鲁科版(2019) 必修 第一册 第3章 相互作用 课时分层作业共打包6份 (原卷版+解析版)

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名称 鲁科版(2019) 必修 第一册 第3章 相互作用 课时分层作业共打包6份 (原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-01-31 21:23:23

文档简介

课时分层作业(八)
◎题组一 力的描述
1.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,某壮汉正通过绳索拉着汽车运动。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 D.汽车、绳索
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.①②③ B.③④⑤
C.①②④ D.①③⑤
3.如图所示为两个力的图示,则以下说法正确的是(  )
A.F1=F2,是因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2,是因为表示F1的标度大
C.F1D.无法比较,是因为两图示没有标明一个标准长度所表示的力的大小是多少
◎题组二 重力及其测量
4.关于重力,下列说法正确的是(  )
A.重力的方向总是垂直地面向下
B.重力的大小只与质量有关
C.重心概念的建立应用了等效替代的思想
D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体
5.(多选)弹簧测力计竖直悬挂一个静止的小球,下列说法正确的是(  )
A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力
B.弹簧测力计对小球的拉力大小等于小球的重力大小
C.小球所受重力的施力物体是弹簧测力计
D.小球所受重力的施力物体是地球
6.关于地面上物体的重力,下列说法正确的是(  )
A.只有静止时,物体才受重力
B.物体对地面的压力就是物体的重力
C.弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小
D.同一地点,物体的重力与其质量成正比
7.有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板变成一个圆环,如图甲、乙所示,下列说法正确的是(  )
甲   乙
A.重心位置向外侧偏移,重力减小
B.重力和重心位置都没有变
C.重力减小,重心位置没有变
D.重力减小,重心位置无法确定
8.如图所示,粗细均匀的金属丝用细线系于其中点O后,悬挂在天花板上,金属丝处于水平状态。若将金属丝右端的BA段弯曲对折至B′A位置,如图中虚线所示,则此金属丝(  )
A.重心位置不变 B.重心位置向左移
C.重心位置向右移 D.无法判断
9.如图所示是陕西西安半坡村出土的盛水陶罐(也称为欹器),它的特点是底尖、腹大、口小。穿入绳子(系绳的耳环设在瓶腹稍靠下的部位),将空的欹器悬挂起来静止时,发现整个容器无法正立而略有倾斜。往其中注入适量的水(一半水左右)后,发现整个容器正立起来,保持竖直状态;若注入水太满,容器会自动倾倒,将多余的水倒出。关于以上几个状态时容器重心的变化,下列说法正确的是(  )
A.让未装水的欹器竖立时,它的重心略低于耳环
B.装一半水时的欹器,重心略高于耳环
C.装一半水时的欹器,重心略低于耳环
D.装满水时的欹器重心最低
10.用悬挂法测一段折成“”形的均匀铁丝的重心,下列说法正确的是(  )
A.只有取两个角作为悬挂点,才能测出“”形铁丝的重心
B.如取三个悬挂点作出三条竖直线,这三条线的交点可能不止一个
C.无论取何处为悬挂点,无论测多少次,所测得的重心位置都是唯一的
D.如果将铁丝左、右两条竖直边对折起来,重心的位置和未折前相同
11.(1)有一质量分布均匀的铁链长为L,原来放在地面上,现在将铁链竖直向上刚好拉直,它的重心位置升高了多少?
(2)使一块棱长为a的均匀正方体绕着自己的一条棱翻转,当它的一个面对角线刚好与地面垂直时,其重心位置升高了多少?
