【基础知识篇】2013-2014学年高中物理粤教版必修一同步练测:第三章 研究物体间的相互作用(4份,含解析)

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名称 【基础知识篇】2013-2014学年高中物理粤教版必修一同步练测:第三章 研究物体间的相互作用(4份,含解析)
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资源类型 教案
版本资源 广东版
科目 物理
更新时间 2013-08-24 19:40:09

文档简介

第二节 研究摩擦力
建议用时 实际用时 满分 实际得分
45分钟 100分
一、选择题(本题包括12小题,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,有的有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共60分)
1.关于摩擦力的方向,下列说法正确的
是(  )
A.摩擦力的方向总是与运动方向相反
B.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反
C.滑动摩擦力一定是阻力
D.摩擦力的方向一定与压力的方向垂直21世纪教育网
2.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.两个运动的物体,压力大的,所受滑动摩擦力也大
B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大
C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大
D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大
3.置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小 ( )
A.与压力成正比
B.等于水平拉力
C.小于滑动摩擦力
D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
4.下列说法中正确的是( ) A.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
B.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力的作用
C.两个物体之间如果有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用
D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用
5.如图1,木块质量为m,跟水平桌面的动摩擦因数为μ,受水平向右的力F的作用匀速运动,从物体到边缘开始,到物体下落为止,在此过程中物体保持匀速运动,下列说法正确的是 ( )
A.推力F因物体悬空部分越来越大而变小
B.推力F在物体下落前会变为原来的1/2
C.推力F始终是μmg
D.因接触面变小,动摩擦因数μ会变大
6.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=,下面说法正确的是(  )
A.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,与正压力FN成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触的情况及材料决定
7.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是[ ]
A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦?
B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦?
C.两者都是减小摩擦?21世纪教育网
D.两者都是增大摩擦?
8. 如图2所示,一物体在动摩擦因数μ=0.2的水平面上向左运动,物体质量为10 kg,它在运动过程中还受到一个水平向右的大小为20 N的拉力作用,则物体受到的摩擦力为( )
A.0 N
B.20 N,水平向右
C.40 N,水平向右
D.20 N,水平向左
图2
9. 如图3所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力的作用,木块处于静止状态.其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去力F1,则木块在水平方向受到的摩擦力为( )
A.8 N,方向向右
B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向右
D.0
图3
10. 有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体之间不光滑,如图4所示.现用一水平力F作用在B物体上,物体仍保持静止,下列说法正确的是( ) 图4
A.C受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.A受到水平向右的摩擦力作用
C.B对C的摩擦力方向为水平向右[21世纪教育网
D.C和地面间无摩擦力的作用
11.(单选)运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为F上和
F下,下列说法正确的是(  )
A.F上向上,F下向下,F上=F下
B.F上向下,F下向下,F上>F下
C.F上向上,F下向上,F上=F下
D.F上向上,F下向下,F上>F下
12.(单选)放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图5所示,则关于M和m受力情况的判断中不正确的是(  )
A.m受到向右的摩擦力
B.M受到m对它向左的摩擦力 图5
C.地面对M的摩擦力方向向右
D.地面对M不存在摩擦力作用
二、实验题(本题共2小题,第13题13分,第14题8分,共23分,请将正确的答案填到指定位置)
13.某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块.
(1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是____,方向向______.
(2)当弹簧秤的读数是2.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是______摩擦力,大小是______, 方向向______.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力, 大小是______,动摩擦因数μ=______.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,木块受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______.
14.如图6所示,用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上,F=50N.方向垂直于墙,若物体匀速下滑,物体受到的摩擦力是______N,动摩擦因数是______,若物体静止不动,它受到的静摩擦力是______N,方向______.(g取10N/kg)
三、计算题(本题共2题,共17分,作图题要作图规范,计算题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图7所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力.(取g=10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
图7
16.如图8所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数.
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
(3)如果物体在运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力多大?
图8
第二节 研究摩擦力
得分:
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 21世纪教育网
二、填空题
13. (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
14.
三、计算题
15.
