第1讲_重力、弹力、摩擦力
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第二章相互作用
第1讲重力、弹力、摩擦力
一、选择题(本题共11小题,共88分)
1.下列关于重力的说法中,正确的是() A.物体只有静止时才受重力
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.物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数一定等于物体的重力
解析:物体受重力与运动状态是静止还是运动无关,故A错.重力实际是万有引力的一个分力(另一个分力提供物体绕地球自转的向心力),万有引力方向指向地心,重力不一定指向地心(只有在两极或赤道上的物体所受的重力指向地心),故B错.在赤道上,物体所受的重力等于万有引力与物体随地球自转运动的向心力之差,而在赤道上向心力最大,在地球各纬度物体所受万有引力大小相同,分析可知物体在赤道上受的重力最小,C正确.在弹簧秤和物体都静止或匀速运动时,测出的示数才等于物体的重力,若弹簧秤拉着物体加速上升或下降则弹簧秤的示数不等于重力,故D错.
答案:C
2.为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力,某同学设计了如图所示四个实验方案.在实验操作过程中,当测力计读数稳定时,认为其读数即为滑动摩擦力的大小,则测力计测得的滑动摩擦力最准确的方案是()
解析:A与B选项很难保证物体A匀速运动,D选项中测力计示数为F与摩擦力的合力,选C.
答案:C
3.一质量为m的小物体在水平拉力F的作用下,静止在质量为M的梯形木块
的左上方,梯形木块在水平地面上保持静止,如图2-1-17所示,下列说
法正确的是()
A.小物体可能仅受三个力的作用图2-1-17 B.梯形木块与小物体间的弹力可能为零
C.地面与梯形木块间的摩擦力大小为F
D.地面对梯形木块的支持力小于(m+M)g
答案:AC
4.下列2-1-18四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()
图2-1-18
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
解析:轻质杆与轻绳的区别在于轻质杆不但能被压,还能被拉,而轻绳只能被拉,根据这一点再取B点为研究对象并进行受力分析可得到图乙中AB不能用轻绳代替,B点受力不能平衡,所以正确的选项应该是B.
答案:B
5.如图2-1-19所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力
F作用而物体始终保持静止.当力F逐渐减小,则物体受到斜面
的摩擦力()
A.保持不变B.逐渐减小图2-1-19 C.逐渐增大D.以上三种均有可能
解析:本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力F N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mg sin θ,因此F变化,f不变,A项正确.
答案:A
6.(2011·合肥模拟)如图2-1-20所示,斜面固定在地面上,倾角为37°
(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2),质量为1 kg的滑块,以一
定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数图2-1-20
为μ=0.8.若取初速度方向为正方向,最大静摩擦力按滑动摩擦力处理,则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的()
解析:滑块开始受沿斜面向上的滑动摩擦力F f=μmg cos 37°=6.4 N,方向与规定的正方向相反;速度减为零后,受静摩擦力,由力的平衡知静摩擦力大小为mg sin 37°=6.0 N,小于最大静摩擦力(按滑动摩擦力)6.4 N,方向也与规定的正方向相反,故选项A对.答案:A
7.(2011·成都市测试)缓冲装置可抽象成如图2-1-21所示的简单模型,图中A、B为原长相等,劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同
的轻质弹簧.下列表述正确的是()
A.装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关图2-1-21 B.垫片向右移动稳定后,两弹簧产生的弹力之比F1∶F2=k1∶k2
C.垫片向右移动稳定后,两弹簧的长度之比l1∶l2=k2∶k1
D.垫片向右移动稳定后,两弹簧的压缩量之比x1∶x2=k2∶k1
解析:不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,则它们之间的作用力等大,B错误;由于两弹簧的劲度系数不同,
由胡克定律F=kΔx可知,两弹簧的压缩量Δx1∶Δx2=k2
k1,所以C错误,D正确.
答案:D
8.如图2-1-22所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()
图2-1-22
A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反
C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F相同
解析:用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,与A做匀速运动在水平方向合力为零不符,所以A不受摩擦力;乙图中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,从而A受沿F方向的摩擦力.
答案:D
9.(2011·唐山一模)如图2-1-23所示,用皮带输送机将质量为M的物块
向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于物块所受摩擦力F f的说
法正确的是()
A.皮带传送的速度越大,F f越大图2-1-23 B.皮带加速运动的加速度越大,F f越大
C.皮带速度恒定,物块质量越大,F f越大
D.F f的方向一定与皮带速度方向相同
解析:若物块匀速运动,由物块的受力情况可知,摩擦力F f=Mg sin θ,与传送带的速度无关,A项错,物块质量M越大,摩擦力F f越大,C项正确;皮带加速运动时,由牛顿第二定律可知,F f-Mg sin θ=Ma,加速度a越大,摩擦力F f越大,B项正确;若皮带减速上滑,则物块所受摩擦力方向有可能沿皮带方向向下,D项错.
答案:BC
10.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶
梯上楼,如图2-1-24所示.假设小张、购物车、自动扶梯间保
持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶
梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则() 图2-1-24 A.小张对扶梯的压力大小为Mg cos 30°,方向垂直于斜面向下
B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)g sin 30°,方向沿斜面向下
C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)g cos 30°,方向沿斜面向上
D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态解析:对购物车进行受力分析,购物车受到的人的推力F=mg tan θ,对人进行受力分析,人受到的摩擦力F f=Mg sin θ+F cos θ=(M+m)g sin θ,沿斜面向上,人受到的弹力F N=Mg cos θ-F sin θ=Mg cos θ-mg sin θtan θ,A错、B对、C错;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反,D错.
答案:B