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1、
[學(xué)習(xí)至此,請使用活頁“課時作業(yè)(六)”]
(時間:45分鐘,滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分,每小題至少有一個選項正確,把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))
1.如圖所示,物體A放在水平桌面上被水平細(xì)繩拉著處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A.繩子對A的拉力小于A受的靜摩擦力
B.A受的重力和桌面對A的支持力是一對作用力和反作用力
C.A對桌面的壓力和桌面對A的支持力總是平衡的
D.A對桌面的摩擦力的方向是水平向右的
解析:物體A處于平衡狀態(tài),故繩子對A的拉力等于A受到的靜摩擦力;A受到的重力與桌面對A的支持力是一對平衡力,A、B均錯誤;A
2、對桌面的壓力和桌面對A的支持力是一對作用力與反作用力,C錯誤;A受到的靜摩擦力水平向左,所以A對桌面的摩擦力的方向水平向右,D正確.
答案:D
2.如圖所示,勻強電場方向與傾斜的天花板垂直,一帶正電的物體在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列判斷正確的是( )
A.天花板與物體間的彈力一定不為零
B.天花板對物體的摩擦力可能為零
C.物體受到天花板的摩擦力隨電場強度E的增大而增大
D.在逐漸增大電場強度E的過程中,物體將始終保持靜止
解析:物體受力如圖所示,由于物體靜止,由平衡條件知,沿天花板方向:f=mgsin θ,所以A對,B錯,C錯.垂直天花板方向:qE=mgcos
3、θ+N,當(dāng)E增大時,N增大,物體仍靜止不動,D對,故選A、D.
答案:AD
3.(2020年高考浙江卷)如圖所示,質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上.已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面的傾角為30°,則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為( )
A.mg和 mg B.mg和 mg
C.mg和 μmg D.mg和 μmg
解析:三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用而平衡,則:N=mgcos 30°=mg,f=mgsin 30°=mg.
答案:A
4.(2020年日照模擬)如圖甲所示,一物塊在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用
4、下,斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)F按圖乙所示規(guī)律變化時,物體與斜面間的摩擦力大小變化規(guī)律可能是( )
解析:依題意,若靜摩擦力的方向沿著斜面向上,則有F+f=mgsin θ,當(dāng)力F減小過程中,f增大,直到力F減小到零時f恒定,則D可選;若靜摩擦力的方向沿著斜面向下,則有F=f+mgsin θ,當(dāng)力F減小過程中,f先減小到零,然后反向增大到mgsin θ恒定,無選項對應(yīng).
答案:D
5.(2020年合肥模擬)如圖所示,在傾角為α的傳送帶上有質(zhì)量均為m的三個木塊1、2、3,中間均用原長為L,勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ,其中木塊1被與傳送帶平行的細(xì)線
5、拉住,傳送帶按圖示方向勻速運行,三個木塊處于平衡狀態(tài).下列結(jié)論正確的是( )
A.2、3兩木塊之間的距離等于L+
B.2、3兩木塊之間的距離等于L+
C.1、2兩木塊之間的距離等于2、3兩木塊之間的距離
D.如果傳送帶突然加速,相鄰兩木塊之間的距離都將增大
解析:設(shè)2、3兩木塊之間彈簧伸長量為x1,分析木塊3的受力,由平衡條件可知,mgsin α+μmgcos α=kx1,故2、3兩木塊之間的距離為L+x1=L+,A錯誤,B正確;設(shè)木塊1、2之間彈簧的伸長量為x2,以2、3兩木塊為一整體,可得:kx2=2mgsin α+μ2mgcos α,故1、2兩木塊之間的距離為L+x2=L+,
6、C錯誤;如果傳送帶突然加速,并不影響木塊所受的摩擦力的大小和方向,因此相鄰兩木塊之間的距離將不變,D錯誤.
答案:B
6.如圖所示,是一直升機通過軟繩打撈河中物體,物體質(zhì)量為m,由于河水的流動將物體沖離使軟繩偏離豎直方向,當(dāng)直升機相對地面靜止時,繩子與豎直方向成θ角度,下列說法正確的是( )
A.繩子的拉力為
B.繩子的拉力可能小于mg
C.物體受到河水的作用力等于繩子拉力的水平分力
D.物體受到河水的作用力小于繩子拉力的水平分力
解析:由題意知,河中物體處于靜止?fàn)顟B(tài),則F合=0.對物體受力分析,受重力mg,繩拉力T,河水的作用力F,如右圖所示并正交分解力,得
Fsi
7、n α+Tcos θ=mg
Fcos α=Tsin θ
由此分析知B項正確.
