擦力为0D.地面对斜面体的摩擦力大小为5 N解析:选C 弹簧的弹力等于B的重力,大小为5 N,而A的重力沿斜面方向的分力m A g sin 30°=5 N,故斜面对A的摩擦力为0,故A错误,C正确;斜面对A的支持力FN =m A g cos 30°=5 3 N,B错误;以A、B及斜面体整体为研究对象,得地面对斜面体的摩擦力为0,D错误。