第二章 研究物體間的相互作用第一單元 力的基本概忥第1課時(shí) 力 重力和彈力
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1、 第二章 研究物體間的相互作用 第一單元 力的基本概念 第1課時(shí) 力 重力和彈力 即學(xué)即用 1.甲、乙兩拳擊運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技,甲一拳擊中乙的肩部,觀眾認(rèn)為,甲運(yùn)動(dòng)員(拳頭)是施力物體,乙運(yùn)動(dòng)員(肩部)是受力物體,但在甲一拳打空的情況下,下列說(shuō)法中準(zhǔn)確的是 ( ) A.這是一種只有施力物體,沒(méi)有受力物體的特殊情況 B.即使乙避開(kāi)了甲的拳頭,但乙仍受到甲的作用力 C.甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體 D.以上說(shuō)法都不準(zhǔn)確 答案 C 要點(diǎn)二 重力 即學(xué)即用 2.設(shè)想地球是質(zhì)量分布均勻的球體,同一物體分別位于赤道、北極和北緯60上
2、某一位置時(shí),物體所受萬(wàn)有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,試比較F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小關(guān)系.
答案 F1=F2=F3 G1 3、
答案 B
5.(2009泰安質(zhì)檢)如圖所示,A、B兩均勻直桿上端分別用細(xì)線懸掛于天花板上,下端
擱置在水平地面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),懸掛A桿的繩傾斜,懸掛B桿的繩恰好豎直,則關(guān)于
兩桿的受力情況,下列說(shuō)法中準(zhǔn)確的有 ( )
A.A、B桿都受三個(gè)力作用 B.A、B桿都受四個(gè)力作用
C.A桿受三個(gè)力,B桿受四個(gè)力 D.A桿受四個(gè)力,B桿受三個(gè)力
答案 D
題型1 重力概念的理解
【例1】關(guān)于重力的大小,下列說(shuō)法中準(zhǔn)確的是 ( )
A.物體的重力大小總是恒定的
B.同一地點(diǎn),物體的重力與物體的質(zhì)量成正 4、比
C.物體落向地面時(shí)受到的重力大于它靜止時(shí)所受到的重力
D.物體的重力總等于它對(duì)豎直測(cè)力計(jì)的拉力
答案 B
題型2 彈力有無(wú)及方向判斷
【例2】如圖所示,用輕質(zhì)細(xì)桿連接的A、B兩物體正沿著傾角為θ的斜面勻速下滑,已知斜
面的粗糙水準(zhǔn)是均勻的,A、B兩物體與斜面的接觸情況相同.試判斷A和B之間的細(xì)桿上
是否有彈力.若有彈力,求出該彈力的大小;若無(wú)彈力,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(1)A、B處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?“輕質(zhì)細(xì)桿”意味著什么?
答 A、B一起勻速下滑,處于平衡狀態(tài).“輕質(zhì)細(xì)桿”意味著它是理想桿,即質(zhì)量不計(jì),不可伸長(zhǎng),不可壓縮,物體對(duì)它的作用力既能夠是拉力,也能夠是壓力,且內(nèi)部 5、彈力處處相等,一旦外力撤銷,桿內(nèi)部彈力立即消失.
(2)細(xì)桿上彈力的有無(wú)可否由彈力的產(chǎn)生原因或直接用整體法實(shí)行判斷?
答 不能夠,因?yàn)榧?xì)桿形變與否是無(wú)法直接判斷的.
不能夠直接用整體法實(shí)行判斷,若視A、B為整體,則可能存有的彈力為整體的內(nèi)力,這在整體法的分析中是無(wú)法求解的.
(3)若以上方法都不能判斷細(xì)桿上彈力的有無(wú),那么你還能想出其他辦法嗎?
答 因?yàn)闂U的形變情況未知,能夠采用假設(shè)法的分析方法.例如:假設(shè)桿處于拉伸狀態(tài),則A受到桿向上的彈力,若桿 實(shí)際處于壓縮狀態(tài),則求出的彈力將為負(fù)值;若桿實(shí)際上沒(méi)有形變,求出的彈力將為零.
(4)假設(shè)細(xì)桿處于拉伸狀態(tài),試用隔離法畫(huà)出A、 6、B物體的受力分析圖.
答 如下圖甲、乙所示
(5)若取A、B為整體,試作出整體的受力分析圖,并求出物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
答 如右圖所示
根據(jù)受力分析圖,對(duì)A、B整體:
(mA+mB)gsinθ=f
(mA+mB)gcosθ=N
又f=μN(yùn)
由以上各式解得:μ=tanθ
(6)細(xì)桿對(duì)A物體和B物體的彈力為多大?
答 根據(jù)圖甲的受力分析圖,對(duì)A:
mAgsinθ=fA+T
mAgcosθ=NA
又fA=μN(yùn)A,μ=tanθ
由以上各式解得:T=mAgsinθ-μmAgcosθ=0
根據(jù)圖乙的受力分析圖,對(duì)B:
mBgsinθ+T′=fB
m 7、Bgcosθ=NB
又fB=μN(yùn)B,μ=tanθ
由以上各式解得:T′=μmBgcosθ-mBgsinθ=0
故可知細(xì)桿沒(méi)有彈力.
答案 無(wú)彈力
題型3 胡克定律的應(yīng)用
【例3】如圖所示,勁度系數(shù)為k2的輕彈簧乙豎直固定在桌面上,上端連一質(zhì)量為m的物塊;另
一勁度系數(shù)為k1的輕彈簧甲固定在物塊上.現(xiàn)將彈簧甲的上端A緩慢向上提,當(dāng)提到乙彈
簧的彈力大小恰好等于mg時(shí),求A點(diǎn)上提的高度?