4/5课时分层作业(八)
◎题组一 力的描述
1.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,某壮汉正通过绳索拉着汽车运动。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 D.汽车、绳索
C [要研究的是汽车,直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉,汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用力,故其施力物体是绳索,受力物体是汽车。]
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.①②③ B.③④⑤
C.①②④ D.①③⑤
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。]
3.如图所示为两个力的图示,则以下说法正确的是(  )
A.F1=F2,是因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2,是因为表示F1的标度大
C.F1D.无法比较,是因为两图示没有标明一个标准长度所表示的力的大小是多少
D [因两图都没有标度,所以无法确定力的大小。]
◎题组二 重力及其测量
4.关于重力,下列说法正确的是(  )
A.重力的方向总是垂直地面向下
B.重力的大小只与质量有关
C.重心概念的建立应用了等效替代的思想
D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体
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。]
5.(多选)弹簧测力计竖直悬挂一个静止的小球,下列说法正确的是(  )
A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力
B.弹簧测力计对小球的拉力大小等于小球的重力大小
C.小球所受重力的施力物体是弹簧测力计
D.小球所受重力的施力物体是地球
BD [A中重力是地球对小球的作用力,而拉力是小球对弹簧测力计的作用力,这两个力不是同一个力,故A错误;可用弹簧测力计测重力,所以弹簧测力计对小球的拉力与小球所受重力的大小相等,B正确;重力是由于地球的吸引产生的,所以小球所受重力的施力物体是地球,故C错误,D正确。]
6.关于地面上物体的重力,下列说法正确的是(  )
A.只有静止时,物体才受重力
B.物体对地面的压力就是物体的重力
C.弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小
D.同一地点,物体的重力与其质量成正比
D [物体是否受重力与物体运动状态无关,A错误;物体对地面的压力与物体所受重力的施力物体和受力物体不同,故不是一个力,B错误;杆秤的原理是杠杆原理,只能测质量不能测重力,C错误;在同一地点g为常数,由G=mg可知,重力与质量成正比,D正确。]
◎题组三 重心及位置确定
7.有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板变成一个圆环,如图甲、乙所示,下列说法正确的是(  )
甲   乙
A.重心位置向外侧偏移,重力减小
B.重力和重心位置都没有变
C.重力减小,重心位置没有变
D.重力减小,重心位置无法确定
C [在薄板中央挖掉一个小圆板后,薄板质量减小,故重力减小。又因是均匀薄板,故其重心应在其几何中心,挖掉小圆板后重心位置不变,故C正确。]
8.如图所示,粗细均匀的金属丝用细线系于其中点O后,悬挂在天花板上,金属丝处于水平状态。若将金属丝右端的BA段弯曲对折至B′A位置,如图中虚线所示,则此金属丝(  )
A.重心位置不变 B.重心位置向左移
C.重心位置向右移 D.无法判断
B [金属丝的重心是组成金属丝的各质点所受重力的合力的作用点,形状规则的均匀物体,其重心在几何中心,因此可以分段分析金属丝的受力。以金属丝的中点O为对称中心,选C点与A对称,D与B对称。将AB段对折成AB′后,AC段金属丝仍是以O为对称中心,则AC段的重心仍在O点,CD段和AB′段的重心都在其中点。由于CD段与AB段所受重力的合力作用点在O点,则CD段与AB′段所受重力的合力作用点必在O点左侧,则整个金属丝的重心左移,B正确。]
9.如图所示是陕西西安半坡村出土的盛水陶罐(也称为欹器),它的特点是底尖、腹大、口小。穿入绳子(系绳的耳环设在瓶腹稍靠下的部位),将空的欹器悬挂起来静止时,发现整个容器无法正立而略有倾斜。往其中注入适量的水(一半水左右)后,发现整个容器正立起来,保持竖直状态;若注入水太满,容器会自动倾倒,将多余的水倒出。关于以上几个状态时容器重心的变化,下列说法正确的是(  )
A.让未装水的欹器竖立时,它的重心略低于耳环
B.装一半水时的欹器,重心略高于耳环
C.装一半水时的欹器,重心略低于耳环
D.装满水时的欹器重心最低
C [未装水的欹器竖立时,容器无法正立而是略有倾斜,说明它的重心略高于耳环,故A错误;装一半水时的欹器,整个容器正立起来,说明重心略低于耳环,故B错误,C正确;装满水时的欹器会自动倾倒,说明其重心高于耳环,故D错误。]
10.用悬挂法测一段折成“”形的均匀铁丝的重心,下列说法正确的是(  )
A.只有取两个角作为悬挂点,才能测出“”形铁丝的重心
B.如取三个悬挂点作出三条竖直线,这三条线的交点可能不止一个
C.无论取何处为悬挂点,无论测多少次,所测得的重心位置都是唯一的
D.如果将铁丝左、右两条竖直边对折起来,重心的位置和未折前相同
C [用悬挂法测重心时,可以选取任意点进行测量,A项错误;因铁丝的形状和质量分布不变,悬挂时各竖直线均过重心,故三条线的交点也只能是重心,只有一个,B项错误;因重心的位置不变,故无论测多少次,所测得的重心位置都是唯一的,C项正确;如果将铁丝的左、右两条竖直边对折起来,由于形状和质量分布的改变,重心的位置会发生变化,D项错误。]
11.(1)有一质量分布均匀的铁链长为L,原来放在地面上,现在将铁链竖直向上刚好拉直,它的重心位置升高了多少?
