高中物理--重力 基本相互作用 练习 (2)
高中物理 相互作用(二)受力分析专题
相互作用(二)受力分析专题特殊法判断。
4.如何防止“多力”或“丢力”(1) 防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体,若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在。
另外合力与分力不要重复分析。
(2) 按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。
冲上粗糙的【典例2】如图所示,A、B两个物体的1 kg,现在它们在拉力对A、B分别画出完整的受力分析。
、B之间的摩擦力大小为多少。
B.3只分析外力。
【典例5】倾角θ=37°,质量知识点二正交分解法1. 力分解为两个相互垂直的分力的方法称为正交分解法。
例如将力F沿x和y两个方向分解,如图所示,则F x=F cos θF y=F sin θ多的力,也就是说需要向两坐标轴上投影分解的力少一些。
这样一来,计算也就方便一些,可以就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方知识点三【典例探究】【典例=5 N,f2=0,f3=5 N=5 N,f2=5 N,f3=0=0,f=5 N,f=5 N现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利】用绳是其它-1先减小,后增大 B.F 先减小后增大(B)F1个力中其中两个力是绳的拉力,由于是同一根点位置固定,A 端缓慢左移时,答案与解析1.【答案】A2.【答案】(1) 见规范解答图 (2) 0 (3) 4 N【解析】(1) 以A 为研究对象,A 受到重力、支持力作用;以B 为研究对象,B 受到重力、支持力、压力、拉力、地面对B 的滑动摩擦力作用;如图。
(2) 对A :由二力平衡可知A 、B 之间的摩擦力为0。
(3) 以A 、B 整体为研究对象,由于两物体一起做匀速直线运动,所以受力如图,水平方向上由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力,即F =F f =μB 地F N B ,而F N B =G B +G A ,所以F =0.2×(1×10+1×10) N=4 N 。
高中物理必修一 第三章。相互作用《重力 基本相互作用》练习题(含答案)
高中物理必修一第三章。
相互作用《重力基本相互作用》练习题(含答案)1.下列说法正确的是:A。
拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体;B。
力离不开受力物体,但可以没有施力物体。
例如:向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力,但找不到施力物体;C。
只有相互接触的物体间才会有力的作用;2.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,如图1是某壮汉正通过绳索拉汽车运动。
则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是:A。
壮汉、汽车;B。
壮汉、绳索;C。
绳索、汽车;3.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有:A。
把它从赤道拿到南极;B。
把它送到月球上去;C。
把它从地面上浸入水中;4.关于物体的重心,下列说法正确的是:A。
物体的重心一定在物体上;B。
用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心;C。
一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变;5.关于如图2所示的两个力的图示,下列说法正确的是:A。
F1=F2,因为表示两个力的线段一样长;B。
F1>F2,因为表示F1的标度大于表示F2的标度;C。
F1<F2,因为F1只有两个标度,而F2有三个标度;8.如果一切物体的重力都消失了,则将会发生的情况有:A。
天不会下雨,也不会刮风;B。
一切物体都没有质量;C。
河水不会流动;9.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势时称得体重为G,当其缓慢地将一条腿平直伸出台面,体重计指针稳定后读数为G′,则G>G′。
10.当将一根直木棒的中点推出桌边时,是否会翻倒?11.在图5中,如何表示分别用150N和20N的力施加在木箱P和木块Q上?12.如图6所示,分别画出各物体所受重力的示意图。
13.(1) 当将一条长为L的匀质链条向上拉直时,它的重心位置会升高多少?重心位置会升高L/2.2) 当边长为L的匀质立方体绕bc棱边翻倒,使对角面AbcD处于竖直位置时,它的重心位置会升高多少?。
最新高考物理相互作用及其解题技巧及练习题(含答案)
最新高考物理相互作用及其解题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,质量M =2kg 的物块A 放在水平地面上,滑轮固定在天花板上,细绳跨过滑轮,一端与物块A 连接,另一端悬挂质量m =1kg 的物块B ,细绳竖直,A 、B 处于静止状态。
现对物体A 施加向左的水平外力F ,使A 沿水平面向左缓慢移动。
物块A 刚开始移动时水平外力F 1=3N ,不计绳与滑轮间的摩擦,重力加速度g 取10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)物块A 与水平地面间的动摩擦因数μ;(2)当连接物块A 的细绳与竖直方向的夹角β=37°时,水平外力F 2的大小。
(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8) 【答案】(1)0.3(2)9.6N 【解析】 【分析】(1)活结绳竖直时张力相等,由平衡知识求解.(2)抓住两物体的联系点:倾斜的活结绳上的张力依然相等,由受力分析求外力. 【详解】(1)设物块A 刚开始移动时,绳子的拉力为T ,地面对A 的支持力为1N ,由平衡条件得,对B :T mg = 对A :1Mg N T =+111F f N μ==代入数据得0.3 μ=(2)设当细线与竖直方向夹角为37°时,地面对A 的支持力为2N由平衡条件得:22sin F N T μβ=+2cos N T Mg β+= 代入数据,得29.6?F N = 【点睛】绳连接体的关键是掌握活结绳上的五同规律:沿绳张力相同,沿绳加速度相同,沿绳瞬时速度相等,沿绳的拉力功率相等;沿绳的拉力做功相等.2.如图所示,质量均为M 的A 、B 两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ,两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为θ,在两杆铰合处悬挂一质量为m 的重物C,整个装置处于静止状态。
重力加速度为g ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,试求:(1)地面对物体A 的静摩擦力大小;(2)无论物块C 的质量多大,都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少要多大? 【答案】(1)2tan mgθ (2)1tan θ【解析】 【分析】先将C 的重力按照作用效果分解,根据平行四边形定则求解轻杆受力;再隔离物体A 受力分析,根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力.要使得A 不会滑动,则满足m f f ≤,根据数学知识讨论。
第三章 相互作用(重力、弹力和摩擦力)讲义(含例题和习题答案)
第三章相互作用(上)(2020新版)(重力、弹力和摩擦力)前言:《李老师物理教学讲义》由李老师高中物理教研室一线教师根据本人多年教学经验,以及人教版教学大纲(最新版)和教材,精心编撰的教学讲义。
本讲义以教材内容为主线,附有大量经典例题和习题,并附有详细答案或解析。
本讲义主要供广大高中物理一线教师教学参考之用,任何自然人或法人未经本教研室许可不得随意转载或用于其它商业用途。
——李老师高中物理教研室一、重力和弹力1.力(1)力是物体与物体之间的相互作用。
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号N。
(2)力的三要素:力的大小、方向和作用点。
(3)力的性质:例题1-1.(2019·南充高一期中)下列说法中正确的是()A.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球在飞行中受到一个向前的推力C.甲用力把乙推倒,只是甲对乙用力,而乙对甲没用力D.两个物体发生相互作用不一定相互接触答案:D例题1-2.如图所示,用球拍击打乒乓球时,如果以球为研究对象,则施力物体是( )A.人 B.球拍C.乒乓球 D.无法确定答案:B(4)力的图示和力的示意图力可以用有向线段表示。
有向线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点。
如图3.1-4,球所受的重力大小为6N,方向竖直向下。
这种表示力的方法,叫作力的图示。
在不需要准确标度力的大小时,通常只需画出力的作用点和方向,即只需画出力的示意图。
例题1-3.下图甲、乙中物体A的重力均为10 N,画出它所受重力的图示。
答案:如图所示例题1-4.(2019 -温州模拟)足球运动员已将足球踢向空中,在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是()答案:B(5)力的分类2.重力(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力(gravity),单位是牛顿,简称牛,符号用N表示。
【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析
【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
平台足够宽,高为h=0.8m ,长为L=3.3m 。
一个质量m 1=0.2kg 的小球以v0=3m/s 的速度沿x 轴运动,到达O 点时,给小球施加一个沿y 轴正方向的水平力F 1,且F 1=5y (N )。
经一段时间,小球到达平台上坐标为(1.2m ,0.8m )的P 点时,撤去外力F1。
在小球到达P 点的同时,平台与地面相交处最内侧的M 点,一个质量m2=0.2kg 的滑块以速度v 在水平地面上开始做匀速直线运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,由于摩擦力的作用,要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2,最终小球落在N 点时恰好与滑块相遇,小球、滑块均视为质点, 210/g m s =, sin370.6cos370.8︒=︒=,。
求:(1)小球到达P 点时的速度大小和方向; (2)M 、N 两点间的距离s 和滑块速度v 的大小; (3)外力F 2最小值的大小(结果可用根式表示)【答案】(1)5m/s 方向与x 轴正方向成53°(2)1.5m ;3.75m/s (325N 【解析】(1)小球在平台上做曲线运动,可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动,设小球在P 点受到p v 与x 轴夹角为α 从O 点到P 点,变力1F 做功50.80.8 1.62p y J J ⨯=⨯= 根据动能定理有221101122P W m v m v =-,解得5/p v m s = 根据速度的合成与分解有0cos p v v α=,得53α=︒,小球到达P 点时速度与x 轴正方向成53︒(2)小球离开P 点后做平抛运动,根据平抛运动规律有212h gt =,解得t=0.4s 小球位移在水平面内投影2p l v t m ==设P 点在地面的投影为P ',则 2.5P P M L y m ='=-由几何关系可得2222cos s P M l l P M θ=+-⋅⋅'',解得s=1.5m滑块要与小球相遇,必须沿MN 连线运动,由s vt =,得 3.75/v m s = (3)设外力2F 的方向与滑块运动方向(水平方向)的夹角为β,根据平衡条件 水平方向有: 2cos F f β=,其中f N μ=,竖直方向有22sin N F m g β+= 联立解得22cos sin m gF μβμβ=+由数学知识可得()2221sin F μβθ=++,其最小值22min 2251F N μ==+。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:重力与弹力(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力1重力与弹力基础过关练题组一重力重心1.关于重力的大小及重心的位置,以下说法中正确的是()A.重力是物体本身具有的力,大小与物体的质量成正比B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C.重力只作用在物体的重心上,重心的位置总在物体的几何中心D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球2.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中,重心最接近甚至低于横杆的是()3.歼-20战机是我国最新研制出的第五代隐身重型歼击机。
它以隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。
关于歼-20战机的受力,下列说法正确的是()A.战机受到的重力指向地心B.战机受重力的同时,也对地球产生引力C.战机向前运动的推力无施力物体D.战机匀速飞行,它不受重力作用4.如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。
飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为()A.马跑得快B.马蹄大C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕(视为质点)在一条竖直线上题组二物体的形变和弹力5.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。
如图为三种与足球有关的情景。
下列说法正确的是()A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变D.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变6.(多选)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,是因为汽车发生了形变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,是因为桥面发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变题组三弹力的有无及其方向的判断7.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是()A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下8.如图所示是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。