答案 當(dāng)乙處于壓縮狀態(tài)時(shí),A點(diǎn)上升高度h=;當(dāng)乙處于伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí),A點(diǎn)上升高度h=
題型4 彈簧模型
【例4】一質(zhì)量為50 kg的男孩在距離河流40 m高的橋上做“蹦極跳”,
原長(zhǎng)長(zhǎng) 8、度AB為14 m的彈性繩一端縛著他的雙腳,另一端則固定在橋上
的A點(diǎn),如圖(a)所示,然后男孩從橋面下墜直至貼近水面的最低點(diǎn)D.
男孩的速率v跟下墜的距離h的變化關(guān)系如圖(b)所示,假定繩在整個(gè)
運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遵守胡克定律(不考慮空氣阻力、男孩的大小和繩的質(zhì)量,g取10 m/s2).求:
(1)當(dāng)男孩在D點(diǎn)時(shí),繩所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能.
(2)繩的勁度系數(shù)是多少?
(3)討論男孩在AB、BC和CD期間運(yùn)動(dòng)時(shí)作用于男孩的力的情況.
答案 (1)2104 J (2)62.5 N/m
(3)由題圖(b)可知,AB段是一條傾斜的直線,男孩僅受重力作用;BC段男孩受重力和繩的拉力作用,且 9、重力大于拉力;CD段男孩受重力和繩的拉力作用,且重力小于拉力.
1.關(guān)于力的概念,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.力是使物體產(chǎn)生形變和改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
B.一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體,其中每個(gè)物體既是受力物體又是施力物體
C.只要兩個(gè)力的大小相同,它們產(chǎn)生的效果一定相同
D.兩個(gè)物體之間的相互作用力可以是不同性質(zhì)的力
答案 AB
2.(1)如圖甲所示,光滑但質(zhì)量分布不均的小球的球心在O,重心在P,靜止在豎直墻和桌邊之間.試畫(huà)出小球所受彈力.
(2)圖乙中,AC為豎直墻面,AB為均勻橫梁,其重力為G,處于水平位置.BC為 10、支持橫梁的輕桿,A、B、C三處均用鉸鏈連接.試畫(huà)出橫梁B端所受彈力的方向.
答案 如下圖所示
3.(2009濟(jì)南模擬)如圖所示,兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別
為k1和k2,上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢地
向上提上面的木塊,直到它剛離開(kāi)上面的彈簧,求這個(gè)過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離.
答案
4.如圖所示,小車上固定一根折成θ角的折桿,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,試分析下
列情況下,桿對(duì)球的作用力.
(1)小車靜止.
(2)小車以加速度a水平向右運(yùn)動(dòng).
答案 (1)mg,方向豎直向上 ( 11、2),方向與豎直方向夾角為arctan
第2課時(shí) 摩擦力
要點(diǎn)一 滑動(dòng)摩擦力
子 即學(xué)即用
1.如圖所示,將質(zhì)量m=5 kg的木板置于水平桌面上,將其右端三分之一長(zhǎng)推出桌子邊緣,木板
與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,試求欲將木板推回桌面所需施加的最小水平推力(g取10 m/s2).
答案 N
2.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.受滑動(dòng)摩擦力的物體一定是運(yùn)動(dòng)的
B.滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)
C.滑動(dòng)摩擦力一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
D.兩物體之間有滑動(dòng)摩擦力,則兩物體間一定存在彈力
答案 D
要點(diǎn)二 靜摩 12、擦力
即學(xué)即用
3.(2009杭州模擬)如圖所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個(gè)力,即F1、
F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài).其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,則木塊在水平方
向受到的合力為 ( )
A.10 N,方向向左 B.6 N,方向向右 C.2 N,方向向左 D.零
答案 D
題型1 摩擦力大小的計(jì)算
【例1】如圖所示,質(zhì)量為mA的物塊A靜止在質(zhì)量為mB的木板B上,若A與B之間的動(dòng)摩擦
因數(shù)為μ.試分析下列各種情景中A、B間和B與地面間相互作用的摩擦力大小.
情景Ⅰ:若一 13、水平向右的外力F作用于B上,使A、B一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).
情景Ⅱ:若水平向右的外力F作用于A上,如圖a所示,使A在B上做勻速直線運(yùn)動(dòng),且B始終靜止.
a b
情景Ⅲ:若水平向右的外力F作用于A上,如圖b所示,使A、B一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).
答案 情景Ⅰ:0、F 情景Ⅱ:μmAg、μmAg 情景Ⅲ:F、F
題型2 靜摩擦力方向的判斷
【例2】指明物體A在以下四種情況下所受的靜摩擦力的方向.
(1)物體A靜止于斜面上,如圖甲所示.
(2)物體A受到水平拉力F作用而仍靜止在水平面上,如圖乙所 14、示.
(3)物體A放在車上,在剎車過(guò)程中A相對(duì)于車廂靜止,如圖丙所示.
(4)物體A在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖丁所示.
答案 (1)沿斜面向上 (2)水平向左 (3)水平向左 (4)總指向圓心
題型3 滑動(dòng)摩擦力方向的判定
【例3】如圖所示,在傾角θ=30的粗糙斜面上放一物體,重力為G,現(xiàn)在用與斜面底邊平行
的力F=G/2推物體,物體恰能在斜面上斜向下勻速直線運(yùn)動(dòng),則物體與斜面之間的動(dòng)摩擦
因數(shù)是多少?
答案
題型4 生活物理
【例4】一般家庭的門上都安裝一種暗鎖,這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角θ
= 15、45)、鎖槽E,以及連桿、鎖頭等部件組成,如圖甲所示.設(shè)鎖舌D與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ
且受到的最大靜摩擦力f=μN(yùn)(N為正壓力).有一次放學(xué)后,當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備鎖門時(shí),他加最大力時(shí),也不能將門關(guān)
上(此種現(xiàn)象稱為自鎖),此刻暗鎖所處的狀態(tài)如圖乙所示,P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn),彈簧由于被壓縮而縮短了x,求:
(1)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小.
(2)在正壓力很大的情況下,仍然能夠滿足自鎖條件,則μ至少要多大?