16.
第二节 研究摩擦力 参考答案
1.D 解析:摩擦力与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与运动方向可能相同,也可能相反,故A、B、C选项均错误。
2.D
3.BD 解析:静摩擦力大小由二力平衡可知B、D选项正确;静摩擦力大小不大于最大静摩擦力,而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,可判断C选项错误。[来源:21世纪教育网]
4.D
5.C
6.D
7.A
8. B 解析:研究摩擦力时:(1)首先要根据实际情况判断、分析究竟是静摩擦力还是滑动摩擦力;(2)如果是滑动摩擦力,就要分析滑动面上压力的大小,用公式计算;(3)如果是静摩擦力,就要分析物体所受到的其他力, 根据物体所处的运动状态,通过列力学方程求解.
根据滑动摩擦力公式f=μFN可以得到:摩擦力等于20 N,其方向水平向右.选B.
9.C [未撤去F1前,木块静止,说明木块所受的静摩擦力大小f静=F1-F2=8 N,方向向左.也说明了最大静摩擦力f静max≥8 N.当撤去F1后,在F2作用下木块有向左运动的趋势,地面给木块的静摩擦力方向变为向右,因F2=2 N,小于最大静摩擦力,故木块仍保持静止,因而正确选项为C.
10. AC 解析:在选项A中,以A、B、C三者的整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此C受到地面的摩擦力等于拉力F,方向向左,A项正确,D项错误;在选项B中,以A为研究对象,A不受摩擦力,否则A不能平衡,B项错误;选项C中,B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等,方向相反.由此可知,B对C的摩擦力大小等于F,方向水平向右,C项正确.
11.C 解析:由题意知运动员向上、向下都是匀速,只受重力、摩擦力作用,故二力平衡,摩擦力总是向上的,且大小都等于运动员的重力.]
12.C 解析:因为弹簧处于压缩状态,故弹簧对m有向左的弹力,而m静止,因此m受M施加的向右的摩擦力,平衡弹簧弹力,A对.以M为对象,M对m有向右的摩擦力,大小等于弹簧弹力,则m对M有向左的摩擦力(力的作用是相互的),在此两力作用下,M恰好平衡,地面对M无摩擦力.故B、D对,C错.
13、(1)静,1N,左
(2)最大静,2.1N,左
(3)滑动,2N,0.4
(4)滑动,2N
(5)滑动,2N
14、10N,0.2,10,向上
15. (1)5 N (2)10 N
解析: 在地面上,FN=mg,则滑动摩擦力(最大静摩擦力fmax)大小为fmax=μFN=μmg=0.5×2×10 N=10 N.
(1)当拉力F=5 N时,F(2)当拉力F=12 N时,F>fmax,物体滑动.则f滑=μFN=μmg=10 N.
16.(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N
解析: (1)由F=kx=μFN知μ===0.4.
(2)由F=kx′得F=120 N;此时物体受到的摩擦力为f=μG=0.4×200 N=80 N.
(3)物体所受的摩擦力大小方向不变仍为80 N.第三节 力的等效和替代
第四节 力的合成与分解
建议用时 实际用时 满分 实际得分
45分钟 100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,有的有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共50分)
1.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的(  )
A.大小和方向都确定
B.大小确定,方向不确定
C.大小不确定,方向确定
D.大小方向都不确定
2.一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过(  )
A.45° B.60°
C.120° D.135°
3. 下列各组共点力在一个平面内,合力可能为0的是( )
A.15 N、5 N、6 N
B. 3 N、 6 N、4 N
C. 2 N、 7 N、10 N
D. 11 N、7 N、14 N
4.大小为4 N、7 N、9 N的三个共点力作用在一个物体上,则下列说法中错误的是(  )
A.物体所受的合力的最大值为20 N
B.三个力合力的最小值为2 N
C.三个力合力的最小值为零
D.三个力的合力可能是5 N
5. 在一个平面内的6个共点力,相邻力的夹角均为,大小如图1示,则这6个力的合力为( )
A. 0
B. 3N与6N的力同向
C. 3N与5N的力同向
D. 6N与5N的力同向
图1
6.关于力的分解,下列说法不正确的是(  )
A.力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果
B.分力的大小一定大于合力的大小
C.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则
D.分解一个力往往根据它产生的效果来分解
7.如图2所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力是(  )
A.mgcos α
B.mgtan α[来源:21世纪教育网]
C.