高中物理一案+题组训练_3.1 重力 基本相互作用 含答案
学案1重力基本相互作用[目标定位]1。
知道力的概念及矢量性,会作力的图示.2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念。
3。
了解自然界中四种基本相互作用.一、力和力的图示[问题设计]做一做以下实验,看看会发生什么现象,总结力有哪些作用效果.图1图2(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁(如图1),小钢球靠近磁铁时;(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁(如图2);(3)分别用手拉和压弹簧.答案(1)小钢球的速度越来越大;(2)小钢球的速度方向发生了变化;(3)用手拉弹簧,弹簧伸长;用手压弹簧,弹簧缩短.力的作用效果有:使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变.[要点提炼]1.力的特性(1)力的物质性:力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在.我们谈到一个力时,一定同时具有受力物体和施力物体.(2)力的相互性:力总是成对出现的.施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.(3)矢量性:力不仅有大小而且有方向.2.力的作用效果:改变物体的运动状态或使物体发生形变.说明只要一个物体的速度变化了,不管是速度的大小还是速度的方向改变了,物体的运动状态就发生变化.3.力的表示方法(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力.①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一个点表示).注意(1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下,线段应取2~5个整数段标度的长度.(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度.(2)力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点.[延伸思考]是否只有接触的物体之间才有力的作用?举例说明.答案不是.例如:两个相距一定距离的同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引等.二、重力[问题设计]秋天到了,金黄的树叶离开枝头总是落向地面;高山流水,水总是由高处流向低处;无论你以多大的速度跳起,最终总会落到地面上……试解释产生上述现象的原因.答案地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才会使物体落向地面,才会使水往低处流.[要点提炼]1.重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力.2.产生原因:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力".3.大小:G=mg,g为重力加速度,g=9.8 m/s2,同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点重力的大小因g值不同而不同.(注意:重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关)4.方向:重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下,也不是指向地心).5.作用点:在重心上.(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点.(2)重心位置与质量分布和物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上.一、对力的概念的理解例1下列关于力的说法中正确的是()A.甲用力把乙推倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力,不会施力C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体D.两个力的大小都是5 N,则这两个力一定相同解析甲推乙的同时,乙也在推甲,力的作用是相互的,A错;不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时都会施力.例如马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上支撑书,B错;由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体都受到别的物体的作用,是受力物体,同时也对其他物体施力,即又是施力物体,C对;力是矢量,比较两个力是否相同,除了比较其大小还要比较其方向,D错.答案C二、力的图示和示意图例2在图3甲中木箱P点,用与水平方向成30°角斜向右上的150 N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向左上的20 N的力把木块抵在墙壁上.试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.图3答案如图所示三、重力和重心的特点例3关于重力和重心,下列说法正确的是()A.当物体漂浮在水面上时重力会减小B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变解析物体的重力与物体所处状态无关,A错;物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同,B错;物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关,只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心,C错,D对.答案D1.(对力的概念的理解)关于力,下列说法正确的是()A.有的物体自己就有力,如爆炸的手榴弹,所以这个力可以没有施力物体B.力不能离开物体而存在C.不接触的物体之间一定没有力的作用D.有的物体只是施力物体而不是受力物体答案B解析此题可根据力的产生条件来判断,抓住“力是物体与物体之间的相互作用”,要想有力,必须同时存在施力物体和受力物体,两者缺一不可.一个物体在对其他物体施加力的同时一定受到其他物体力的作用,即是施力物体同时又是受力物体,故A、D错误.C项则歪曲了力产生的条件,只要两物体发生相互作用即可产生力,不一定非得接触,故C错误.2.(重力的特点)关于物体所受的重力,以下说法正确的是() A.物体只有在地面上静止时才受到重力作用B.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力C.物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大的答案D解析物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的大小为G=mg。
2021_2022学年新教材高中物理第3章相互作用1重力与重心课时练习含解析鲁科版必修第一册
重力与重心(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)1.关于重力下列说法正确的是( )D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体【解析】选C。
重力方向是竖直向下,而不是垂直地面向下,故A错误;重力的大小G=mg,地面上同一点处只能说物体所受重力的大小与它的质量成正比,但是由于地球表面不同纬度和海拔高度的地方g值不同,同一物体在不同地方重力有变化,故B错误;重心是物体各部分所受重力的作用点,所以重心概念的建立应用了等效替代的思想,故C项正确;物体所受的重力是地球对物体的吸引力所产生的,所以物体所受的重力的施力物体为地球,故D项错误。
2.下列词语所隐含的物理现象,可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()①水滴石穿②铁杵成针③水中望月④逆风扬帆⑤光阴飞逝A.①②③B.③④⑤C.①②④D.①③⑤【解析】选C。
力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果,水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用效果,而“水中望月”是光的反射现象,“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性,与力的概念和规律没有联系。
则C正确,A、B、D错误。
【加固训练】关于力的描述,下面说法正确的是( )A.作某力的图示时,若选定的标度不同,则表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的D.当用手按压桌面时,先有压力,才产生桌面对手的支持力【解析】选A。
作力的图示时,首先要选定标度,再按比例画出力的图示,所以选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的,A正确;描述力时要注意力的三要素:大小、方向、作用点,B错误;力是矢量,两力相等是指两力大小、方向均一样,C错误;当用手按压桌面时,压力和支持力是同时产生的,D错误。
3.下列关于重力的说法中正确的是( )A.同一物体从赤道移到北极其重力大小变大,但重力方向不变B.同一物体从赤道移到北极其重力大小不仅变大,而且重力方向也变了C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力【解析】选B。
相互作用练习题含答案及解析
相互作用练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为.(3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?【答案】(1)30°(2)μ=(3)α=arctan.【解析】【详解】(1)对小球B进行受力分析,设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得:Fcos30°=TcosθFsin30°+Tsinθ=mg代入数据解得:T=10,tanθ=,即:θ=30°(2)对M进行受力分析,由平衡条件有F N=Tsinθ+Mgf=Tcosθf=μF N解得:μ=(3)对M、N整体进行受力分析,由平衡条件有:F N+Fsinα=(M+m)gf=Fcosα=μF N联立得:Fcosα=μ(M+m)g-μFsinα解得:F=令:sinβ=,cosβ=,即:tanβ=则:所以:当α+β=90°时F有最小值.所以:tanα=μ=时F的值最小.即:α=arctan【点睛】本题为平衡条件的应用问题,选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可,难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值,难度不小,需要细细品味.2.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=50kg,g取10 m/s2.试求:(1)此时地面对人的支持力的大小;(2)轻杆BC所受力的大小.【答案】(1)200N(2)4003N和2003N【解析】试题分析:(1)对人而言:.(2)对结点B:滑轮对B点的拉力,由平衡条件知:考点:此题考查共点力的平衡问题及平行四边形法则.3.如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L=0.2m,长为2d,d=0.5m,上半段d导轨光滑,下半段d导轨的动摩擦因素为3μ=,导轨平面与水平面的夹角为θ=30°.匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T,方向与导轨平面垂直.质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在粗糙的下半段一直做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直,接在两导轨间的电阻为R=3Ω,导体棒的电阻为r=1Ω,其他部分的电阻均不计,重力加速度取g=10m/s2,求:(1)导体棒到达轨道底端时的速度大小;(2)导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R上的电量q;(3)整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q.【答案】(1)2m/s(2)0.125C(3)0.2625J【解析】试题分析:(1)导体棒在粗糙轨道上受力平衡:mgsin θ="μmgcos" θ+BILE=BLv解得:v=2m/s(2)进入粗糙导轨前:解得:q=0.125C(3)由动能定理得:考点:法拉第电磁感应定律;物体的平衡;动能定理【名师点睛】本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合,都要求正确分析受力情况,运用平衡条件列方程,关键要正确推导出安培力与速度的关系式,分析出能量是怎样转化的.4.如图所示,质量M=10 kg、上表面光滑、下表面粗糙的足够长木板在F="50" N的水平拉力作用下,以初速度v0=5 m/s沿水平地面向右做匀速直线运动。
重力功和重力功率练习题(含答案)
重力功和重力功率练习题(含答案)重力功和重力功率练题(含答案)
根据题目要求,我们来练一些关于重力功和重力功率的题目。
1. 一个物体在竖直向下的重力作用下,自 10 米高处下落到地面。
物体的质量为 5 公斤。
求物体下落过程中的重力功?
解答:
重力功可由以下公式计算:功 = 力 ×距离× cosθ
其中力是重力,等于物体的质量乘以重力加速度 g,即力 = 5 kg × 9.8 m/s² = 49 N。
距离为物体下落的高度,即 10 米。
由于力和位移的方向相同,所以cosθ = 1。
代入公式计算重力功:功 = 49 N × 10 m × 1 = 490 J。
答案:物体下落过程中的重力功为 490 J。
2. 一个电梯以 3 m/s 的速度向上运动,承载质量为 600 kg 的货物。
求电梯承载货物时的重力功率?