答案 (1) (2)0.414
1.卡車上裝著一只始終與它相對(duì)靜止的集裝箱,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是 ( 16、)
A.當(dāng)卡車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力使集裝箱隨卡車一起運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)卡車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力使集裝箱隨卡車一起運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)卡車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力等于零
D.當(dāng)卡車制動(dòng)時(shí),卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力等于零
答案 AC
2.(2009濰坊質(zhì)檢)長(zhǎng)直木板的上表面的一端放置一個(gè)鐵塊,木板放置在水平面上,將放
置鐵塊的一端由水平位置緩慢地向上抬起,木板另一端相對(duì)水平面的位置保持不變,如圖
所示.鐵塊受到的摩擦力f隨木板傾角α變化的圖線可能正確的是(設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力大小)
( )
答案 C
3 17、.如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪
到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦
因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì).若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為 ( )
A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
答案 A
4.某同學(xué)在做測(cè)定木板的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案:
方案A:木板水平固定,通過(guò)彈簧秤水平拉動(dòng)木塊,如圖(a)所示;
方案B:木塊固定 18、,通過(guò)細(xì)線水平拉動(dòng)木板,如圖(b)所示.
(1)上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理的方案是 ,原因是 .
(2)該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量的物理量是 .
(3)除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧秤、木板、木塊、細(xì)線外,該同學(xué)還準(zhǔn)備了質(zhì)量為200 g的配重若干個(gè).該同學(xué)在木塊上加放配重,改變木塊對(duì)木板的正壓力(g=10 m/s2),并記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
配重(個(gè)數(shù))
0
1
2
3
4
彈簧秤讀數(shù)(N)
0.50
1.00
1.50
1.80
19、
2.50
測(cè)木塊重(N)
2.00
請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)在圖給出的坐標(biāo)紙上作出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象;由圖象可測(cè)出木板和木塊間的動(dòng)摩
擦因數(shù)是 .
答案 (1)B 不受木板如何運(yùn)動(dòng)的限制(或摩擦力的測(cè)量更方便、準(zhǔn)確)
(2)木塊的重力、每次拉木板時(shí)木塊和木板間的摩擦力
(3)圖象如右 0.25
1.如圖所示,一被吊著的空心的均勻球殼內(nèi)裝滿了細(xì)沙,底部有一閥門,打開(kāi)閥門讓細(xì)
沙慢慢流出的過(guò)程中,球殼與球殼內(nèi)剩余細(xì)沙組成的系統(tǒng)的重心將會(huì) ( )
A.一直下降 20、 B.一直不變
C.先下降后上升 D.先上升后下降
答案 C
2.如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30的斜面上,桿的另一端固定
一個(gè)重量是2 N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈性桿對(duì)小球的彈力 ( )
A.大小為2 N,方向平行于斜面向上 B.大小為1 N,方向平行于斜面向上
C.大小為2 N,方向垂直于斜面向上 D.大小為2 N,方向豎直向上
答案 D
3.如圖所示,物體A、B疊放在物體C上,水平力F作用于A,使A、B、C一
21、起共同勻速運(yùn)動(dòng),各接觸面間的摩擦力的情況是 ( )
A.A對(duì)C有向左的摩擦力 B.C對(duì)B有向左的摩擦力
C.物體C受到三個(gè)摩擦力作用 D.C對(duì)地有向右的摩擦力
答案 A
4.(2009蘇州模擬)實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧秤如圖甲所示,連接有掛鉤的拉桿與
彈簧相連,并固定在外殼一端O上,外殼上固定一個(gè)圓環(huán),可以認(rèn)為彈簧秤
的總質(zhì)量主要集中在外殼(重力為G)上,彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì),現(xiàn)將
該彈簧秤以兩種方式固定于地面上,如圖乙、丙所示,分別用恒力F0豎直
向上拉彈簧秤,靜止時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為 22、 ( )
A.乙圖讀數(shù)F0-G,丙圖讀數(shù)F0+ G B.乙圖讀數(shù)F0+G,丙圖讀數(shù)F0- G
C.乙圖讀數(shù)F0,丙圖讀數(shù)F0-G D.乙圖讀數(shù)F0-G,丙圖讀數(shù)F0
答案 D
5.如圖是力學(xué)中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,這三個(gè)實(shí)驗(yàn)共同的物理思想方法是(M為平面鏡) ( )
A.控制變量的方法 B.放大的思想方法 C.比較的思想方法 D.猜想的思想方法
答案 B
6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上,與鋼板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ 23、,由于
光滑導(dǎo)槽A、B的控制,物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng).現(xiàn)使鋼板以速度v1向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)
用力F沿導(dǎo)槽的方向拉動(dòng)物體使物體以速度v2沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng),則F的大小為 ( )
A.等于μmg B.大于μmg C.小于μmg D.不能確定
答案 C
7.如圖所示,在μ=0.1的水平桌面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量為20 kg,在
運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,還受到一個(gè)方向向左的大小為10 N的拉力作用,則物
體受到的滑動(dòng)摩擦力為(g=10 N/kg) ( )
A.10 N,向右 B.10 N,向左 24、 C.20 N,向右 D.20 N,向左
答案 D
8.(2009黃崗模擬)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊與桌面的接觸面相同),則由下表分析可知 ( )
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)(N)
1
靜止
0.3
2
靜止
0.5
3
直線加速
0.6
4
勻速直線
0.4
5
直線減速
0.2
A.木塊受到的最大摩擦力為0.6 N
B.木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.5 N
C.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩 25、擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小各不相同
答案 BC
9.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,受
到三個(gè)大小相同的作用力F.它們受到的摩擦力的大小關(guān)系是 ( )
A.三者相同 B.乙最大
C.丙最大 D.已知條件不夠,無(wú)法判斷
答案 D
10.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)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 26、 ( )
A.天花板與物體間的彈力一定不為零
B.天花板對(duì)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(chǎng)強(qiáng)度E的增大而增大
D.逐漸增大電場(chǎng)強(qiáng)度E的過(guò)程中,物體將始終保持靜止
答案 AD
11.如圖所示,板A的質(zhì)量為m,滑塊B的質(zhì)量為2m,板A用繩拴住,繩與斜面
平行,滑塊B沿傾角為α的斜面在A板的中間一段勻速下滑,若A、B之間
以及B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,求動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
答案
12.如圖所示,帶斜面的小車在水平地面上,斜面傾角為θ,緊靠斜面有一質(zhì)
量為m的光滑球,試確定在下列狀態(tài)下斜面對(duì)小球的彈力.