D.mg 图2
8.物体静止在斜面上,当斜面倾角变小时,下列说法正确的是(  )
A.物体对斜面压力增大
B.物体对斜面静摩擦力增大,方向沿斜面向下
C.物体不会沿斜面下滑
D.物体对斜面静摩擦力减小,方向沿斜面向上
9.用轻绳把一个小球悬挂在O点,用力拉小球使其悬绳偏离竖直方向30°,小球处于静止状态,力F与竖直方向成角θ,如图3所示,若要使拉力F取最小值,则角θ应为(  ) 图3
A.30° B.60°
C.90° D.45°
10.质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为 ,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个
A. mg
B. (mg+Fsinθ)
C. (mg+Fsinθ) D.Fcosθ
二、填空题(本题共1小题,共6分,请将正确的答案填到指定位置)
11.将一个大小为25 N的力分解成两个分力,其中一个分力的大小是20 N,则另一个分力的最小值是______;最大值是________.如果另一个分力的方向跟合力成53°角,则它的大小可能是______.
三、计算题(本题共4题,共44分,要求作图规范,计算题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12.如图4所示,重50 N的重物A,用两根长均为l=30 cm的细绳悬在水平天花板上,悬点B、C间距离为48 cm,试求:
图4
(1)画出A物体的受力示意图;
(2)画出物体A所受的重力分解的示意图;
(3)两细绳中张力的大小.
13. 三角支架顶端悬一重G的物体,见图5,求重物的拉力对支架作用大小。
图5
14.斜面倾角为,物体沿斜面匀速下滑。证明:物体与斜面间摩擦因数。
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15. 一段轻绳,一端固定在桥上,另一端系一重物G。用一轻杆加一滑轮支起绳某一点使绳与竖直方向成,如图6所示。若轻杆可绕O点转动,轻杆与竖直方向成多大角能支撑住绳和重物,此时杆的支持力多大?
图6
第三节 力的等效和替代 第四节 力的合成与分解
得分:
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题
11.
三、计算题
12.
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13.
14
15
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第三节 力的等效和替代 第四节 力的合成与分解
参考答案
1.A
2. C
3. B D
4. B
5. D
6. B 解析:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则;力的分解的原则是根据力的实际作用效果来分解力;合力和分力的作用效果是相同的;合力与分力的关系只有等效代替关系,没有固定的大小关系,故B不正确.
7. B 解析:如图7所示,小球的重力mg的两个分力与FN1、FN2大小相等,方向相反,故FN1=mgtan α,球对挡板的压力FN1′=FN1=mgtan α.]
8. AC
9. B 解析:选取小球为研究对象,小球受三个共点力作用:重力G、拉力F和轻绳拉力FT.由于小球处于平衡状态,所以小球所受的合力为零,则FT与F的合力与重力G等值 图7
反向.因为绳子方向不变,作图后不难发现,只有当F的方向与FT的方向垂直时,表示力F的有向线段最短,即当F的方向与轻绳方向垂直时,F有最小值.故本题的正确选项是B.
10. BD 解析:木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F .沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解如图8所示(这样建立坐标系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所以,在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y轴上向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡).即
Fcosθ=F ①
FN=mg+Fsinθ ②
又由于 F = FN ③ 图8
得 F = (mg+Fsinθ) 故B、D答案是正确的.
11. 5 N 45 N 15 N
12.(1)、(2)如图9所示 (3)41.7 N
解析 将A的重力沿两根细绳方向分解,如右图所示,则有2Fcos α=G,F=,又在几何三角形△ABD中cos α==0.6,故F= N=41.7 N.