解答:
重力功率可由以下公式计算:功率 = 力 ×速度
力是物体的重力,等于物体的质量乘以重力加速度 g,即力 = 600 kg × 9.8 m/s² = 5880 N。
速度为电梯的运动速度,即 3 m/s。
代入公式计算重力功率:功率 = 5880 N × 3 m/s = W。
答案:电梯承载货物时的重力功率为 W。
以上是关于重力功和重力功率的练习题及答案,希望对您有所帮助!。
(易错题)高中物理必修一第三章《相互作用——力》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m 1、m 2、m 3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L ,劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是( )A .23()2m m gL kμ++ B .123()2m m m gL kμ+++C .23(2)2m m gL kμ++D .32m gL kμ+2.如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起一长凳的一端,在乙端的凳面上放四块砖,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。
若凳子下表面各处的粗糙程度相同,甲、乙同学手掌粗糙程度也相同,则下列判断正确的是( )A .凳子向甲方移动B .凳子向乙方移动C .凳子向两位同学中体力大的一侧移动D .凳子向两位同学中体重大的一侧移动3.下列哪种情况可能存在( ) A .物体的速度变化率很大,但加速度很小 B .一对作用力与反作用力的合力为零C .物体运动的加速度逐渐减小,其速度逐渐增大D .物体做自由落体运动时惯性消失4.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。
当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为51.010N ⨯,此时千斤顶两臂间的夹角为120︒,则下列判断正确的是( )A .此时两臂受到的压力大小均为45.010N ⨯B.此时千斤顶对汽车的支持力大小为52.010NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小5.如图所示,放在地面上的木箱重为G1,重为G2的人站在木箱里,用力F向上推木箱,则有()A.人对木箱底的压力大小为G2B.人对木箱底的压力大小为(G2-F)C.木箱对地面的压力大小为(G1+G2-F)D.木箱对地面的压力大小为(G1+G2)6.通过学习牛顿运动定律知识,我们可以知道()A.力是物体运动状态改变的原因B.物体的运动需要力来维持C.惯性的大小与质量有关,与速度大小也有关D.物体之间的作用力与反作用力,总是同时产生但不一定同时消失的7.关于摩擦力,以下说法中正确的是()A.运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用,但运动物体不可能受到静摩擦力作用C.正压力越大,摩擦力越大D.摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上,也可能与速度方向不在同一直线上8.如图所示,物a和物b表面均光滑,都处于静止状态(图A、图B中两个接触面相互垂直),则下图中物a受到弹力最多的是()A.B.C.D.9.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为()A.3B.500N C.1000N D.400N10.关于摩擦力,下列说法正确的是()A.滑动摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反B.滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用C.物体越重,越难使它滑动,所以摩擦力跟物体重力成正比D.滑动摩擦力可以跟物体的重力无关11.如图所示,吊车用两根等长的绳子OA和OB将质量分布均匀的铁板匀速吊离地面,下列说法中正确的是()A.两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力不是共点力B.绳越长,两根绳对铁板拉力的合力越小C.两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上D.绳越长,每根绳对铁板拉力越大12.杂技演员有高超的技术,能轻松地单手撑在凳子上,如图所示,前臂是竖直的,下列说法正确的是()A.人对凳子的压力就是人的重力B.人体重心一定在前臂所在直线方向上C.人受到凳子面的支持力是手掌形变产生的D.人对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对平衡力二、填空题13.一个物块m与竖直墙壁接触,受到水平推力F的作用,F随时间变化的规律为F=4t (N)。
高中物理第三章相互作用-力经典大题例题(带答案)
高中物理第三章相互作用-力经典大题例题单选题1、一种运送货物的小平板推车如图所示。
某工人使用此小推车运送货物的过程中,下列说法正确的是()A.当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时,地面对小推车无摩擦力B.当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时,小推车对货物的摩擦力方向与前进方向一致C.若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速,此时小推车对货物的摩擦力方向与前进方向相反D.小推车的速度增大的过程中,加速度也一定在增大答案:CAB.当小推车在水平地面上做匀速直线运动时,货物在水平方向上不受力,小推车对货物没有摩擦力,但地面对小推车有摩擦力,故AB错误;C.若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速,则小推车对货物产生向后的摩擦力,摩擦力方向与前进方向相反,故C正确;D.小推车的加速度与小推车所受的合力有关,小推车的速度增大的过程中,只能确定加速度方向与速度方向相同,不能确定加速度大小如何变化,故D错误。
故选C。
2、长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力F f与木板倾角θ间关系图像正确的是()A.B.C.D.答案:D木板由水平位置缓慢抬起时,物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时,根据平衡条件可得摩擦力大小为F f=m gsinθ结合数学知识可知D图像符合题意,故选D。
3、图中是某运动员三级跳远腾空的照片。
关于该选手在空中的受力情况分析,说法正确的是()A.不受力的作用B.重力、空气阻力C.重力和跳跃力、空气阻力D.仅受到重力作用答案:B运动员三级跳远腾空时受到自身的重力,由于空气阻力不能忽略,故还受空气阻力。
故选B。
4、如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.12kL B.2√23kL C.kL D.2kL答案:B根据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力F=k(1.5L−L)=0.5kL 设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ,根据几何关系知sinθ=1 3根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大作用力F 合=2Fcosθ=2√23kL故选B。
高中物理-相互作用测试题(含答案)
高中物理-相互作用测试题(含答案)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于力,下列说法正确的是( )A .两个力大小都是10N,方向相同,那么这两个力一定相同B .没有相互接触的物体间也可能有力的作用C .施力物体施力在前,受力物体受力在后D .根据有一定距离的磁铁间的相互作用,可知力可以离开物体而独立存在2.如图所示,A 、B 是两个完全相同的长方形木块,长为l ,叠放在一起,放在水平桌面上,端面与桌边平行。
A 木块放在B 上,右端有l4伸出,为保证两木块不翻倒,木块B 伸出桌边的长度不能超过( )A .l 2B .3l 8C .l 8D .l43.A 、B 、C 三物块的质量分别为M 、m 和m 0,按如图所示连接,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。
若B 随A 一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定( )A .物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0gB .物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0gC .桌面对A 、B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0gD .桌面对A 、B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g4.一个长度为L 的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m 的小球时,弹簧的总长度变为2L 。
现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A 、B 两小球的质量均为m ,则两小球平衡时,B 小球距悬点O 的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )A .3LB .4LC .5LD .6L5.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是( )6.如图所示,用三根轻绳将A 、B 两小球以及水平天花板上的固定点O 两两连接。
高中物理必修一(人教版)课时训练11重力基本相互作用 含解析
题组一力的概念和力的图示1.(多选)关于力的概念,下列说法中正确的是( )A.一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体B.一个力必定联系着两个物体,其中任一个物体既是受力物体又是施力物体C.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来对手作用D.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力解析:一个物体可以同时受到几个力的作用,对应几个施力物体,选项A 正确;力必须对应着施力物体和受力物体,选项B正确;作用力和反作用力是同时产生的,选项C错误;无生命的和无动力的物体也可以施力,选项D错误。
答案:AB2.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,在图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,Ff为空气阻力)( )解析:本题考查重力的方向和受力图的画法。
重力方向竖直向下,阻力Ff与飞行速度方向相反,在飞行过程中球不受脚的作用力。
答案:B3.如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图。
答案:力的图示如图甲或乙所示,力的示意图如图丙所示题组二四种基本相互作用4.(多选)下列说法中正确的是( )A.自然界所有的相互作用力都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.万有引力和电磁力是长程力,强相互作用和弱相互作用是短程力解析:在当前的研究水平上,可以把自然界所有的相互作用归纳为四种,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,许多物理学家认为它们可能是某种相互作用在不同条件下的不同表现,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正确。
答案:AD5.关于四种基本相互作用,以下说法中正确的是( )A.万有引力只发生在天体与天体之间,质量小的物体(如人与人)之间无万有引力解析:重心是重力的等效作用点,并不是只有重心处才受重力,故选项D 正确,选项A错误;质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心,故选项B错误;物体的重心不一定在物体上,如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时,其重心在圆心处,而不在铁丝上,故选项C错误。
(压轴题)高中物理必修一第三章《相互作用——力》测试(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,质量为m的物块静置于足够长的木板AB的上表面,木板由水平位置绕固定的B端顺时针缓慢转动,当木板与水平面的倾角θ=37︒时,物块开始下滑。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,取sin37︒=0.6。
下列说法正确的是()A.物块与木板间的动摩擦因数为0.6B.随着倾角θ的增大,木板对物块的支持力逐渐减小C.当倾角θ=30︒时,木板对物块作用力的合力大小为12 mgD.当倾角θ=45︒时,木板对物块作用力的合力大小为22mg2.用一个力代替几个力,使它们的作用效果相同,所采用的科学研究方法是()A.控制变量法B.比值定义法C.类比法D.等效替代法3.如图所示,水平桌面上静止放置着一把茶壶,下列说法正确的是()A.茶壶共受到重力、桌面的支持力和摩擦力三个力作用B.桌面对茶壶的支持力是由于桌面发生形变产生的C.茶壶对桌面的压力与茶壶的重力是一对平衡力D.桌面对茶壶的支持力与茶壶的重力是一对相互作用力4.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是()A.可能是OB,也可能是OC B.OB C.OC D.OA 5.如图所示,图中的物体A均处于静止状态,受到弹力作用的说法正确的是()A .图甲中地面是光滑水平的,A 与B 间存在弹力B .图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α,β,A 对两斜面均有压力的作用C .图丙中A 不会受到斜面B 对它的支持力的作用D .图丁中A 受到斜面B 对它的支持力的作用6.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。