(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng).
(2)小車 27、向右以加速度a(a 28、將書(shū)分成32份,力F應(yīng)為多大?
(2)該書(shū)的頁(yè)數(shù).
(3)該書(shū)任意兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?
答案 (1)94.5 N (2)64頁(yè) (3)0.3
第二單元 力的合成與分解、受力分析
第3課時(shí) 力的合成與分解
要點(diǎn)一 力的合成
即學(xué)即用
1. 從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)向其他5個(gè)頂點(diǎn)作用著5個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5,
如圖所示.已知F1=10 N,具體各力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)成正比,這5個(gè)力的合力大小
為 N.
答案 60
要點(diǎn)二 力的分解
即學(xué)即用
2.將一個(gè)20 N的力進(jìn)行分解,其 29、中一個(gè)分力的方向與這個(gè)力成30角,試討論:
(1)另一個(gè)分力的大小不會(huì)小于多少?
(2)若另一個(gè)分力大小是,則已知方向的分力大小是多少?
答案 (1)10 N (2)或
3. 如圖所示,用繩AC與BC吊起一重100 N的物體,兩繩AC、BC與豎
直方向的夾角分別為30和45,求:繩AC和BC對(duì)物體的拉力大小.
答案
題型1 根據(jù)力的實(shí)際效果分解
【例1】如圖所示,輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上,桿與墻的夾角為30.另一端通過(guò)
輕質(zhì)細(xì)繩EG拉住,EG與墻的夾角為60,輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一質(zhì)量為m的物體
A.試求細(xì)繩EG的張力大小.
答案 mg 30、
題型2 用圖解法分析力的最小值
【例2】如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,對(duì)小球再施加一個(gè)力,使繩和豎直
方向成β角并繃緊,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),此力最小為 ( )
A.mgsinβ B. mgcosβ C. mgtanβ D. mgcotβ
答案 A
題型3 力的合成與分解問(wèn)題中的圖象處理
【例3】合力F與兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2之間的夾角θ的關(guān)系如圖所示(兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2
大小不變),則合力F大小的變化范圍是多少?
答 31、案 1 N≤F≤7 N
題型4 情景建模
【例4】 “雪龍”號(hào)科學(xué)考察船不僅采用特殊的材料,而且船體的結(jié)構(gòu)也應(yīng)滿足一定的條件,以對(duì)付
南極地區(qū)的冰塊與冰層,它是靠本身的重力壓碎周圍的冰塊,同時(shí)又將碎
冰塊擠向船底.如果碎冰塊仍擠在冰層與船體之間,船體由于受巨大的側(cè)
壓力而可能解體.為此,船體與鉛垂面之間必須有一傾斜角θ,如圖所示.
設(shè)船體與冰塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,試問(wèn)使壓碎的冰塊能被擠向船底,θ角應(yīng)滿足什么條件?
答案 θ≥arctanμ
1.如圖所示,作用在物體上的同一平面內(nèi)的四個(gè)共點(diǎn)力合力為零,若其中F2、F3、
F4大小和方向保持不變, F1逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)90 32、,而大小保持不變,則此物體所
受的合力大小為 ( )
A.F1 B.2 F2 C. F1 D.F1
答案 A
2.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小隨兩力之間的角度變化的關(guān)系如圖所
示,則有 ( )
A.這兩個(gè)力的合力的最大值為30 N
B.這兩個(gè)力的合力的最小值為10 N
C.由該圖象可確定兩個(gè)分力大小值
D.只能確定兩分力 33、值的范圍,不能確定具體值
答案 ABC
3.如圖所示,重力為500 N的人通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩牽引重200 N的物體,當(dāng)繩與
水平面成60角時(shí),物體靜止,不計(jì)滑輪與繩的摩擦,求地面對(duì)人的支持力和摩擦力.
答案 326.8 N 100 N
4.有一種機(jī)械裝置,叫做“滾珠式力放大器”,其原理如圖所示,斜面A
可以在水平面上滑動(dòng),斜面B以及物塊C都是被固定的,它們均由鋼
材制成,鋼珠D置于A、B、C之間,當(dāng)用水平力F推斜面A時(shí),鋼珠
D對(duì)物塊C的擠壓力F′就會(huì)大于F,故稱為“滾珠式力放大器”.如果斜面A、B的傾角分別為α、β,不計(jì)一切摩擦力以及鋼珠D自身的重力,求這一裝置的 34、力放大倍數(shù)(即F′與F之比).
答案 1+cot αcot β
第4課時(shí) 專題:受力分析
要點(diǎn)一 受力分析的研究對(duì)象
1.在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc,在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體, m1>m2,如圖所示,若三角形木塊和兩物體都是靜止的.則粗糙水平面對(duì)三角形木塊 ( )
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能確定,因m1、m2、θ1、θ2的數(shù)值均未給出
D.以上結(jié)論均不對(duì)
答案 D
要點(diǎn) 35、二 受力分析的步驟
2.一球被輕繩斜掛著靠在墻上處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,則此時(shí)球受到的力有 ( )
A.重力、繩子的拉力、墻對(duì)球的支持力
B.重力、繩子的拉力、球?qū)Φ膲毫?