(2)使一块棱长为a的均匀正方体绕着自己的一条棱翻转,当它的一个面对角线刚好与地面垂直时,其重心位置升高了多少?
[解析] (1)铁链放在地面上时,其重心位置高度可以认为等于零,当刚好向上拉直时,它的重心在其中点位置,距地面,所以铁链的重心升高了。
(2)正方体的重心与其几何中心重合,如图所示。
原来重心高度为h1=;翻转后的重心高度为h2=a。
所以重心升高Δh=h2-h1=a-=a。
[答案] (1) (2)a
4/5课时分层作业(九)
◎题组一 弹力及产生条件
1.如图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置;图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验共同体现了(  )
甲      乙 
A.控制变量法  B.微小放大的思想
C.比较法 D.等效法
2.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是(  )
A.细线对它一定有拉力作用
B.细线可能对它没有拉力作用
C.斜面对它可能有支持力作用
D.斜面对它一定有支持力作用
3.下列关于弹力的几种说法,其中正确的是(  )
A.只要两物体接触就一定产生弹力
B.静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D.只要物体发生形变就一定有弹力产生
◎题组二 弹力方向的判断
4.下列情况中,接触面均光滑,小球都处于静止状态,绳子全处于拉伸状态,则球受到两个弹力的是(  )
A    B    C    D
5.某学校的室内课间操深受广大同学的喜爱和追捧,让同学们在教室里也可以动起来,其中有一个击掌的动作非常有意思,关于击掌这一动作,下列说法正确的是(  )
A.甲同学对乙同学的力是乙同学手掌形变产生的
B.乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的
C.甲同学手掌形变的方向是向右的
D.乙同学手掌形变恢复的方向是向右的
6.下列各图中,P、Q两物体之间不存在弹力的是(所有的接触面都是光滑的,物体处于静止状态)(  )
A         B
C         D
◎题组三 弹力大小的计算
7.如图所示,重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时,弹簧伸长了4 cm。现换用另一个重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端(形变仍在弹性限度内),这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是(  )
A.20 N,500 N/m B.20 N,1 000 N/m
C.40 N,500 N/m D.40 N,1 000 N/m
8.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是(  )
A.3 N和4 N B.5 N和6 N
C.1 N和2 N D.5 N和2 N
9.测量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻度线之间的距离为2.5 cm。求:
(1)弹簧测力计3 N、5 N刻度线与零刻度线之间的距离;
(2)弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。
10.(多选)如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,加一水平力F,且F过球心,下列说法正确的是(  )
A.球一定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
11.在如图所示的四幅图中,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处由铰链相连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,使系统依然保持平衡,下列说法正确的是(  )
甲    乙    丙      丁
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
12.水泥是一种重要的建筑材料,以石灰石、黏土以及其他辅助原料可以烧制成硅酸盐水泥。把这种水泥用在建筑上,坚固耐压但不耐拉,钢筋耐压也耐拉,通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固,正确地放置钢筋的位置,可以使建筑物更加牢固,下列各图中,楼板和阳台加固钢筋的位置都正确的是(  )
A           B
C           D
13.一根大弹簧内套一根小弹簧如图乙所示,大弹簧比小弹簧长0.2 m,如图甲所示,它们的下端平齐并固定,另一端自由,当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图丙所示。试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2。
甲     乙      丙
6/6课时分层作业(九)
◎题组一 弹力及产生条件
1.如图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置;图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验共同体现了(  )