质量为m 的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。
现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F 和环对小球的弹力N 的大小变化情况是( )A .F 减小,N 不变B .F 不变,N 减小C .F 不变,N 增大D .F 增大,N 减小7.下列有关力的说法正确的是( )A .力可以脱离物体而单独存在B .摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C .质量均匀分布,形状规则的物体的重心可能在物体外D .木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的 8.如图所示,用筷子夹质量为m 的小球,筷子与小球球心均在竖直平面内,筷子和竖直方向的夹角均为θ,此时小球受到的摩擦力为0,则小球与筷子间的弹力为( )A .2sin mg θB .sin mg θC .2cos θmgD .cos mg θ9.如图,一个大小为60N 的力F 分解为两个分力,其中一个分力1F 与F 垂直,大小等于80N ,那么另一个分力的大小是( )A.140N B.100N C.60N D.20N10.如图,一个小球用两根轻绳挂于细杆上,球静止,绳①倾斜,绳②恰竖直,则小球所受的作用力个数()A.一定是两个B.一定是三个C.可能是四个D.可能是两个,也可能是三个11.如图所示,山坡上两相邻高压线塔A、B之间架有匀质粗导线,平衡时导线呈弧形下垂,最低点在C处,已知弧BC的长度是AC的3倍,右塔A处导线切线与竖直方向的夹角α=︒,则A处与B处导线张力之比为()60A.1:2 B.1:3C.3:1 D.2:112.杂技演员有高超的技术,能轻松地单手撑在凳子上,如图所示,前臂是竖直的,下列说法正确的是()A.人对凳子的压力就是人的重力B.人体重心一定在前臂所在直线方向上C.人受到凳子面的支持力是手掌形变产生的D.人对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对平衡力二、填空题13.三根不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳为______。
最新人教版高中物理必修一第三章《相互作用——力》测试题(有答案解析)
一、选择题1.如图所示,一个质量为m的钢球,放在倾角为θ的固定斜面上,用一垂直于斜面的挡板挡住,处于静止状态。
各个接触面均光滑,重力加速度为g,则挡板从该位置缓慢放平的过程中,球对挡板的压力和球对斜面的压力()A.球对挡板的压力增大,球对斜面的压力增大B.球对挡板的压力减小,球对斜面的压力减小C.球对挡板的压力增大,球对斜面的压力减小D.球对挡板的压力减小,球对斜面的压力增大2.如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A.物体A可能只受到二个力的作用B.物体A可能只受到三个力的作用C.物体A一定受到了四个力的作用D.物体A对水平地面的压力大小为F sinθ3.下列关于物体重力的说法中正确的是()A.重力的受力物体是地球B.物体重力大小与其质量无关C.物体的重心一定在物体身上D.某物体在同一位置时,所受重力与静止还是运动无关,重力大小是相同的4.质量分别为1kg、2kg、1kg的木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2。
该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.12cm B.10cm C.8cm D.6cm5.如图所示,在水平向右的推力F作用下,物块A、B、C悬空靠墙且均处于静止状态,对于这三物体的受力情况,下列说法正确的是()A.A不受到摩擦力作用B.B总共受到五个力的作用C.C受到的两个静摩擦力方向均竖直向上D.C与墙壁间摩擦力的大小随推力F的增大而增大6.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是()A.三个物体都不受到皮带的摩擦力作用B.A物体受到的摩擦力方向向右C.B受到的摩擦力沿传送带向上D.C受到的摩擦力沿传送带向下7.如图所示,轻绳一端系在质量为m的物块A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上。
高中物理 必修一【相互作用】典型题(带解析)
高中物理 必修一一、【重力 弹力 摩擦力】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解析:选D .若小球与小车一起做匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a =g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D 正确.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/NB .40 N/mC .200 m/ND .200 N/m解析:选D .由F =kx 知,弹簧的劲度系数k =F x =40.02N/m =200 N/m ,选项D 正确. 3.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )A .跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B .运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的C .此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D .此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析:选D .发生相互作用的物体均要发生形变,故A 错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B 错误;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误,D 正确. 4.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片.假设每块砖的质量均为m ,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A .mg μB .2mg μC .3mg μD .4mg μ 解析:选B .以四块砖为研究对象,进行受力分析.砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f 1+f 2=4mg ,又f 1=f 2=μF ,联立两式可得F =2mg μ,即武警战士施加的水平力为F =2mg μ,选项B 正确. 5.如图,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )A .2- 3B .36C .33D .32解析:选C .当拉力水平时,物块做匀速运动,则F =μmg ,当拉力方向与水平方向的夹角为60°时,物块也刚好做匀速运动,则F cos 60°=μ(mg -F sin 60°),联立解得μ=33,A 、B 、D 项错误,C 项正确.6.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧,在此过程中下面木块移动的距离为( )A .m 1g k 1B .m 2g k 1C .m 1g k 2D .m 2g k 2 解析:选C .在此过程中,压在下面弹簧上的压力由(m 1+m 2)g 减小到m 2g ,即减少了m 1g ,根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl =m 1g k 2,即下面木块移动的距离为m 1g k 2,选项C 正确.7.如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g ,某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F ,使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2.则水平压力F 至少为( )A .8 NB .15 NC .16 ND .30 N解析:选B .先将所有的木板当成整体,受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,则二力平衡有2μ1F ≥8mg ;再对除两外侧木板剩余木板受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,由二力平衡有2μ2F ≥6mg ;联立解得F ≥15 N ;故B 正确,A 、C 、D 错误.8.(多选)轻杆的一端安装有一个小滑轮P ,用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳,如图所示.现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小,则杆对滑轮P 的作用力( )A .大小变大B .大小不变C .方向发生变化,但始终沿杆方向D .方向始终在P 两侧轻绳的夹角的角平分线上,不一定沿杆解析:选BD .滑轮P 受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力,其中两侧轻绳的拉力大小相等,且等于重物的重力,使杆和竖直方向的夹角缓慢减小时,两拉力的方向不变,则其合力也不变,方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上,因滑轮P 受力平衡,故杆对滑轮P 的作用力大小不变,方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上,不一定沿杆,选项B 、D 正确.9.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ab 在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 .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg解析:选C .木块P 对长木板ab 的滑动摩擦力大小为F =μ2mg ,长木板ab 始终静止,则地面对长木板ab 的静摩擦力大小为F ′=F =μ2mg ,故选项C 正确.10.如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上.不计质量的滑轮用轻质绳OP 悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在轻环上,不计所有摩擦.现向左缓慢拉绳,当环静止时,与手相连的绳子水平,若杆与地面间夹角为θ,则绳OP 与天花板之间的夹角为( )A .π2B .θC .π4+θ2D .π4-θ2解析:选C .当轻环静止不动时,PQ 绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线,所以PQ 绳垂直于杆,由几何关系可知,绳PQ 与竖直方向之间的夹角是θ;对滑轮进行受力分析如图,由于滑轮的质量不计,则OP 绳对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的合力大小相等、方向相反,所以OP 绳的方向一定在两根绳子之间的夹角的角平分线上,由几何关系得OP 绳与天花板之间的夹角α=12β=12⎝⎛⎭⎫π2+θ=π4+θ2,C 正确.11.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm解析:选B .将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ=45,对钩码(设其重力为G )静止时受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2-0.8 m 2cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫L 2-0.8 m 2,联立解得L =92 cm ,可知A 、C 、D 项错误,B 项正确.12.(多选)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,两侧用细绳系于墙壁.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 f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B .F f a 方向改变C .F f b 仍然为零D .F f b 方向向右解析:选AD .剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b 相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b 方向向右,C 错误、D 正确;剪断右侧绳的瞬间,木块a 受到的各力都没有发生变化,A 正确,B 错误.13.(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A 与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析:选ABC.t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A选项正确;t =50 s时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车启动,说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力,B、C选项正确;此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车将做匀加速运动,D选项错误.14.