C.重力、繩子的拉力、墻對(duì)球的支持力和靜摩擦力
D.重力、繩子的拉力、球?qū)Φ膲毫挽o摩擦力
答案 C
【例1】如圖所示,豎直平面內(nèi)放有一表面光滑的直角桿,桿的水平部分和豎直部分套有質(zhì)
量均為m的可自由移動(dòng)的小環(huán)M和N,M、N之間通過(guò)細(xì)線連接.在M環(huán)上施加一水平
拉力F使M環(huán)緩慢向右移動(dòng),試分析在M環(huán)緩慢移動(dòng)的過(guò)程中細(xì)線的張力及水平拉
力F的變化情況.
答案 細(xì)線的 36、張力和水平拉力均增大
【例2】用兩段輕質(zhì)細(xì)線OA、BC把兩質(zhì)量均為m的小球懸掛起來(lái).如圖所示,現(xiàn)對(duì)a持續(xù)
施加一個(gè)水平向左的恒力F,同時(shí)對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)水平向右的同樣大小的恒力F,最
后系統(tǒng)重新達(dá)到平衡.若F=mg,試畫(huà)出系統(tǒng)重新平衡時(shí)的位置.
答案 如下圖所示
【例3】如圖所示,A物體的上表面水平,它與B物體保持相對(duì)靜止,一起沿著斜面勻速
下滑,試分析A的受力情況.
答案 如下圖所示
【例4】如圖所示,在地面附近豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁
場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.同時(shí)存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).場(chǎng)強(qiáng)大小為E,一個(gè)帶正電
37、
的油滴經(jīng)圖中A點(diǎn),始終沿與水平方向成30角斜向下做直線運(yùn)動(dòng),從C點(diǎn)打出有界
的電磁場(chǎng).求油滴運(yùn)動(dòng)的速率的大小.
答案
1.如圖所示,小車M在恒力作用下,沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng),由此可判斷 ( )
A.若地面光滑,則小車一定受三個(gè)力作用
B.若地面粗糙,則小車可能受三個(gè)力作用
C.若小車做勻速運(yùn)動(dòng),則小車一定受四個(gè)力作用
D.若小車做加速運(yùn)動(dòng),則小車可能受三個(gè)力作用
答案 CD
2.將某均勻的長(zhǎng)方體鋸成如圖所示的A、B兩塊后,放在水平桌面上并對(duì)
放在一起,現(xiàn)用水平力F推B 物體,使A、B整體仍保持矩形沿F方向
勻速運(yùn)動(dòng),則 38、 ( )
A.物體A在水平方向上受兩個(gè)力的作用,且合力為零
B.物體A在水平方向上受三個(gè)力的作用,且合力為零
C.B對(duì)A的作用力方向與F方向相同
D.B對(duì)A的壓力等于桌面對(duì)A的摩擦力
答案 BC
3.(2008上海模擬)如圖所示,用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個(gè)針腳,另一個(gè)有鉛
筆芯的腳支撐在手掌心位置,使OA水平,然后在外端掛上一些不太重的物品,
這時(shí)針腳A、B對(duì)手指和手掌均有作用力,對(duì)這兩個(gè)作用力方向的判斷,下列各
圖中大致正確的是 39、 ( )
答案 C
4.如圖所示,(a)圖中水平橫梁AB的A端通過(guò)鉸鏈連在墻上,橫梁可繞A端上下轉(zhuǎn)動(dòng),輕繩BC系在B端,并固定于
墻上C點(diǎn),B端掛質(zhì)量為m的物體.(b)圖中水平橫梁的一端A插入墻內(nèi),另一端裝有一滑輪,輕繩的一端固定在墻上,另一端跨過(guò)滑輪后掛質(zhì)量也為m的物體.求兩水平橫梁作用力的大小.
答案 mg mg
1.(2009鹽城模擬)如圖所示,A、B、C三個(gè)物體疊放在桌面上,在A的上面再加一個(gè)向
下的作用力F,則C物體受到豎直向下的作用力除了自身的重力之外還有 ( )
A.1個(gè)力 40、 B.2個(gè)力 C.3個(gè)力 D.4個(gè)力
答案 A
2.將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力F1和F2,則下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. F是物體實(shí)際受到的力
B. F1和F2兩個(gè)分力在效果上可以取代力F
C.物體受到F1、F2和F三個(gè)力的作用
D. F是F1和F2的合力
答案 ABD
3.如圖所示,物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),則物塊受到的摩擦力f
與拉力F的合力方向應(yīng)該是 ( )
A.水平向右 41、 B.豎直向上
C.向右偏上 D.向左偏上
答案 B
4.如圖所示,在傾角為θ的固定光滑斜面上,質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用, F1方
向水平向右, F2方向豎直向上.若物體靜止在斜面上,則下列關(guān)系正確的是 ( )
A. F1sin θ+ F 2cos θ=mgsin θ, F2≤mg B.F1cos θ+ F2sin θ=mgsin θ, F2≤mg
C.F1sin θ- F2cos θ=mgsin θ, F2≤mg D.F1cos θ- 42、 F2sin θ=mgsin θ, F2≤mg
答案 B
5.用兩輛拖拉機(jī)拉一輛陷入泥坑的卡車,如圖所示,其中一輛拖拉機(jī)沿
與卡車前進(jìn)方向成45角,用大小為1.414103 N的力拉卡車,另一
輛沿與卡車前進(jìn)方向成30角,用大小為2103 N的力拉卡車,卡車
開(kāi)動(dòng)提供的動(dòng)力是4103 N.三車同時(shí)工作,剛好使卡車脫離泥坑,則卡車受到的阻力約為 ( )
A.8.2103 N B.6.0103 N
C.5.6103 N 43、 D.6.7103 N
答案 D
6.(2009青島質(zhì)檢)如圖所示,輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上,圓環(huán)A套在
粗糙的水平直桿MN上.現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O,使小球B從圖中實(shí)線位
置緩慢上升到虛線位置,但圓環(huán)A始終保持在原位置不動(dòng).則在這一過(guò)程中,環(huán)對(duì)桿的
摩擦力f和環(huán)對(duì)桿的壓力N的變化情況是 ( )
A. f不變, N不變 B. f增大, N不變