13.(见解析) 图9
解析:重物拉力作用在支架上AC、BC形变只是长度的改变,从而发生一个微小形变,AC是伸长形变,BC是压缩形变。
分力方向如图10所示。
()
14. (见解析)
解析:物体沿斜面下滑受三个力,重力G,滑动摩擦力f,斜面支持力FN。 图10
重力使物体沿斜面下滑,压紧斜面。
∴ 重力的分力为,如图11示
沿斜面匀速滑动,

所以
图11
15.(见解析)
解析: 绳上各点拉力均为G,滑轮受绳压力如图12所示,F=G,与绳的夹角均为。
∴ 轻杆与竖直方向成时,能支撑住绳和重物,支撑力大小为G。
图12第六节 作用力与反作用力
建议用时 实际用时 满分 实际得分
45分钟 100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,有的有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共50分)
1.物体静止放在桌面上,下列说法正确的是( )
A.水平桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体所受的重力,这两个力是同一种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
2.下列说法正确的是( )
A.凡是大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
B.凡是大小相等、方向相反,作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
C.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直线上,且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力究竟称哪个力是作用力是任意的
3.在拔河比赛中,下列各因素对拔河获胜有利的是( )
A.对绳的拉力大于对方
B.对地面的最大静摩擦力大于对方
C.手对绳的握力大于对方
D.绳子长于对方
4.下列各对力中是相互作用力的是( )
A.电灯拉悬绳的力和悬绳对电灯的拉力
B.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力
C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力
D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力
5.一本书放在水平桌面上静止,下列判断正确的是( )
A.重力大小等于压力
B.重力和压力大小相等、方向相同,因此说重力就是压力
C.重力等于压力是因为它们是一对作用力和反作用力
D.重力等于压力是因为它们是一对平衡力
6.汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下面的说法中正确的是( )
A.汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车拉汽车的力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力
D.加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力;汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力(牵引力)大于拖车对它的拉力
7.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是(  )。
A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,才能向上弹起
B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会旋转
D.发射火箭时,火箭向下喷气,使火箭上升
8.跳高运动员蹬地后从地面上跳起,在起跳过程中(  )。
A.地面对运动员的支持力大于他对地面的压力
B.地面对运动员的支持力等于他对地面的压力
C.地面对运动员的支持力和他受到的重力大小相等
D.地面对运动员的支持力大于他受到的重力
9.甲、乙两人发生口角,甲打了乙的胸口,一拳致使乙受伤,法院判决甲应支付乙医疗费。甲狡辩说:我打了乙一拳,根据牛顿第三定律知,作用力与反作用力大小相等,乙对我也有相同大小的作用力,所以乙并没有吃亏。那么这一事件判决的依据应为(  )。
A.甲打乙的力大于乙对甲的作用力,判决甲付给乙医疗费
B.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,但拳头的承受能力大于胸口的承受能力,所以乙受伤而甲未受伤,甲又主动打乙,故判决甲支付乙的医疗费
C.甲打乙的力大小等于乙对甲的作用力,甲的拳和乙的拳受伤的程度不同,甲轻而乙重,故判决甲支付乙的医疗费
D.由于是甲用拳打乙的胸口,所以甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力,故判决甲支付乙的医疗费[21世纪教育网
10.如图1所示, A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m.整个装置用轻绳悬挂于O点.在电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上的拉力F的大小为( )
图1
A.F=mg B.F=(M+m)g C.Mg<F<(M+m)g D.F>(M+m)g
二、填空题(本题共1小题,共10分,请将正确的答案填到指定位置)
11.如图2所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块部分地浸在台秤上的水杯中(水不会溢出),若弹簧测力计的示数变为F′T=6 N,则金属块浸入水中后,台秤的示数将增加________ N。
图2
三、计算题(本题共3题,共40分,要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12.如图3所示,A、B两物体叠放在一起,A受到向右的力F=4 N的作用,A、B与地面保持相对静止,试分析A、B两物体的受力,并指出哪两个力是作用力与反作用力,哪两个力是平衡力?