甲      乙 
A.控制变量法  B.微小放大的思想
C.比较法 D.等效法
B [两个实验都体现了将不明显的微小形变放大的思想。]
2.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是(  )
A.细线对它一定有拉力作用
B.细线可能对它没有拉力作用
C.斜面对它可能有支持力作用
D.斜面对它一定有支持力作用
A [小球必定受到重力和细线的拉力。小球和光滑斜面接触,斜面对小球没有弹力(假设有弹力,小球将受到三个力作用,重力和细线的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向右上方运动,与题设条件矛盾,故斜面对小球没有弹力)。故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力,故A正确,B、C、D错误。]
3.下列关于弹力的几种说法,其中正确的是(  )
A.只要两物体接触就一定产生弹力
B.静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D.只要物体发生形变就一定有弹力产生
C [两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力,A、D错误;静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球,而压力的施力物体是该物体,受力物体是水平面,两力不同,B错误;静止在水平面上的物体受到向上的弹力是由于地面的形变,C正确。]
◎题组二 弹力方向的判断
4.下列情况中,接触面均光滑,小球都处于静止状态,绳子全处于拉伸状态,则球受到两个弹力的是(  )
A    B    C    D
C [A选项中假设将绳子剪断,小球一定不能静止,所以小球受绳子对它向上的弹力,假设将斜面去掉,小球仍然静止,所以小球与斜面间无弹力作用,小球只受绳子的弹力;B选项中假设将斜面去掉,小球受地面向上的弹力仍能静止,所以小球只受地面向上的弹力作用;同理C选项中将斜面或绳子去掉,小球都不能静止,所以小球受到斜面和绳子两个弹力的作用;D选项中将台阶去掉,小球仍能静止,所以小球与台阶间无弹力作用,与地面之间一定有弹力作用。故选C。]
5.某学校的室内课间操深受广大同学的喜爱和追捧,让同学们在教室里也可以动起来,其中有一个击掌的动作非常有意思,关于击掌这一动作,下列说法正确的是(  )
A.甲同学对乙同学的力是乙同学手掌形变产生的
B.乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的
C.甲同学手掌形变的方向是向右的
D.乙同学手掌形变恢复的方向是向右的
B [甲同学对乙同学的力是甲同学手掌形变产生的,选项A错误;乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的,选项B正确;甲同学手掌形变的方向是向左的,产生的弹力向右,选项C错误;乙同学手掌形变的方向向右,形变恢复的方向是向左的,选项D错误。]
6.下列各图中,P、Q两物体之间不存在弹力的是(所有的接触面都是光滑的,物体处于静止状态)(  )
A         B
C         D
D [假设A选项中P、Q之间没有弹力,则把Q拿掉之后,P不能保持静止状态,所以P、Q之间有弹力,故A正确;同理可得B、C均正确;假设D选项中P、Q之间有弹力,则Q受到P施加的弹力指向右下方,此力不会让Q处于平衡状态,所以假设是不成立的,P、Q之间没有弹力,故D错误。]
◎题组三 弹力大小的计算
7.如图所示,重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时,弹簧伸长了4 cm。现换用另一个重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端(形变仍在弹性限度内),这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是(  )
A.20 N,500 N/m B.20 N,1 000 N/m
C.40 N,500 N/m D.40 N,1 000 N/m
C [重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时,根据物体平衡条件可知,弹簧的弹力F=20 N,弹簧伸长的长度x=4 cm=4×10-2 m。根据胡克定律F=kx得:k= N/m=500 N/m,当重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端时,弹簧的弹力F=40 N,劲度系数不变,故C正确。]
8.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是(  )
A.3 N和4 N B.5 N和6 N
C.1 N和2 N D.5 N和2 N
D [弹簧可能被拉伸也可能被压缩。当弹簧被拉伸时,天花板受到的拉力F1=3 N+2 N=5 N,地板受到的压力N1=4 N-2 N=2 N,选项D可能;当弹簧被压缩时,天花板受拉力F2=3 N-2 N=1 N,地板受压力N2=2 N+4 N=6 N,故选项A、B、C均没有可能。故选D。]
9.测量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻度线之间的距离为2.5 cm。求:
(1)弹簧测力计3 N、5 N刻度线与零刻度线之间的距离;
(2)弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。
[解析] 弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比。
(1)设3 N、5 N刻度线到零刻度线的距离分别为x1、x2,劲度系数为k。根据胡克定律F=kx可得= ①
又x2-x1=2.5 cm ②
由①②得:x1=3.75 cm,x2=6.25 cm。
(2)由F1=kx1可得
k== N/m=80 N/m。
[答案] (1)3.75 cm 6.25 cm (2)80 N/m
10.(多选)如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,加一水平力F,且F过球心,下列说法正确的是(  )
A.球一定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
BC [采用假设法进行判断。假设把竖直墙拿走,则球可能不能保持静止,也可能保持静止,所以竖直墙对球可能有弹力,也可能没有弹力,如果有弹力,方向一定水平向左,A错误,B正确;假设把斜面拿走,则球在竖直方向上只受重力,一定不能保持静止,所以斜面一定对球有弹力,方向垂直斜面向上,C正确,D错误。]
11.在如图所示的四幅图中,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处由铰链相连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,使系统依然保持平衡,下列说法正确的是(  )
甲    乙    丙      丁
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B [图甲、丙、丁中,AB杆对B点产生的是拉力,当用轻绳代替时效果不变,仍能使装置平衡,故AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有图甲、丙、丁;同理可知,BC杆可以用轻绳代替的只有图丙,故B正确。]
12.水泥是一种重要的建筑材料,以石灰石、黏土以及其他辅助原料可以烧制成硅酸盐水泥。把这种水泥用在建筑上,坚固耐压但不耐拉,钢筋耐压也耐拉,通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固,正确地放置钢筋的位置,可以使建筑物更加牢固,下列各图中,楼板和阳台加固钢筋的位置都正确的是(  )
A           B
C           D
A [阳台承受压力时向下弯曲,其上表面的拉伸形变比下表面的大,故阳台上的钢筋应靠近上表面,而房间内楼板受到重压时,向下凸起,其下表面的拉伸形变比上表面的大,故钢筋应靠近楼板的下表面,故A正确。]
13.一根大弹簧内套一根小弹簧如图乙所示,大弹簧比小弹簧长0.2 m,如图甲所示,它们的下端平齐并固定,另一端自由,当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图丙所示。试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2。
甲     乙      丙
[解析] 据题意,当压缩量只有0.2 m的过程中,只有大弹簧发生形变。从图中读出x=0.2 m时,F=2 N
由F=kx得k1== N/m=10 N/m(OO′图线的斜率就是k1)
弹簧组合形变量为0.3 m时,大弹簧的形变量为x1=0.3 m,小弹簧的形变量x2=0.1 m
F1+F2=5 N,就有k1x1+k2x2=5 N
则k2== N/m=20 N/m。
[答案] 10 N/m 20 N/m
6/6课时分层作业(十)
◎题组一 对摩擦力的理解
1.下列关于摩擦力的说法正确的是(  )
A.两物体间有弹力,一定有摩擦力
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间不可能存在静摩擦力
D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向可以相同,也可以相反
2.(多选)(2022·宁夏银川六盘山高级中学)关于摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.摩擦力的方向不一定和物体的运动方向相反
B.有摩擦力不一定有弹力
C.运动的物体不可能受静摩擦力
D.静止的物体可能受滑动摩擦力
◎题组二 静摩擦力的有无及方向判断
3.自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向(  )
A.都向后
B.都向前
C.前轮向后,后轮向前
D.前轮向前,后轮向后
4.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速向右运动,各接触面间摩擦力的情况是(  )
A.B对C有向左的摩擦力
B.C对A有向右的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用
D.C对地面有向右的摩擦力
5.现代的激光打印机都是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放有一叠白纸,每一张纸的质量为m。进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2(μ1>μ2),则下列说法正确的是(  )