答案:B
7.如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O點為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球.當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為 α=90°,質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上,設(shè)此時質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镹,細(xì)線的拉力大小為T,則( )
A.N=(m2-m1)g B.N=m2g
C.T=m1g D.T=(m2-m1)g
解析:分析小球m1的受力情況
8、,由物體的平衡條件可得,繩的拉力T=0,故C、D均錯誤;分析m2受力,由平衡條件可得:N=m2g,故A錯誤,B正確.
答案:B
8.(思維拓展)如圖所示,一條細(xì)繩跨過定滑輪連接物體A、B,A懸掛起來,B穿在一根豎直桿上,兩物體均保持靜止,不計繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦,已知繩與豎直桿間的夾角θ,則物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB等于( )
A.cos θ∶1 B.1∶cos θ
C.tan θ∶1 D.1∶sin θ
解析:B物體受力如圖所示,
B處于平衡態(tài),
由圖可知=cos θ,
所以=,
B正確.
答案:B
9.(202
9、0年高考山東卷)如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點.設(shè)滑塊所受支持力為N,OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是( )
A.F= B.F=mgtan θ
C.N= D.N=mgtan θ
解析:對小滑塊受力分析如圖所示,
根據(jù)平衡條件可得
F=,N=,
所以A正確.
答案:A
10.(2020年濱州模擬)如圖所示,A、B兩球完全相同,質(zhì)量均為m,用兩根等長的細(xì)線懸掛在O點,兩球之間連著一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,靜止不動時,兩根細(xì)線之間的夾角為θ.則彈簧的長度被
10、壓縮了( )
A. B.
C. D.
解析:根據(jù)小球處于平衡狀態(tài),知其受到的合外力為零,小球A受到豎直向下的重力、水平向左的彈簧的彈力和細(xì)線的拉力,此三個力根據(jù)平行四邊形定則,結(jié)合幾何關(guān)系可知:
kx=mgtan,
即x=,
因此,選項C正確.
答案:C
二、非選擇題(本題共2小題,共30分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
11.(15分)(探究創(chuàng)新)鴕鳥是當(dāng)今世界上最大的鳥,有人說,如果鴕鳥能長出一副與身體大小成比例的翅膀,就能飛起來.生物學(xué)研究的結(jié)論得出
11、:鳥的質(zhì)量與鳥的體長的立方成正比.鳥扇動翅膀,獲得向上的舉力的大小可以表示為F=cSv2,式中S是翅膀展開后的面積,v為鳥的運動速度,c是比例常數(shù).我們不妨以燕子和鴕鳥為例,假設(shè)鴕鳥能長出和燕子同樣比例的大翅膀,已知燕子的最小飛行速度是5.5 m/s,鴕鳥的最大奔跑速度為22 m/s,又測得鴕鳥的體長是燕子的25倍,試分析鴕鳥能飛起來嗎?
解析:燕子以最小速度飛行時,
m1g=cS1v
而鴕鳥展翅以最大速度奔跑時,獲得的舉力為:F2=cS2v,
又=252,==4
可得F2=10 000m1g
而鴕鳥重力m2g=253m1g
故F2
12、來
12.(15分)(綜合提升)某同學(xué)表演魔術(shù)時,將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里,然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳,結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動起來.假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)時,金屬小球偏離豎直方向的夾角θ也是30°,已知小球的質(zhì)量為m,該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M,求此時:
(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少?
(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少?
解析:(1)以小球為研究對象,受力分析如圖甲所示,則由平衡條件得
Fsin 30°=Fcsin 30°
FCsin 30°+Fcos 30°=mg
解得F=FC=mg
(2)以小球和該同學(xué)整體為研究對象,受力分析如圖乙所示,同理有f=Fsin 30°
N+Fcos 30°=(M+m)g
將F值代入解得f=mg
N=Mg+mg
答案:(1)mg (2)Mg+mg mg