(多选)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平.则下列说法中正确的是()A.甲图方式中墙受到的推力为2FB.乙图方式中墙受到的推力为2FC.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析:选BD.对于乙图,墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F合=2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f=F.故B、D正确.对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图(b)所示.然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图(c)所示,B受到A的推力F和墙壁的反作用力F1′,由于F=F1′,所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象,A同学的受力情况如图(d)所示,根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F,所以B对A的反作用力F2′=F,根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力F f=F,故A、C错误.二、【力的合成与分解】1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、7 N解析:选B.物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线,B正确.2. (多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车下列说法正确的是()A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零解析:选CD.小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,故选项A错误;拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力竖直向下,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,故选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,故选项D正确.3.如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()A.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小解析:选D.汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N,根据牛顿第三定律,千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N,B项错误;两臂夹角为120°,由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N,A项错误;继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶两臂夹角减小,每臂受到的压力减小,C项错误,D项正确.4.(多选)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图.一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:选BC.对力进行合成,可知颈椎所受的拉力F=2mg cos θ,增加mg或减小θ,都可以增大F,选项B、C正确.5.如图所示,一个“U”形弹弓顶部跨度为L,在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条,橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A .152kLB .32kL C .2kL D .kL解析:选A .当橡皮条伸长L 时,弹力最大,为kL ,弹丸受合力最大,由几何关系可得4L 2-14L 22L =12F kL ,得F =152kL ,故A 正确. 6.(多选)已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一个分力F 2的大小为33F ,方向未知,则F 1的大小可能是( )A .3F 3B .3F 2C .23F 3D .3F 解析:选AC .如图所示,因F 2=33F >F sin 30°,故F 1的大小有两种可能情况,由ΔF =F 22-(F sin 30°)2=36F ,即F 1的大小分别为F cos 30°-ΔF 和F cos 30°+ΔF ,即F 1的大小分别为33F 和233F ,A 、C 正确.7.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A 端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( )A .细绳是被拉伸的,杆是被压缩的B .杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向AC .细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD .所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大 解析:选ACD .重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2,如图所示,由三角函数得F 1=G cos θ,F 2=G tan θ,故选项A 、C 、D 正确.8.蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形,点O 、a 、b 、c 等为网绳的结点.当网水平张紧时,若质量为m 的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O 点,当该处下凹至最低点时,网绳aOe 、cOg 均成120°向上的张角,此时O 点受到的向下的冲击力为F ,则这时O 点周围每根网绳的拉力的大小为( )A .F 4B .F 2C .F +mg 4D .F +mg 2解析:选B .设每根网绳的拉力大小为F ′,对结点O 有:4F ′cos 60°-F =0,解得F ′=F 2,选项B 正确. 9.如图所示,小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上.当两球平衡时,连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计,则A 、B 球的质量之比为( )A .2cos θ∶1B .1∶2cos θC .tan θ∶1D .1∶2sin θ解析:选B .对A 、B 两球受力分析如图所示,由力的平衡条件可知,T ′sin θ=m A g ,T sin 2θ=m B g ,T ′=T ,解得m A ∶m B =sin θ∶sin 2θ=1∶2cos θ,B 正确.10.(多选)如图所示,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,重物B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=10 m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20 3 N,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.重物A的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为10 3 ND.OP与竖直方向的夹角为60°解析:选ABC.O′点是三根线的结点,属于“死结”,而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略,故P处为“活结”.由m A g=F O′a,F OP=2F O′a cos 30°可解得:F O′a=20 N,m A=2 kg,选项B正确;OP的方向沿绳子张角的角平分线方向,故OP与竖直方向间的夹角为30°,选项D错误;对O′受力分析,由平衡条件可得:F弹=F O′a sin 30°,F O′b=F O′a cos 30°,对物体B有:f B=F O′b,联立解得:F弹=10 N,f B=103N,选项A、C均正确.11.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于()A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°解析:选C.小环C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°,设细线拉力为T,根据平衡条件,对甲环有2T cos 30°=m1g,对乙环有2T cos 60°=m2g,得m1∶m2=tan 60°,故选C.12.(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()A.F1=33mg,F2=32mg B.F1=32mg,F2=33mgC.F1=12mg,F2=32mg D.F1=32mg,F2=12mg解析:选D.如图所示,卡车匀速行驶,圆筒受力平衡,由题意知,力F1′与F2′相互垂直.由牛顿第三定律知F1=F1′,F2=F2′,则F1=mg sin 60°=32mg,F2=mg sin 30°=12mg,选项D正确.13.如图所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,半球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对半球面的压力大小之比为()A.sin θ∶1 B.sin2θ∶1C.cos θ∶1 D.cos2θ∶1解析:选D .分别对A 、B 进行受力分析,如图所示,由物体的平衡条件知N A =mg cosθ,同理可知N B cos θ=mg ,则N A N B=cos 2θ,再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1,故D 选项正确.14.(多选)如图所示,叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上,A 、B 之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A 物体上,另一端固定于N 点,水平恒力F 始终不变,A 、B 两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N 点缓慢下移至M 点(线长可变),A 、B 两物体仍处于静止状态,则( )A .细线的拉力将减小B .A 物体所受的支持力将增大C .A 物体所受摩擦力将增大D .水平地面所受压力将减小解析:选A B .以A 、B 两物体组成的系统作为研究对象,受力分析如图甲所示.水平方向:F T cos α=F ,竖直方向:F N +F T sin α=(m A +m B )g ,因为细线与水平地面的夹角α减小,cos α增大,sin α减小,F T 将减小,F N 将增大,所以细线所受拉力减小,地面受到的压力增大,A 正确,D 错误;以物体A 为研究对象,受力分析如图乙所示,竖直方向:F N A +F T sin α=m A g ,F T 减小,sin α减小,所以F N A 增大,B 正确;以B 为研究对象,在水平方向上由力的平衡可得F f =F ,B 物体所受摩擦力不变,故A 物体所受摩擦力不变,C 错误.三、【受力分析 共点力的平衡】1.设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比,与下落速度v 的二次方成正比,即f =kS v 2,其中k 为比例常数,且雨点最终都做匀速运动.已知球的体积公式为V =43πr 3(r 为半径).若两个雨点的半径之比为1∶2,则这两个雨点的落地速度之比为( )A .1∶2B .1∶2C .1∶4D .1∶8解析:选A .当雨点做匀速直线运动时,重力与阻力相等,即f =mg ,故k ×πr 2×v 2=mg =ρ×43πr 3×g ,即v 2=4g ρr 3k,由于半径之比为1∶2,则落地速度之比为1∶2,选项A 正确.2. (多选)如图所示,水平地面上的L 形木板M 上放着小木块m ,M 与m 间有一个处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态.下列说法正确的是( )A .M 对m 无摩擦力作用B .M 对m 的摩擦力方向向左C .地面对M 的摩擦力方向向左D .地面对M 无摩擦力作用解析:选BD .对m 受力分析,m 受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力,根据平衡条件知,M 对m 的摩擦力方向向左,故A 错误,B 正确;对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M 有摩擦力,则整体合力不为零,故地面对M 无摩擦力作用,故C 错误,D 正确.3.如图所示,水平面上A 、B 两物块的接触面水平,二者叠放在一起在作用于B 上的水平恒定拉力F 的作用下沿地面向右做匀速运动,某时刻撤去力F 后,二者仍不发生相对滑动,关于撤去F 前后下列说法正确的是( )A .撤去F 之前A 受3个力作用B .撤去F 之前B 受到4个力作用C .撤去F 前后,A 的受力情况不变D .A 、B 间的动摩擦因数μ1不小于B 与地面间的动摩擦因数μ2解析:选D .撤去F 前,整体做匀速运动,故B 受地面的摩擦力与F 平衡,而A 水平方向不受外力,故A不受B的摩擦力,B受重力、支持力、压力、拉力和地面的摩擦力共5个力作用;A只受重力和B对A的支持力两个力的作用,A、B错误;撤去拉力F后,由于整体做减速运动,A受到重力和B对A的支持力及B对A的摩擦力3个力的作用,C 错误;撤去拉力F后,由于整体做减速运动,整体的加速度a=μ2g,而A的加速度a A=μ2g ≤μ1g,即μ2≤μ1,D正确.4.