C.f增大, N減小 D. f不變,N減小
答案 B
7.如 44、圖所示,一小蟲(chóng)在半徑為R的半球形碗內(nèi)沿碗面緩慢向上爬,假定小蟲(chóng)與碗
之間動(dòng)摩擦因數(shù)是μ,小蟲(chóng)與球心的連線和豎直方向夾角為α,則下列有關(guān)說(shuō)
法正確的是 ( )
A.小蟲(chóng)可以沿碗爬到碗的頂端
B.小蟲(chóng)沿碗爬到的位置和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān),最高點(diǎn)滿足tan α=μ
C.小蟲(chóng)沿碗爬到的位置和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān),最高點(diǎn)滿足sin α=μ
D.條件不足,無(wú)法判斷小蟲(chóng)能爬到的具體位置
答案 B
8.在建筑工地上有時(shí)需要將一些建筑材料由高處送到低處,為此工人們?cè)O(shè)計(jì)了一種
如圖所示的簡(jiǎn)易滑軌:兩根圓柱形木桿A 45、B和CD相互平行,斜靠在豎直墻壁上,把
一摞弧形瓦放在兩木桿構(gòu)成的滑軌上,瓦將沿滑軌滑到低處.在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)瓦
滑到底端時(shí)速度較大,有時(shí)會(huì)摔碎,為了防止瓦被損壞,下列措施中可行的是 ( )
A.增多每次運(yùn)送瓦的塊數(shù) B.減少每次運(yùn)送瓦的塊數(shù)
C.增大兩桿之間的距離 D.減小兩桿之間的距離
答案 C
9.(2009日照一中月考)用繩AC和BC吊起一重物處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.若AC能
承受的最大拉力為150 N,BC能承受的最大拉力為105 N.那么,下列正確的說(shuō)法是 ( )
A.當(dāng)重物的 46、重力為150 N時(shí),AC、BC都不斷,AC拉力比BC拉力大
B.當(dāng)重物的重力為150 N時(shí),AC、BC都不斷,AC拉力比BC拉力小
C.當(dāng)重物的重力為175 N時(shí),最終AC不斷,BC斷
D.當(dāng)重物的重力為175 N時(shí),最終AC、BC都會(huì)斷
答案 AD
10.如圖所示,一個(gè)半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的內(nèi)表面光滑.
一根輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個(gè)小球,質(zhì)量分別是m1、m2.當(dāng)它們靜止時(shí), m1、m2
與球心的連線跟水平面分別成60角、30角,則碗對(duì)兩小球的彈力F1、F2大小
之比是 47、 ( )
A.1∶2 B.∶1 C.1∶ D. ∶2
答案 B
11.如圖所示,輕繩AB總長(zhǎng)為l,用輕滑輪懸掛重為G的物體.繩能承受的最大拉
力是2G,將A端固定,將B端緩慢向右移動(dòng)d而使繩不斷,求d的最大值.
答案
12.一種簡(jiǎn)易“千斤頂”,如圖所示,一豎直放置的T形輕桿由于光滑限制套管P的
作用,只能使之在豎直方向上運(yùn)動(dòng).若輕桿上端放一質(zhì)量M=100 kg的物體,輕桿的下端通
過(guò)一與桿固定連接的小輪放在傾角θ=37的斜面體上,并將斜面體放在光滑水平面上.
現(xiàn)沿水平方向?qū)π泵骟w施 48、以推力F,為了能將重物頂起,F最小為多大?(小輪與斜面
體的摩擦和質(zhì)量不計(jì),g=10 m/s2)
答案 750 N
13.(2009泰安質(zhì)檢)如圖所示,某同學(xué)在地面上拉著一個(gè)質(zhì)量為m=30 kg的箱子勻速
前進(jìn),已知箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,拉力F1與水平面的夾角為θ=45,g=
10 m/s2.求:
(1)繩子的拉力F1為多少?
(2)該同學(xué)能否用比F1小的力拉著箱子勻速前進(jìn)?如果能,請(qǐng)求出拉力的最小值;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
答案 (1) N (2)能 Fmin= N
第三單元 共點(diǎn)力作用下物體的平衡
第5課時(shí) 共點(diǎn)力作用下物體的平衡
49、要點(diǎn)一 物體平衡的基本概念
1.重為G的均質(zhì)桿一端放在粗糙的水平面上,另一端系在一條水平繩上,桿與水
平面成α角,如圖所示,已知水平繩中的張力大小F1,求地面對(duì)桿下端的作用
力大小和方向.
答案 方向與地面夾角β=arctan
要點(diǎn)二 平衡問(wèn)題的解決辦法
2.如圖所示,重物的質(zhì)量為m,輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的,平衡時(shí)
AO是水平的,BO與水平面的夾角為θ,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大
小是 ( )
A. F2=mgcos θ 50、 B. F1= mgcot θ
C.F2= mgsin θ D. F2=
答案 BD
題型1 收尾速度問(wèn)題
【例1】當(dāng)物體從高空下落時(shí),空氣阻力隨速度的增大而增大,因此經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落,這個(gè)速度稱為此物體下落的終極速度.已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻力正比于速度v,且正比于球半徑r,即阻力f=krv,k是比例系數(shù),對(duì)于常溫下的空氣,比例系數(shù)k=3.410-4 Ns/m2.已知水的密度ρ=1.0103 kg/m3,取重力加速度g=
10 m/ 51、s2,試求半徑r=0.10 mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)情況下的終極速度vT.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
答案 1.2 m/s
題型2 整體法和隔離法在平衡中的應(yīng)用
【例2】 如圖所示,質(zhì)量為m1=5 kg的滑塊置于一粗糙的斜面上,用一平行
于斜面的大小為30 N的力F推滑塊,滑塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),斜面體質(zhì)
量m2=10 kg,且始終靜止,取g=10 m/s2,求:
(1)斜面對(duì)滑塊的摩擦力.