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力方向向左
B.最后一张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向向左
C.某张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向左
D.任意两张白纸之间均可能发生相对滑动
◎题组三 摩擦力大小的计算
6.(2022·福建漳州高一期末)将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内,已知书对纸的压力为2 N,书所受的重力为3 N。若用F=0.6 N的水平拉力拉纸,刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为(  )
A.0.1   B.0.15   C.0.2   D.0.3
7.如图所示,将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上,长方体木块的各个表面粗糙程度相同。若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动,示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3之比为(  )
A.1∶1∶1 B.2∶3∶6
C.6∶3∶2 D.以上都不对
8.三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接,如图所示,其中a的质量为2 kg,b、c的质量均为1 kg,a放在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,开始时,p弹簧处于原长,a、b间绳子松弛,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的质量都忽略不计,g取10 m/s2)(  )
A.4 cm B.8 cm
C.10 cm D.12 cm
9.(2022·宁夏银川六盘山高级中学)如图所示,质量m=2 kg的木块P放在质量M=10 kg的水平木板上,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,向左抽动木板时木块P处于静止状态,此时测力计的指针指在6 N处,g取10 m/s2。
(1)木块与木板间的动摩擦因数是多少?
(2)向左需用多大的力F可将木板匀速抽出?
10.(多选)物体C置于水平地面上,A、B由细绳通过固定在C上的定滑轮相连,C的上表面水平,整个系统处于静止状态,不计滑轮与细绳之间的摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可能是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可能是光滑的
11.(多选)如图甲、乙所示,甲图中物体P、Q叠放在水平地面上,乙图中斜面体固定不动。物体P、Q在力F作用下一起沿F方向运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是(  )
甲        乙
A.如果两图中的P、Q都做匀速运动,则两图中P均受摩擦力,方向与F方向相同
B.如果两图中的P、Q都做匀速运动,则甲图中P不受摩擦力,乙图中P受摩擦力,方向和F方向相同
C.如果两图中的P、Q都做加速运动,则两图中P均受摩擦力,方向与F方向相同
D.如果两图中的P、Q都做加速运动,则甲图中P受的摩擦力方向与F方向相反,乙图中P受的摩擦力方向与F方向相同
12.(多选)如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,今用水平力F作用于B时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断正确的是(  )
A.B对A的摩擦力大小等于零
B.A对B的摩擦力大小等于
C.地面对C的摩擦力大小等于F
D.B对C的摩擦力大小等于
13.如图所示,物体A、B的质量分别为mA=10 kg、mB=20 kg,A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当用F=80 N的水平力向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力分别为多大?(g取10 m/s2)
5/7课时分层作业(十)
◎题组一 对摩擦力的理解
1.下列关于摩擦力的说法正确的是(  )
A.两物体间有弹力,一定有摩擦力
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间不可能存在静摩擦力
D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向可以相同,也可以相反
D [两物体之间有弹力时不一定有相对运动或相对运动趋势,所以不一定有摩擦力,故A项错误;滑动摩擦力的大小与正压力成正比,静摩擦力的大小与正压力无关,故B项错误;受静摩擦力作用的物体一定与相接触的物体保持相对静止,但两物体可能是运动的,在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,故C项错误;滑动摩擦力方向与相对运动的方向相反,可能与运动方向相同,也可能与运动方向相反,还可能与运动方向不在同一直线上,故D项正确。]