如图甲所示,在粗糙水平面上静止放置一个截面为三角形的斜劈,其质量为M.两个质量分别为m1和m2的小物块恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1和F2,且F1>F2,如图乙所示.则在两个小物块沿斜面下滑的过程中,下列说法正确的是()A.斜劈可能向左运动B.斜劈受到地面向右的摩擦力作用C.斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)gD.斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)g+F1sin α+F2sin β解析:选C.在未施加力之前,三个物体都处于平衡状态,故可以对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故支持力为(M+m1+m2)g,没有摩擦力;施加力之后,m1、m2与M的摩擦力、弹力都不变,则M受力情况不变,斜劈仍保持静止,根据牛顿第三定律可知斜劈对地面的压力大小等于(M+m1+m2)g,与地面间没有摩擦力,C正确.5. (多选)如图所示,A球被固定在竖直支架上,A球正上方的点O悬有一轻绳拉住B 球,两球之间连有轻弹簧,平衡时绳长为L,张力为T1,弹簧弹力为F1.若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧,再次平衡时绳中的张力为T2,弹簧弹力为F2,则() A.T1>T2B.T1=T2C.F1<F2D.F1>F2解析:选BD.以B球为研究对象,B球受到重力G、弹簧的弹力F和绳子的张力T,如图所示.B球受力平衡时,F与T的合力与重力G大小相等、方向相反,即G′=G.根据三角形相似得G ′OA =T OB =F AB,换成劲度系数小的轻弹簧,形变量增大,AB 减小,则T 不变,F 减小,选项B 、D 正确.6.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,重力加速度取10 m/s 2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ,则物块的质量最大为( )A .150 kgB .100 3 kgC .200 kgD .200 3 kg解析:选A .物块沿斜面向上匀速运动,受力如图,根据平衡条件F = F f + mg sin θ①F f = μF N ②F N =mg cos θ③由①②③式得F =mg sin θ+μmg cos θ,所以m =F g sin θ+μg cos θ,代入数据得m =150 kg ,选项A 正确. 7.如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方形物块A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起,用水平外力F 缓缓向左推动B ,使A 缓慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中( )A .A 和B 均受三个力作用而平衡B .B 对桌面的压力越来越大C .A 对B 的压力越来越小D.推力F的大小恒定不变解析:选D.设B的倾角为θ,对A物体受力分析,如图所示,则F3与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件有F3cos θ=G A,F3sin θ=F2,所以A对B的压力不变,选项C错误;A受三个力的作用,B受四个力的作用,选项A错误;对A、B整体受力分析,可知B对桌面的压力F′=G A+G B,推力F=F2,因G A、G B、F2均不变,故B对桌面的压力不变,推力F不变,选项B错误,D正确.8.(多选)如图所示,将一充有氢气的气球系在一个石块上,风沿水平方向吹,气球受到的风力大小为F风=kS v2(k是阻力系数,S是迎风横截面积),石块开始静止于水平地面上,则()A.若风速逐渐增大,气球会连同石块一起离开地面B.无论风速多大,气球连同石块都不会离开地面C.若风速逐渐增大,气球会连同石块一起沿地面向左滑动D.无论风速多大,气球连同石块都不会被吹动解析:选BC.解析法分析动态变化.如图,整体分析气球与石块.开始时受力平衡,水平风力增大,不改变竖直方向的各个力,则石块不会离开地面,故选项A错误,B正确;开始时系统平衡,有F风=F f,又有F f≤F fmax=μF N(μ为石块与地面的动摩擦因数),解得F≤μF N,若F风增大,竖直方向F N=(M+m)g-F浮不变,当F风增大到μF N时,系统会沿风地面向左滑动,故选项C正确,D错误.9.如图所示,两个相同的小物体P、Q静止在斜面上,P与Q之间的弹簧A处于伸长。
高中物理 第三章 相互作用力 1 重力与弹力练习高中物理试题
点囤市安抚阳光实验学校第1课时重力、弹力必备知识基础练进阶训练第一层知识点一重力1.(多选A.只有直接接触的物体之间才会有力的作用B.力的大小可以用天平来测量C.力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变D.力是不能离开施力物体和受力物体而单独存在的2.(多选)关于重力,下列说法正确的是( )A.重力的方向总是和支持重物的支持面垂直B.重力的大小可以用弹簧测力计或天平直接测出C.质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D.物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力的大小可以不于重力3.关于重心,下列说法正确的是( )A.重心就是物体内最重的一点B.物体发生形变时,其重心位置一不变C.物体升高时,其重心在空中的位置一不变D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,其重心位置可能在横杆之下知识点二力和力的图示4.(多选)的图示不正确的是( )5.如图所示,匀质球A置于倾角为37°的光滑斜面上并用竖直光滑挡板挡住,已知球A的重力G=40 N,斜面对A的弹力N1=50 N,挡板对A的弹力N2=30 N,要求在图中用直尺作出球A所受的力的图示.(作图要求:直尺作图,各力作用点均在球的重心上,标明各力名称)知识点三弹性形变和弹力6.如图为三种与足球有关的情景.下列说法正确的是( )A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,落在球中的足球受到弹力是由于足球发生了形变D.丙图中,落在球中的足球受到弹力是由于球发生了形变7.(多选)玩具停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )A.桥面受向下的弹力,是因为发生了形变B.没有发生形变,所以不受弹力C.受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变D.受向上的弹力,是因为发生了形变知识点四几种弹力及方向8.一杆搁在矮墙上,关于杆受到的弹力的方向,图中画得正确的是( )9.在下图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均水平.a、b间一有弹力的是( )10.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A 所受的弹力,以下说法正确的是( )A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向上11.在图中画出物体A所受弹力的示意图.关键能力综合练进阶训练第二层1.关于力,下列说法正确的是( )A.力是物体间的相互作用B.当物体不发生运动时,一不受力的作用C.力作用在物体上时,必同时出现形变和运动状态的改变D.物体本身就有重力,所以重力没有施力物体2.(易错题)一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图所示,现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )A.系统的重心慢慢下降B.系统的重心先上升后下降C.系统的重心先下降后上升D.有可能绳的方向不竖直3.下列关于重力的说法,正确的是( )A.地球上的物体只有静止时才会受到重力的作用B.物体从赤道移到北极,重力的大小逐渐减小C.放在水平面上的物体,所受重力就是其对水平面的压力D.物体的重心不一在物体上4.下列说法正确的是( )A.物体的重力就是地球对物体的吸引力B.物体的重力总是垂直接触面向下的C.物体运动时受到的重力大于它静止时受到的重力D.同一物体在地球两极处所受到的重力比在赤道处所受到的重力大5.跳高运动员在下列四种过杆姿势中,重心最能接近甚至低于横杆的是( )6.在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置,此时地面对木棍的弹力方向是图中的( )A.F1的方向B.F2的方向C.F3的方向D.F4的方向7.(易错题)如图所示,一根弹性杆的一端固在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固一个重为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( ) A.大小为2 N,方向平行于斜面向上B.大小为1 N,方向平行于斜面向上C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上D.大小为2 N,方向竖直向上8.(易错题)如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平桌面上处于静止状态,那么以下说法正确的是( )A.物体A对C有向下的压力作用B.物体A和B对地面都有压力作用C.地面对C的支持力是由于地面发生形变要恢复原状产生的D.物体A对B的压力是由于B物体发生形变要恢复原状产生的二、多项选择题9.如果地面上物体所受重力都消失了,可能出现的现象是( )A.江河的水不会向下流动B.纸片和石块皆可悬浮在空中C.天不会下雨D.所有物体的质量都消失10.下列说法不正确的是( )A.重力就是地球对物体的引力B.重力的方向竖直向下,故地球上一切物体所受的重力的方向都相同C.物体的重心可以不在物体上D.弹簧测力计可以测出物体的重力,但读数时必须保持弹簧测力计和物体都处于静止或匀速直线运动状态11.(易混题)如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态.现缓慢减小A的倾角θ,下列说法正确的是( ) A.C受到的支持力逐渐变大B.C受到的支持力大小不变C.C对B的压力逐渐变大D.C对B的压力大小不变12.下列说法中正确的是( )A.书放在水平桌面上受到的支持力,是由于书发生了微小形变而产生的B.用细木棍拨动浮在水中的圆木,圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变而产生的C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D.支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体三、非选择题13.(探究题)如图所示,n块厚度均为d、质量均为m的相同砖块,靠在一起平放在地面上,今将它们一块一块向上叠放起来,叠完这堆砖,砖的重心升高了多少?学科素养升级练进阶训练第三层1精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世珍宝,飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为( )A.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上2.(真实情境——情境)假如“嫦娥四号”探月过程中,把一块矿石从月球运到地球,则矿石所受重力与质量的变化是( )A.重力变小,质量变大B.重力变大,质量变大C.重力不变,质量不变D.重力变大,质量不变3.(真实情境——生活情境)可伸缩式自拍杆风靡全球,浩宇同学将质量为m的手机固在自拍杆上保持静止状态,杆与水平方向成θ角,则自拍杆对手机的作用力大小为( )A.mg B.mg sinθC.mg cosθ D.无法计算4.运输货车的制造是当货车侧立在倾角为30°的斜坡上时,如图所示,货车仍不至于翻倒,也就是说,货车受到重力的作用线仍落在货车的支持面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内.如果车轮间的距离为2.0 m,则车身的重心与路面之间的最大距离(水平路面上车身的重心的最大高度)是多少?(不计轮胎高度,设车的重心在如图所示的中轴线上)5.如图所示,质量分布均匀的正方形薄板ABCD,边长为a,当薄板绕过C 点垂直于纸面的水平轴转动时,其重心最多可升高多少?第2课时:探究弹簧弹力与形变量的关系必备知识基础练进阶训练第一层知识点一原理及其操作1.(1)以下是小明同学的步骤,请你帮他按操作的先后顺序,用字母排列出来:________.A.以弹力为横坐标,以弹簧伸长量为纵坐标,用描点法作出图像B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0C.将铁架台固于桌子上,并将弹簧的一端系于上,在弹簧附近竖直固刻度尺D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,当钩码静止时,记下弹簧下端所对的刻度并记录在表格内E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式F.解释函数表达式中常数的物理意义(2)小明同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行,根据测得的数据绘出如图所示的图像,根据图像,可计算得到两根弹簧的劲度系数分别为k甲=________N/m,k乙=________N/m.(结果保留3位有效数字)(3)从图像上看,图像上端为曲线,说明该同学没能完全按要求做,图像上端为曲线是因为____________________.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,选弹簧________(选填“甲”或“乙”).2.