图3
13.喷气式飞机飞行时,利用了作用力与反作用力的原理。有人说:“喷气式飞机喷出的气体向后推动空气,空气就向前推动飞机,喷气式飞机正是由于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行的。”这种说法错在哪里?正确的说法是什么?
14.如图4所示,天平左盘中有一个木质框架,框架的上部固定着一个电磁铁A,框架的下面有一块小铁片B.天平的右盘放上适当的砝码,使天平处于平衡状态.现用遥控的方法使电磁铁A的电路接通,铁片B将被A吸上去.试分析回答下列问题:
图4
(1)在B向上运动的过程中,天平是什么状态?
(2)B被A吸住不动时,天平是什么状态?
(3)用遥控器切断A的电路,在B下落过程中,天平是什么状态?

第六节 作用力与反作用力
得分:
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 621世纪教育网 7 8 9 10
答案21世纪教育网
二、填空题
11.
三、计算题
12.
13.
14
第六节 作用力与反作用力 参考答案
1.思路解析:作用于同一物体等大反向的就是平衡力,A正确,B错误.压力与重力不是同一个力,也不是同种性质的力,压力属于弹力,C错误.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是相互作用力.
答案:A
2.思路解析:作用力与反作用力必是同时产生,一个力伴随着另一个力产生.如果是毫无关系的两个力即使是大小相等、方向相反,作用在同一直线上,且分别作用在两个物体上,也不是作用力与反作用力.作用力与反作用力称哪个是作用力是任意的.
答案:D
3.思路解析:由于绳上的拉力相同,因此获胜的关键是看谁的脚下摩擦力大.如果一方站在光滑的地面上将无法获胜.
答案:B
4.思路解析:作用力与反作用力的特点.21世纪教育网
答案:A
5.思路解析:重力与支持力是一对平衡力,支持力与压力是一对相互作用力.
答案:A
6. 答案:D
思路解析:汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力,二者一定等大、反向,分别作用在拖车和汽车上,故A错.作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,故B错.不论汽车匀速运动还是加速运动,作用力和反作用力总相等,故C错.拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地
7. 答案:D.
解析:大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退,这不是反作用力的应用,相反,我们要防止这种现象发生,其他选项都利用了反作用力。
面对拖车的摩擦阻力(包括其他阻力),汽车能加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它向后的拉力,故选项D正确.
8. 答案:BD
解析:地面对运动员的支持力和他对地面的压力是一对相互作用力,一定大小相等,所以选项A是错误的。运动员能够从地面上跳起,正是因为地面对运动员的支持力大于他受到的重力,所以选项C是错误的。21世纪教育网
9. 答案:B
解析:此题的创新之处在于由物理原理上升到了法院审理。甲打乙的胸口时,从物理角度看,作用力与反作用力的大小是相等的,但是从生理角度看,因为甲的拳头与乙的胸口承受外力的限度不同,所以甲的拳头与乙的胸口的疼痛感受和受伤情形不同。此外,从法理角度看,是甲主动出手伤人的,甲是施暴者,乙是受害人。对A,甲打乙的力与乙对甲的反作用力,是一对作用力与反作用力,大小是相等的,故A选项错误;对B,由上面的分析可,从物理的角度、从生理的角度、从法理的角度,法院的判决是正确的,故B选项正确;对C,甲打乙的力与乙对甲的反作用力固然大小相等,甲的拳头与乙的胸口的受伤程度也轻重不同,但法理上的判决依据是看谁是受害人,谁是施暴者,故C选项错误;对D,甲对乙的力与乙对甲的反作用力,大小相等,不可能“远大于”,故D选项错误。
10.思路解析:当电磁铁未通电时,整个装置处于静止状态,轻绳的拉力为F=(M+m)g;当电磁铁通电后,铁片被吸引上升,处于加速状态,吸引力F1>mg,根据牛顿第三定律,铁片吸引电磁铁的力F1′>mg ,故绳的拉力F=F1′+Mg>(M+m)g.而且在B不断靠近A的过程中,吸引力F1越来越大,故轻绳的拉力F也逐渐增大.当B被A吸住静止后,绳的拉力又变为(M+m)g.综上所述,F>(M+m)g.