(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力和支持力.
答案 (1)5 N (2) N 135 N
題型3 平衡問(wèn)題中的正交分解法
【例3】如圖所示,位于傾角為θ的斜面上的物體B由跨過(guò)定滑 52、輪的輕繩與物塊A相連.
從滑輪到A、B的兩段繩都與斜面平行.已知A與B之間及B與斜面之間的動(dòng)摩擦因
數(shù)均為μ,兩物塊質(zhì)量分別為mA和mB,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì).若用一沿斜面向下的力F拉B使它做勻速直線運(yùn)動(dòng),試求該拉力的大小以及繩對(duì)A的拉力大小.
答案 (3mA+mB)μgcosθ+(mA-mB)gsin θ mAgsinθ+μmAgcos θ
題型4 空間建模
【例4】 設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0 V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15 T.今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20 m/s 53、的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示).
答案 1.96 C/kg,沿著與重力方向成夾角θ=arctan 0.75斜向下方的一切方向
1.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2.0 kg的物體,放在傾角為θ=30的斜面上靜
止不動(dòng).若用豎直向上的力F=5.0 N提物體,物體仍靜止,下述結(jié)論正確
的是 ( )
A.物體受到的合外力減小5.0 N 54、 B.物體受到的摩擦力減小5.0 N
C.斜面受到的壓力減小5.0 N D.物體對(duì)斜面的作用力減小5.0 N
答案 D
2.如圖所示,兩光滑板AO、BO與水平面夾角都是60,一輕質(zhì)細(xì)桿水平放在其間,用豎直
向下的力F作用在輕桿中間,桿對(duì)兩板的壓力大小為 .
答案 F
3.測(cè)定患者的血沉,在醫(yī)學(xué)上有助于醫(yī)生對(duì)病情作出判斷,設(shè)血液是由紅血球和血漿組成的懸浮液.將此懸浮液放進(jìn)豎直放置的血沉管內(nèi),紅血球就會(huì)在血漿中勻速下沉,其下沉速率稱為血沉.某人的血沉v的值大約是1 55、0 mm/h.如果把紅血球近似看作是半徑為R的小球,且認(rèn)為它在血漿中下沉?xí)r所受的粘滯阻力為f=6πηRv.在室溫下η≈1.810-3 Pas.已知血漿的密度ρ0≈1.3103 kg/m3,紅血球的密度ρ≈1.3103 kg/m3.試由以上數(shù)據(jù),估算紅血球半徑的大小R= m.(結(jié)果取一位有效數(shù)字即可)
答案 310-6
4.在機(jī)械設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到下面的力學(xué)原理.如圖所示,只要使連桿AB與滑塊m所在平面間
的夾角θ大于某個(gè)值,那么,無(wú)論連桿AB對(duì)滑塊施加多大的作用力,都不可能使之滑動(dòng),且
連桿AB對(duì)滑塊施加的作用力越大,滑塊就越穩(wěn)定,工程力學(xué)上稱之為“自鎖” 56、現(xiàn)象.為使滑
塊能“自鎖”,θ應(yīng)滿足什么條件?(設(shè)滑塊與所在平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ)
答案 θ≥arccotμ
第6課時(shí) 專題:平衡問(wèn)題特例
要點(diǎn)一 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題
1.如圖所示,一個(gè)重為G的勻質(zhì)球放在光滑斜面上,斜面傾角為α,在斜面上有
一光滑的不計(jì)厚度的木板擋住球,使之處于靜止?fàn)顟B(tài).今使板與斜面的夾角
β緩慢增大,問(wèn):在此過(guò)程中,斜面和擋板對(duì)球的壓力F1和F2大小如何變化?
答案 F1減小, F2先減小后增大
2.如圖所示,小船用繩索拉向岸邊,設(shè)船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力不變,
那么小船在勻速靠岸過(guò)程中,下面說(shuō)法哪些是正確的 ( 57、 )
A.繩子的拉力F不斷增大 B.繩子的拉力F不變
C.船所受的浮力不斷減小 D.船所受的浮力不斷增大
答案 AC
3.(2009宣武區(qū)模擬)如圖所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿承受彈力的
最大值一定,A端用鉸鏈固定,滑輪在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可不計(jì)),
B端吊一重物G.現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩慢上拉(均
未斷),在AB桿達(dá)到豎直前,以下分析正確的是 ( )
A.繩子越來(lái)越容易斷 B.繩子越來(lái)越不容易斷
C 58、.AB桿越來(lái)越容易斷 D.AB桿越來(lái)越不容易斷
答案 B
要點(diǎn)二 平衡中的臨界與極值問(wèn)題
4.如圖所示,能承受最大拉力為10 N的細(xì)線OA與豎直方向成45角,能承受最大拉力為5 N的
細(xì)線OB水平,細(xì)線OC能承受足夠的拉力,為使OA、OB均不被拉斷,OC下端所懸掛物體的重
力最大是多少?
答案 5 N
5.(2009溫州質(zhì)檢)木箱重為G,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,用斜向上的力F拉木
箱,使之沿水平地面勻速前進(jìn),如圖所示.問(wèn)角α為何值時(shí)拉力F最小?這個(gè)最小值為
多大?
答案 α=arctan μ
6.如圖所示,質(zhì)量為m的 59、球,放在傾角為α的光滑斜面上,試分析擋板AO與
斜面間的傾角β多大時(shí),AO所受壓力最小?
答案 β=90 mgsin α
【例1】 如圖所示,物體的質(zhì)量為2 kg,兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上,
另一端系于物體上,在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成θ=60的拉力F,若要使
兩繩都能伸直,求拉力F的大小范圍.