(1)在“探究弹簧伸长量与弹力的关系”中,以下说法正确的是________.A.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量B.在悬挂钩码时,可以任意增加钩码的个数C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,保证弹簧位于竖直位置且处于静止D.用几根不同的弹簧,分别测出拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相(2)某同学做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中的________.知识点二数据处理3.成正比,即F=kx.用如图甲所示的装置可以测量出它的劲度系数k的值.下面表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的记录.拉力F/N 5 10 15 20 25伸长量x/cm 1.6 3.2 4.7 6.4 8.0(1)(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=________N/m.知识点三误差分析4.在“探究弹簧的形变与外力的关系”中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F.过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示.(1)由图求出弹簧的劲度系数,即k=________.(2)图线不过原点的原因是____________________________________________________________________ ____.5.某小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”,采用如图甲所示的装置.质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码可以改变弹簧的弹力.在过程中进行正确操作并收集数据,作出小盘中砝码重力G随弹簧伸长量x变化的关系图像如图乙所示.(重力加速度g取10 m/s2)(1)由图乙可求得该弹簧的劲度系数为________N/m.(2)由图乙还可求得小盘的质量为________kg,小盘的质量使弹簧劲度系数的测量结果(与真实值相比)________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”).关键能力综合练进阶训练第二层1.(“竖直悬挂”的先后顺序,下列说法正确的是( )A.先测量原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量原长C.先后顺序对结果无影响D.先后顺序对结果的影响程度取决于弹簧的自重2.某同学做“探究弹力和弹簧伸长量关系”的,某次测量如图甲所示,指针示数为________cm.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,由所得数据作出的钩码质量m与弹簧的形变量x的关系图像如图乙所示(重力加速度g取9.8 m/s2).根据所测得的数据和关系曲线可知,这种规格的弹簧劲度系数为________ N/m.图像的末端变弯曲的原因是________________.3.(探究题)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.(1)中还需要的测量工具有_____________________________________________.(2)如图乙所示,根据数据绘图,纵轴表示钩码质量m,横轴表示弹簧的形变量x.由图可知,图线不通过原点,其原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图线,下列说法正确的是________.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.弹力与弹簧长度成正比4.(易错题)某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线,由此图线可得该弹簧的原长x0=________cm,劲度系数k=________N/m.(3)他又利用本原理把该弹簧做成一个弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图(c)所示时,该弹簧的长度x=________cm.学科素养升级练进阶训练第三层1.(F之间的关系,下列说法中正确的是( )A.弹簧的劲度系数是2 N/mB.弹簧的劲度系数是2×103N/mC.当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长量x2=40 cmD.当弹簧伸长量x1=20 cm时,拉力是F1=200 N2.(多选)如图甲所示,一根弹簧一端固在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像,如图乙所示,则下列判断正确的是( ) A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹力增加量与对的弹簧长度的增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200 N/mD.该弹簧受到压力时,劲度系数不变3.某同学在做探究弹簧弹力与形变量的关系的中,设计了如图甲所示的装置.所用的钩码每只的质量都是30 g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(形变始终未超过弹性限度,g取9.8 m/s2)钩码质量/g0 30 60 90 120 150弹簧总长/cm 5.00 6.16 7.34 8.48 9.64 10.81(1)F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.(2)该弹簧的劲度系数k=________N/m.第三章相互作用——力第1节重力与弹力第1课时重力、弹力必备知识基础练1.解析:不直接接触的物体间也可能有力的作用,比如磁铁间、电荷间不接触也会有力的作用,故A错误.力的大小可以用弹簧测力计测量,故B错误.力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变,故C正确.一个力必与施力物体和受力物体两个物体相联系,力是一个物体对另一个物体的作用,只有一个物体不能产生力的作用,故D正确.答案:CD2.解析:A错:重力的方向总是竖直向下而不一和支持面垂直.B错:弹簧测力计可以直接测出物体的重力,而天平直接测出的是物体的质量而不是物体的重力.C对:由公式G=mg可知,重力大小由质量m和g值共同决.由于在不同的地理位置g值不同,有可能质量大的物体所受重力反而小.D对:用一根悬绳吊起一个物体,当物体静止时对悬绳的拉力大小于物体的重力;当物体摆动起来时对悬绳的拉力大小不于物体的重力.把物体静置于一水平支撑物上,物体对该水平支撑物的压力大小于物体的重力,若物体静止于斜面上,则物体对斜面的压力大小不于物体的重力.答案:CD3.解析:重心是物体各所受重力的效作用点,故A项错误;重心的位置和物体的质量分布及形状都有关系,当质量分布均匀、形状规则时物体重心和几何中心“二心”重合,把一根质量分布均匀的直铁棒弯成圆后重心由原来在物体上变到圆心处,故B项错误;物体升高时,重心的空间位置变化与否看具体情形,如某人从一楼上升到五楼重心升高到五楼,C项错误;背越式跳高被现在大多数跳高运动员采用的原因就在于重心可能在横杆之下,D项正确.答案:D4.解析:重力的方向总是竖直向下即垂直于水平面向下的,不一与接触面垂直;另外,选取不同的标度,表示力的大小的线段长度会有所不同,则选项A、D图示正确,选项B、C图示错误,B、C符合题意.答案:BC5.答案:如图所示6.解析:静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,故A错误;静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,B错误;足球撞到上,球被撑开,由于球的形变,而使足球受到了弹力,故C错误,D正确.答案:D7.解析: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,所以对有向上的弹力,C对,D错;由于发生了形变,所以对桥面产生向下的弹力,A对.答案:AC8.解析:弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,D对.答案:D9.解析:图A中a、b间无弹力产生,因为a、b无相互挤压,没有发生形变,故A错误.图B中a、b间有弹力产生,细绳偏离竖直方向,则a、b相互挤压,产生弹力,故B正确.图C中假设a、b间有弹力存在,a对b的弹力方向水平向右,b将向右滚动,而题设条件b是静止的,所以a、b间不存在弹力,故C错误.图D中假设a、b间有弹力存在,a对b的弹力垂直于斜面向上,则b受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力,这三个力的合力不可能为零,即三个力不可能平衡,与题设条件矛盾,故D错误.答案:B10.解析:由于球A与挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对球A产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对球A的弹力水平向右,斜面对球A的弹力垂直于斜面向上.答案:C11.解析:支持力、压力的方向都与接触面垂直并指向被支持或被压的物体.答案:见解析关键能力综合练1.解析:根据力的义可知,力是物体间的相互作用,A正确;力是物体间的相互作用,与物体是否发生运动无关,B错误;力有两种作用效果,即力可以使物体发生形变,或改变物体的运动状态,但不是说力作用在物体上,必同时出现形变和运动状态的改变,C错误;任何一个力,一能找到受力物体和施力物体,物体受到的重力的施力物体是地球,D错误.答案:A2.解析:装满水的容器和水组成的系统,其重心在球心,随着水从阀门不断流出,重心位置不断下降,当水快要流完后,重心又上升,最后处于球心,故重心的位置先下降后上升,故C正确.答案:C3.解析:地球上的物体都受到重力,与是否静止无关,故A错误;同一物体从赤道移到北极,重力的大小逐渐增大,故B错误;静止在水平面上的物体所受的重力与它对水平面的压力不同,重力的施力物体是地球,而压力的施力物体是该物体,故C错误;物体的重心是重力的作用点,重心不一在物体上,故D正确.答案:D4.解析:物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的,并不同于地球对物体的吸引力,选项A错误;物体的重力总是竖直向下的,选项B错误;物体运动时受到的重力于它静止时受到的重力,选项C错误;同一物体在地球两极处所受到的重力比在赤道处所受到的重力大,选项D正确.答案:D5.解析:四种过杆姿势中,前三种过杆时重心均在横杆之上,而背越式过杆时,头、躯干、腿依次过杆,身体的大与杆接近,甚至低于杆.答案:D6.解析:本题属于点面接触,弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体,所以地面对木棍的弹力方向是F2的方向.答案:B7.解析:小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由二力平衡知识可知,杆对小球的弹力与小球重力大、反向,故D正确.答案:D8.解析:根据弹力产生的原理可知,弹力是接触力,因此A对C没有压力,故A错误.由以上分析可知,物体A和B对地面没有压力作用,故B错误.物体由于发生了弹性形变,要恢复原状,会对使其发生弹性形变的物体施加弹力,因此地面对C的支持力是由于地面发生形变要恢复原状产生的,故C正确.由C选项分析可知,A对B的压力是由于A物体发生形变要恢复原状产生的,故D 错误.答案:C9.解析:江水的流动、纸片和石块下落、雨滴下落都是重力引起的,而物体的质量与物体所受重力无关,它表示物体所含物质的多少,故A、B、C均正确,D错误.答案:ABC10.解析:重力是由于地球吸引而使物体受到的力,但不是地球对物体的引力,故A说法错误;重力的方向竖直向下,但在地球不同位置,物体受到的重力方向不同,故B说法错误;物体的重心可以在物体上,也可以不在物体上,故C说法正确;用弹簧测力计测物体受到的重力时,要使物体处于平衡状态,物体受到的重力和弹簧弹力才是一对相互平衡的力,故D说法正确.A、B符合题意.答案:AB11.解析:小球C受支持力和自身重力两个力的作用,处于平衡状态,重力与支持力二力平衡,所以小球所受的支持力大小始终于重力的大小,小球对B 的压力于小球所受的支持力,也保持不变,选项B、D正确.答案:BD12.解析:书放在水平桌面上受到的支持力,不是由于书发生了微小形变而产生的,而是由于桌面发生了微小形变,要恢复原状,对书产生的弹力,故A 错误;用细木棍拨动浮在水中的圆木,圆木受到的弹力是由于细木棍发生形变,要恢复原状,对圆木产生的,故B 正确;绳对物体的拉力是因为绳发生拉伸形变产生的,所以绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,故C 正确;支持力是由于支持物体发生弹性形变而对被支持物体产生的弹力,其方向总是垂直于支持面,指向被支持的物体,故D 正确.答案:BCD13.解析:砖块靠在一起平放在地面上时的重心高度为h 1=12d ,叠完后砖的重心高度为h 2=12nd ,所以砖的重心升高了Δh =h 2-h 1=n -1d2.答案:n -1d2学科素养升级练1.解析:飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上,和马蹄的大小无关,而是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上,故B 错误,D 正确.“马踏飞燕”是雕塑,马是静止的,故A 错误.根据马的形态可知,马的重心不会在飞燕上,C 错误.答案:D2.解析:矿石从月球运到地球的过程中,其质量保持不变,但由于地球表面的重力加速度大,故重力变大,故D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D3.解析:对手机受力分析,受到自拍杆对手机的作用力F 与手机本身的重力mg ,二力平衡,则自拍杆对手机的作用力大小为F =mg ,故选A.