答案:D
11. 答案:4
解析:金属块浸入水中后。水对金属块产生浮力F,由弹簧测力计的示数知,浮力的大小为F=G-F′T=10 N-6 N=4 N。根据牛顿第三定律,金属块对水也施加一个反作用力,所以,台秤的示数增加4 N。
12. 答案:见解析
解析:如图所示,A受到向右的力F作用,处于静止状态,A必然受到B给它的向左的摩擦力f1,且F=f1,F与f1是一对平衡力,A在竖直方向上受重力和B对A的支持力FN1和mAg也是一对平衡力。
力的作用是相互的,则A对B施加了向下的压力FN1′、向右的摩擦力f′1,f1与f′1是一对作用力与反作用力,FN1与F′N1是一对作用力与反作用力。B在水平方向上还受到与方向相反的地面的摩擦力f2,f2与f′1是一对平衡力,如图所示。
13. 答案:见解析
解析:这种说法是错误的。正确的说法应该是:喷气式飞机给喷出的气体一个作用力,而喷出的气体给飞机一个反作用力,飞机就是受到了这个反作用力的作用,才克服空气阻力向前飞行的。
14.思路解析:(1)B向上运动时,它受到电磁铁A竖直向上的吸引力作用,吸引力F比B的重力大,而且吸引力随着B与A的距离减小而增大;根据牛顿第三定律,B对A竖直向下的作用力与A对B的吸引力,任何时刻都大小相等,所以,在B向上运动的过程中,天平的平衡遭到破坏,右边将向上翘起.
(2)B被A吸住不动时,天平恢复平衡状态.此时,A、B相对静止,可以看作一个整体,不管A、B之间的吸引力多大,都是系统的“内力”,不影响天平的平衡状态.
(3)A的电路被切断后,它的磁性消失,铁片在重力作用下竖直下落,A、B之间已无作用力,在B下落过程中,天平的平衡状态遭到破坏,左边向上翘起.
答案:(1)在B向上运动的过程中,天平的平衡遭到破坏,右边将向上翘起.
(2)B被A吸住不动时,天平恢复平衡状态.
(3)在B下落过程中,天平的平衡状态遭到破坏,左边向上翘。第五节 共点力的平衡条件
建议用时 实际用时 满分 实际得分
45分钟 100分
一、选择题(本题包括12小题,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,有的有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共60分)
1.下列各运动状态中物体处于平衡状态的是( )
A.静止在粗糙面上的物体 B.沿光滑斜面下滑的物体
C.在平直路面匀速行驶的汽车 D.初速度为零的做匀加速直线运动的物体
2.一物体受到三个共点力的作用,下列能使物体处于平衡状态的是(  )。
A.F1=7 N,F2=8 N,F3=9 N
B.F1=8 N,F2=2 N,F3=1 N
C.F1=7 N,F2=1 N,F3=5 N
D.F1=10 N,F2=8 N,F3=1 N
3.一个物体受到三个力的作用,三力构成的矢量图如图所示,则能够使物体处于平衡状态的情形是(  )。
4.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时,运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2,那么( )
A.f1向下,f2向上,且f1=f2 B.f1向上,f2向下,且f1>f2
C.f1向上,f2向上,且f1=f2 D.f1向上,f2向下,且f1=f2
5.如图3-5-8,放置在水平地面上的直角劈质量为M,直角劈上有一个质量为m的物体,若m在其上匀速下滑,M仍保持静止,则( )
图3-5-8
A.直角劈对地面的压力等于(M+m)g B.直角劈对地面的压力大于(M+m)g
C.地面对直角劈没有摩擦力 D.地面对直角劈有向左的摩擦力
6.如图所示,两块同样的条形磁铁A与B质量均为m,将它们竖直放在水平地面上,用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧测力计的读数为mg,则B对A的弹力F1以及桌面对B的弹力F2分别为(  )。
A.F1=0,F2=mg
B.F1=mg,F2=0
C.F1>0,F2=mg
D.F1>0,F27.如图3-5-10所示 ,一根长为L的易断的细绳,其两端固定在天花板上的A、B两点,若在细绳上的C处系一重物,已知AC>BC,则下面的说法中正确的是( )