答案 ≤F≤
【例2】如圖所示,將一球形物體夾在豎直墻AC與木板BC之間,已知各接觸面均光滑,
將球?qū)Φ膲毫τ肗1表示,球?qū)δ景宓膲毫τ肗2表示.現(xiàn)將木板以C端為軸緩慢地
轉(zhuǎn)至水平位置的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
60、A. N1和N2都增大 B.N1和N2都減小
C.N1增大, N2減小 D.N1減小, N2增大
答案 B
【例3】 有一只小蟲(chóng)重為G,不慎跌入一個(gè)碗中,如圖所示.碗內(nèi)壁為一半徑
為R的球殼的一部分,其深度為D.碗與小蟲(chóng)腳間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,若小
蟲(chóng)可以緩慢順利地爬出碗口而不會(huì)滑入碗底.試問(wèn)D的最大值為多少?(最
大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大?。?
答案
【例4】 在食品加工過(guò)程中,有的物料需要壓片操作,就要用到壓片機(jī),如圖所
示,兩個(gè)直徑相同的壓輥相對(duì)回轉(zhuǎn),厚度為h1的面團(tuán)被 61、壓后的厚度為h2,絕對(duì)
下壓量Δh=h1-h2,壓輥直徑為D,面團(tuán)與壓輥間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,要保證面
團(tuán)順利進(jìn)入兩個(gè)壓輥之間,必須滿足怎樣的導(dǎo)入條件(μ與D以及Δh之間
的關(guān)系),機(jī)器才能正常工作,不會(huì)發(fā)生“反料”現(xiàn)象?
答案 μ≥
1.(2009泰安質(zhì)檢)如圖是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖.使用時(shí),用
撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動(dòng),把涂料均勻地粉刷到墻上.撐竿
的重量和墻壁的摩擦均不計(jì),而且撐竿足夠長(zhǎng),粉刷工人站在離墻壁一定距離處
緩緩上推涂料滾,該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1、涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2
將如何變化 62、 ( )
A. F1增大, F2減小 B.F1減小, F2增大
C.F1、F2均增大 D.F1、F2均減小
答案 D
2.如圖所示,兩個(gè)完全相同的球,重力大小均為G,兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
都為μ,且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,一根輕繩兩端固結(jié)在兩個(gè)球上,在
繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力,當(dāng)繩被拉直后,兩段繩間的夾角為α.問(wèn)當(dāng)F
至少為多大時(shí),兩球?qū)?huì)發(fā)生滑動(dòng)?
答案
3.如圖所示,一個(gè)重22 63、5 N的物體G由OA和OB兩根繩子拉著,繩OB始終保持沿水平方
向.已知兩根繩子能承受的最大拉力均為 N,為了保持繩子不被拉斷,繩子OA
與豎直方向的夾角α的最大值應(yīng)為多少?
答案 30
4.如圖所示,兩根相同的橡皮繩OA、OB,開(kāi)始夾角為0,在O點(diǎn)處打結(jié)吊一重
G=50 N的物體后,結(jié)點(diǎn)O剛好位于圓心.
(1)將A、B分別沿圓周向兩邊移至A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60.
欲使結(jié)點(diǎn)仍在圓心處,則此時(shí)結(jié)點(diǎn)處應(yīng)掛多重的物體?
(2)若將橡皮繩換成無(wú)明顯彈性的輕繩,結(jié)點(diǎn)仍在圓心O,在結(jié)點(diǎn)處仍掛重G=50 N的重物,并保持左側(cè)輕繩在OA′
不動(dòng),緩慢將右側(cè)輕繩從OB′ 64、沿圓周移動(dòng),當(dāng)右側(cè)輕繩移動(dòng)到什么位置時(shí)右側(cè)輕繩OB′中的拉力最小?最小值是多少?
答案 (1)25 N (2)當(dāng)右側(cè)輕繩OB′移動(dòng)到與左側(cè)輕繩垂直時(shí),右側(cè)輕繩OB′中的拉力最小 N
1.表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′處有一無(wú)
摩擦定滑輪,輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個(gè)小球掛在定滑輪上,如圖所示.兩小球平衡
時(shí),若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=2.4R和L2=2.5R,則這兩個(gè)小球的質(zhì)量之
比m1∶m2為(不計(jì)球的大小) ( )
A.24∶1 65、 B.25∶1 C.24∶25 D.25∶24
答案 D
2.(2009中山模擬)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小物體靜止在固定的、半徑
為R的半圓形槽內(nèi),距最低點(diǎn)高為R/2處,則它受到的摩擦力大小為 ( )
A. B. C. D.
答案 B
3.細(xì)線AO和BO下端系一個(gè)物體P,細(xì)線長(zhǎng)AO>BO,A、B兩個(gè)端點(diǎn)在同一水平線
上.開(kāi)始時(shí)兩線剛好繃直,BO線處于豎直方向,如圖所示,細(xì)線AO、BO的拉力設(shè)
為FA和FB,保持端點(diǎn)A、B在同一水平線上,A點(diǎn)不 66、動(dòng),B點(diǎn)向右移動(dòng);使A、B逐漸
遠(yuǎn)離的過(guò)程中,物體P靜止不動(dòng),關(guān)于細(xì)線的拉力FA和FB的大小隨AB間距離變化的情況是 ( )
A. FA隨距離增大而一直增大 B.FA隨距離增大而一直減小
C.FB隨距離增大而一直增大 D.FB隨距離增大而一直減小
答案 A
4.如圖所示,木棒AB可繞B點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),A端被繞過(guò)定滑輪吊有重
物的水平繩和繩AC拉住,使棒與地面垂直,棒和繩的質(zhì)量及繩與滑輪的摩
擦均可忽略,如果把C端拉至離B端的水平距離遠(yuǎn)一些的C′點(diǎn),AB仍沿
豎直方向,裝置仍然平衡,那么AC繩受的張力F1和棒受的壓力F2的變化是 ( )
A. F1和F2均增大 B.F1增大,F2減小
C.F1減小, F2增大 D.F1和F2均減小
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