答案:A 4.解析:设O 为车厢的重心,过O 作两车轮连线的垂线,交点为A ,如图所示,过O 作重力作用线,此线不能超过B 车轮,否则车将翻倒,取临界点B ,在直角三角形OAB 中,由几何关系可知∠AOB =30°,AB =12BC =1.0 m ,则OA =3AB=1.73 m.答案:1.73 m5.解析:初状态重心高度h 0=12a .翻转后,板的重心在板的几何中心, 如右图所示,重心高度h =22a .重心位置升高Δh =h -h 0=2-12a .答案:2-12a第2课时 :探究弹簧弹力与形变量的关系 必备知识基础练1.解析:(1)根据过程可知,中先组装器材,然后进行,最后处理数据.所以先后顺序为CBDAEF.(2)劲度系数k 甲=F 甲x 甲=46×10-2 N/m≈66.7 N/m,k 乙=F 乙x 乙=84×10-2 N/m =200 N/m.(3)图像向上弯曲的原因是弹力过大,超过弹簧的弹性限度.注意该图像中纵坐标为伸长量,横坐标为拉力,斜率的倒数为劲度系数,从图像上可以看出甲的斜率大于乙的斜率,所以甲的劲度系数较小,因此用甲制作的弹簧测力计精确度高,所以选弹簧甲.答案:(1)CBDAEF (2)66.7 200 (3)弹力过大,超过弹簧的弹性限度 甲 2.解析:在探究弹力和弹簧伸长量的关系中,弹簧的弹力与弹簧长度变化量的关系满足F =kx ,其中k 由弹簧本身决;对于物理图像问题,要弄清横轴和纵轴代表的含义,在这里x 代表的是弹簧的伸长量,即L -L 0,最后结合数学知识综合判断.(1)弹簧的长度不于弹簧的伸长量,伸长量于弹簧的长度减去弹簧原长,故A 错误;悬挂钩码时,在不超出弹性限度的前提下可以任意增加钩码的个数,故B 错误;用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要保证弹簧位于竖直位置,使钩码的重力于弹簧的弹力,要待钩码静止时再读数,故C 正确;拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同弹簧的劲度系数一般不同,故D 错误.(2)中用纵轴表示弹簧的伸长量x ,横轴表示弹簧的拉力F (即所挂重物的重力大小),由F =kx 可知,不考虑弹簧重力时图像过原点;如果考虑弹簧自身的重力,不挂钩码时伸长量已经不为零,故A 、C 、D 错误,B 正确.答案:(1)C (2)B3.解析:由胡克律F =kx 知,F -x 图像的斜率于该橡皮筋的劲度系数,k =ΔFΔx=312.5 N/m. 答案:(1)如解析图所示 (2)312.54.解析:根据图像斜率可求出弹簧的劲度系数,k =200 N/m.答案:(1)200 N/m (2)由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会使弹簧伸长,故图像不过原点5.解析:(1)根据胡克律ΔF =k Δx ,弹簧的劲度系数k =ΔF Δx =6-23.5-1.5N/cm =2 N/cm =200 N/m.。
高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】
第二章:相互作用考点一:有关弹簧弹力的分析与计算1.(单选)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( ).答案DA.GL1B.GL2C.GL1-L2D.2GL1-L22.(单选)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1答案C3.(单选)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ).答案DA.L2>L1 B.L4>L3C.L1>L3 D.L2=L44.(多选)如图,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,两侧用细绳系于墙壁.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 f a≠0,b所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).答案ADA.F f a大小不变B.F f a方向改变 C.F f b仍然为零D.F f b方向向右5.(单选)如图所示的装置中,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,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( ).答案AA.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F26.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上。
高中物理第三章相互作用-力必考考点训练(带答案)
高中物理第三章相互作用-力必考考点训练单选题1、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改变躺椅对人的合力C.乙中人脚用力蹬地时,躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上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答案:DA.甲中人对躺椅的压力是由人发生形变产生的,A错误;B.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;C.乙中人脚用力蹬地时,如果人的背部相对于躺椅有向上运动的趋势时,人背部所受摩擦力一定沿椅面向下,C错误;D.以人和躺椅整体为研究对象.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:脚对地的摩擦力大小和地对脚的摩擦力大小相等,可得脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等,D正确。
故选D。
2、图甲是我国自主研发的世界第一台高温超导高速磁悬浮列车,这台车的设计速度高达每小时620公里,被称赞为“世界上跑得最快的列车”。
图乙是某磁悬浮列车的原理图。
轨道P的磁场与车体Q的磁场之间产生排斥力使车体悬浮。
已知P对Q的排斥力为F1,Q对P的排斥力为F2,则()A.F1大于F2B.F1小于F2C.F1和F2是一对平衡力D.F1和F2是一对作用力与反作用力答案:DF1和F2是车体与轨道之间的相互作用力,大小相等、方向相反,作用在不同的物体上。
故选D。
3、如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。
”下列对这段话理解正确的是()A.因为大车太重了,所以不动B.因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车C.大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来D.因为大车所受的合力为零答案:D大车处于静止状态,故大车所受合力为零。
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高中物理--重力基本相互作用练习
A组(20分钟)
1.下列说法正确的是()
A.蒲公英被风吹走,蒲公英受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的
B.羽毛球运动员用力击球,羽毛球受力后飞出,羽毛球受力的施力物体是人
C.每个力都必须有施力物体和受力物体
D.只有直接接触的物体间,才有力的作用
解析:蒲公英被风吹走是空气和蒲公英的相互作用,施力物体是空气,故选项A错误;羽毛球受力的施力物体是球拍,所以选项B错误;力是物体间的相互作用,力的施力物体和受力物体是同时存在的,只存在受力物体,没有施力物体的力是不存在的,所以选项C正确;重力、磁极之间的磁力不需要直接接触,所以选项D错误.
答案:C
2.关于重力的大小,下列说法中正确的是()
A.物体的重力大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
解析:物体的重力的计算式为G=mg,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关.对同一地点,g的取值相同.随着物体所处的地理位置纬度的升高,g值将增大,随高度的增加,g将减小.因此,不能认为物体的重力是恒定的,故选项A错误,B正确.由公式可知,物体所受的重力与物体的质量和g值有关,与物体是否受其他力及运动状态均无关,故选项C错误.用测力计竖直悬挂重物只有静止(或匀速运动)时,物体对测力计的拉力才等于物体的重力,故选项D错误.
答案:B
3.关于重力、重心的说法正确的是()
A.风筝升空后,越升越高,说明风筝受到的重力越来越小
B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心位置不断变化
D.浸入水中的物体所受的重力会减小
解析:风筝升空后,越升越高,不能说明重力越来越小,故选项A错误.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心上,但不一定在物体上,如均匀圆环、均匀球壳等的重心均不在物体上,故选项B错误.舞蹈演员做各种优美动作时,其形状、质量分布均在变化,重心位置会相应变化,故选项C正确.物体所受的重力与其是否浸入水中无关,故选项D错误.
答案:C
4.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F阻为空气阻力)()
解析:足球在斜向上飞行的过程中受到重力G和空气阻力F阻作用,不再受脚的作用力F作用,故B对,A、C、D错.
答案:B
5.(多选)一个物体所受的重力在下列情况下会发生变化的是()
A.把它从赤道拿到南极
B.把它送到月球上去
C.把它放到水里
D.改变它的运动状态
解析:把物体从赤道拿到南极或者从地球送到月球,其重力加速度都会发生改变,所以物体所受重力也会发生变化,A、B符合题意;把物体放到水里或者改变它的运动状态,其质量和重力加速度都没变化,因此所受重力也没变化,C、D不符合题意.
答案:AB
6.一个重15 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,在如图所示的四个图中正确的是()
解析:重力的方向竖直向下,根据力的图示作法,力的图示必须表示出力的大小、方向、作用点,故选项A正确;B、C中重力的方向错误,D中线段的长度不够,故选项B、C、D均错误.
答案:A
7.如图是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是
()
A.F1和F2
B.F1和F4
C.F1和F3、F4
D.都不相同
解析:判断作用效果是否相同,应从力的三要素,即大小、方向和作用点去考虑,三要素相同则
作用效果相同,而力沿其作用线平移时作用效果不变,选项B正确.
答案:B
8.导学号19970069如图所示,n块厚度为d的相同砖块靠在一起平放在地面上.今将它们一块
一块向上叠起来,这堆砖的重心升高了多少?
解析:砖平放在地面上时,其重心距地面的高度为,叠起后,其重心距地面的高度为,所以重心升高了d.
答案:d
B组(20分钟)
1.在足球比赛中,一前锋队员面对对方的守门员,用脚轻轻地将球一挑,足球在空中划过一道弧线进入球门.若不计空气阻力,使足球在空中飞行时运动状态发生变化的力的施力物体是() A.前锋队员 B.地球
C.守门员
D.足球
解析:足球在空中受重力作用而改变运动状态,其施力物体是地球,故选项B正确.
答案:B
2.导学号19970070(多选)如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动.根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是()
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用
解析:重力作用在物体的各部分,重心是物体所受重力的等效作用点,A正确,D错误;重力的方向总是竖直向下的,B错误;物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,C正确.
答案:AC
3.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为G,当其缓慢地把一条腿伸出台面,体重计指针稳定后读数为G',则()
A.G>G'
B.G<G'
C.G=G'
D.无法判定
解析:重力与物体形状无关,人站在体重计上缓慢地把一条腿伸出台面时,仍处于静止状态,人依然只受两个力,体重计的示数仍等于人重力的大小.故C正确.
答案:C
4.在下表中,分别表示了A、B、C、D四个力的图示,其中正确的是()
题号力的图示施力物体受力物体
A 地球灯绳
B 地球气球
C 铁锤道钉
D 书本桌面
A.重3 N的电灯受到灯绳的拉力
B.静止在空中重力是2 500 N的气球受到的重力
C.铁锤对道钉竖直向下的大小为2.0×103 N的打击力
D.重5 N的书对水平桌面的压力
解析:四种情况下各力的图示长度都是正确的,而灯绳对电灯的拉力,施力物体是灯绳,受力物体是电灯,且方向竖直向上,故选项A错误;B选项中力的图示所表示的力的方向、大小及作用点都正确,C选项中的力的刻度不均匀,D选项中力的图示的作用点不应画在书上,应画于桌面上,故选项B正确,C、D错误.
答案:B
5.如图所示,一饮料杯装满水,杯的下侧有一小孔,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.也可用极限思维方法来研究:设想水流尽,则整体的重心就是杯的重心,故共同重心是先降后升,所以选项D正确.
答案:D
6.导学号19970071如图所示,把一个平放着的、边长为l的匀质立方体绕bc棱翻转,使对角面AbcD处于竖直平面内,则它的重心位置升高了多少?
解析:匀质立方体的重心位于中心,也就是对角面AbcD两对角线Ac、bD的交点,如图中的O点所示,立方体平放时它离地面的高度h=.
当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbcD处于竖直平面内时,O点离地的高度即等于O点到bc棱的距离,也即等于对角面边长Ab或cD的一半,故后来O点离地的高度h'=l.
所以翻转后这个匀质立方体的重心位置升高了Δh=h'-h=l-l=-1)l. 答案:-1)l。