图3-5-10
A.增加物体的质量,BC绳先断 B.增加物体的质量,AC绳先断
C.增加物体的质量,两根绳同时断 D.以上说法都不对
8.如图3-5-11所示,重物G用轻绳悬于O点,被轻绳OA、OB拉住,现保持O点及OA绳位置不变,缓缓将OB绳由水平方向向上转动,在转动过程中OA、OB绳中的张力变化情况是( )
图3-5-11
A.OA绳张力一直变大,OB绳张力一直变小
B.OA绳张力一直变大,OB绳张力先变小后变大
C.OA绳张力一直变小,OB绳张力一直变大
D.OA绳张力一直变小,OB绳张力先变小后变大
9.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能够承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图3-5-14所示,其中OB是水平的,A、B固定,若逐渐增加C端所悬挂重物的质量,则最先断的是( )
图3-5-14
A.必定是OA B.必定是OB
C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC
10.如图3-5-15,有一个半径为r=0.2 m的圆柱绕竖直轴OO′以ω=9 rad/s的角速度匀速转动,今用力F将质量为1 kg的物体A压在圆柱侧面,使其以v0=2.4 m/s的速度匀速下降,若物体A与圆柱的动摩擦因数μ=0.25,求力F的大小.(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动)
图3-5-15
11.如图所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是(  )。
A.F1=mgsinθ B.
C.F2=mgcosθ D.
12.如图3-5-17所示,一质量为M的楔形块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b是两个位于斜面上质量均为m的木块.已知所有接触面都是光滑的.发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对桌面的压力等于( )
图3-5-17
A.Mg+mg B.Mg+2mg C.Mg+mg(sinα+sinβ) D.Mg+mg(cosα+cosβ)
二、填空题(本题共1小题,共6分,请将正确的答案填到指定位置)
13.如图所示,两物体A、B质量分别为2 kg、1 kg,用跨过定滑轮的轻绳相连。A静止于水平地面上,不计摩擦,绳对A的拉力大小为________N,地面对A作用力的大小为________N。(取g=10 m/s2)
三、计算题(本题共3题,共34分,要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.如图3-5-9所示,细绳AO和BO悬挂一重G=100 N的物体,已知α=30°,β=60°,求绳AO、BO所受的拉力分别为多大?
图3-5-9
15.如图3-5-13所示,在倾角α=30°的斜面上有一竖直的挡板,在挡板和斜面之间有一重为G=20 N的光滑圆球.试求球对斜面的压力.
图3-5-13
16.当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关。下表是某次研究的实验数据:
小球编号 A B C D E
小球的半径r/10-3 m 0.5 0.5 1.5 2 2.5
小球的质量m/10-6 kg 2 5 45 40 100
小球的收尾速度v/(m·s-1) 16 40 40 20 32
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到收尾速度时所受阻力之比。
(2)根据表中的数据,归纳出球形物体所受阻力f与球的速度大小v及球的半径r的关系(写出有关表达式,并求出比例系数)。
第五节 共点力的平衡条件
得分:
一、选择题
题号21世纪教育网 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 21世纪教育网
二、填空题
13.
三、计算题
14.
15.
16
第五节 共点力的平衡条件 参考答案
1. AC解析:平衡状态是指物体所受合力为零的状态,即静止和匀速直线运动.
2. A
解析:三个共点力使物体处于平衡状态,则三个共点力的合力为零,其中一个力必定在另外两个力的合力范围内,A项中F1=7 N,F2=8 N的合力范围为1 N≤F≤15 N,F3=9 N在此范围内,故选A。
3.A
4. C解析:由于都是匀速运动,所受合力都为零,所以摩擦力f1、f2大小都与重力相等,方向与重力相反.
5. AC解析:利用整体法对直角劈和物体整体受力分析,受重力(M+m)g和地面的支持力N,由于物体匀速运动,直角劈静止,两者都处于平衡状态,所以(M+m)g=N,且地面对直角劈无摩擦.
6. C21世纪教育网
解析:以A、B整体为研究对象,整体受三个力作用:重力2mg、桌面的弹力F2及弹簧测力计的拉力F,由平衡条件得F+F2=2mg,F2=2mg-F=mg。
以A为研究对象,A受四个力的作用:重力mg、弹簧测力计的拉力F=mg、B对A的弹力F1及B对A的吸引力F′,由平衡条件得F+F1=mg+F′,F1=F′>0,故选项C正确。
7. A解析:绳中的张力与绳的长度无任何关系,根据TA、TB的合力必与重力G等大且反向,如图甲所示,可知三力构成一个箭头首尾相接的矢量三角形,如图乙所示,且力的大小与长度成正比,可知TB>TA.选项A正确.
8. D解析:根据OB绳的初始位置可作出初始状态力的矢量三角形,如图甲所示,三个力中,重力的大小和方向均不变,绳OA张力的方向不变,随着绳OB张力的方向的改变,使得绳OB、OA的张力的大小也随着改变,其动态变化如图乙所示.由图中可看出TB先变小后变大,而TA一直在减小.选项D正确.
9. A解析:以O点为研究对象,受力分析如图,其中F1、F2、F3 分别为OA、OB、OC对O点的作用力.此三力在绳断前使O点处于平衡状态,故三力图示顺向封闭,由图可知F1最大,故OA先断.
10. 50 N解析:圆柱与A接触相对于A的速度垂直纸面向里,所以A相对于圆柱体既有v0=2.4 m/s的竖直向下的恒定速度,又有v′=ωr=9×0.2 m/s=1.8 m/s的垂直纸面向外的速度.
A相对于圆柱体合速度=3 m/s
与竖直方向夹角
A所受摩擦力的方向与相对速度方向相反,其竖直向上分量与A所受重力平衡
fcosθ-mg=0
f=μN=μF
解得F=50 N.
11. D
解析:O点受力如图所示,由图可知F1=mgtanθ,。
12. A解析:由于各接触面是光滑的,a、b两物体均加速下滑,分析楔形块受力:楔形块自身的重力Mg,地面的支持力FN,a对楔形块的压力Fa=mgcosα,b对楔形块的压力Fb=mgcosβ,如图所示.
利用正交分解,在竖直方向上合力为零
FN=Mg+Facosα+Fbcosβ
=Mg+mgcos2α+mgcos2β
因为α与β互余,所以cos2α+cos2β=1
所以FN=Mg+mg.
13. 10 10
解析:受力分析如图,由于A、B都处于静止状态,所以T+FN=G,T′=G′,又因为T=T′,所以绳对A的拉力T等于B的重力,地面对A的作用力FN=G-T。
14.绳AO、BO所受拉力分别为50 N、
解析:对O点受力分析如图,对所受力进行正交分解,由于物体处于静止状态,所以x方向上:T1cosα=T2cosβ
y方向上:T1sinα+T2sinβ=G
代入数据得?T1=50 N,T2=
15. 23.1 N解析:圆球由于受重力作用,它会产生挤压斜面和竖直挡板的两种效果,其方向分别垂直于斜面和挡板.将重力沿上述两个方向分解,可得力的平行四边形,如图所示,其中分力F1的大小即为球对斜面的压力的大小.
由几何知识知,G与F1的夹角也等于α,于是得
F1=G/cosα≈23.1 N.
16. (1)1∶9 (2)f=kv2r k=4.9 N·s/m2
解析:(1)球在达到收尾速度时为平衡状态,有f=mg,则fB∶fC=mB∶mC=1∶9。
(2)由表中A、B球有关数据可得,阻力与速度成正比,即f∝v;由表中B、C球有关数据可得,阻力与球的半径的平方成正比,即f∝r2,综合得f=kv2r,k=4.9 N·s/m2。