2.(多选)(2022·宁夏银川六盘山高级中学)关于摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.摩擦力的方向不一定和物体的运动方向相反
B.有摩擦力不一定有弹力
C.运动的物体不可能受静摩擦力
D.静止的物体可能受滑动摩擦力
AD [摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,不是与物体运动方向相反,可能与运动方向相同,故A正确;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压,有相对运动或相对运动趋势,可见,有摩擦力,必有弹力,故B错误;当一个物体与另一个物体之间没有相对滑动时,产生的摩擦力叫静摩擦力,受到静摩擦力的物体可能是运动的,如用手竖直握着瓶子移动,故C错误;当一个物体在另一个物体表面滑动时,产生的摩擦力叫滑动摩擦力,受滑动摩擦力的物体不一定是运动的,如用黑板擦擦黑板时,黑板擦相对黑板滑动时,黑板没有动,但是黑板受到滑动摩擦力作用,故D正确。故选A、D。]
◎题组二 静摩擦力的有无及方向判断
3.自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向(  )
A.都向后
B.都向前
C.前轮向后,后轮向前
D.前轮向前,后轮向后
C [自行车匀速前进时,由于人通过链条给后轮一个力,使后轮顺时针转动,设后轮与地面接触处光滑,则后轮应加速顺时针转动,说明后轮有相对地面向后转动的趋势,由于静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反,故后轮所受静摩擦力的方向向前;前轮转动是由于前轮受到力的作用,若前轮与地面接触处光滑,则前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前运动的趋势,其所受摩擦力向后。故选C。]
4.如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速向右运动,各接触面间摩擦力的情况是(  )
A.B对C有向左的摩擦力
B.C对A有向右的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用
D.C对地面有向右的摩擦力
D [三个物体都做匀速直线运动,则所受合外力均为零,以B为研究对象,B水平方向受到向右的拉力F作用,根据平衡条件可知,C对B有向左的静摩擦力作用,因为力的作用是相互的,则B对C有向右的静摩擦力作用,故A错误;C对A没有摩擦力作用,否则A受力不平衡,不可能做匀速直线运动,故B错误;以整体为研究对象,由平衡条件可知,地面对C有向左的滑动摩擦力作用,则C对地面有向右的滑动摩擦力作用,故C受到两个摩擦力作用,故C错误,D正确。]
5.现代的激光打印机都是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放有一叠白纸,每一张纸的质量为m。进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2(μ1>μ2),则下列说法正确的是(  )
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力方向向左
B.最后一张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向向左
C.某张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向左
D.任意两张白纸之间均可能发生相对滑动
B [第1张白纸相对于滚轮有向左的运动趋势,受到滚轮的摩擦力方向向右,故A错误;对除第1张白纸外的其他白纸进行研究,它们整体处于静止状态,水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力,方向与滚轮的运动方向相同,则根据平衡条件可知:最后1张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反,即水平向左,故B正确;根据题意,因上一张白纸相对下一张白纸要向右滑动,则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力方向一定向左,那么下一张白纸相对上一张白纸要向左滑动,因此下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向右,故C错误;对第2张白纸分析,它对第3张白纸的压力等于上面两张白纸的重力及滚轮的压力,最大静摩擦力Fmax=μ2(2mg+F),而受到第1张白纸的滑动摩擦力为Ff=μ2(mg+F)◎题组三 摩擦力大小的计算
6.(2022·福建漳州高一期末)将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内,已知书对纸的压力为2 N,书所受的重力为3 N。若用F=0.6 N的水平拉力拉纸,刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为(  )
A.0.1   B.0.15   C.0.2   D.0.3
B [已知书对纸的压力为FN=2 N,对纸受力分析,纸的两面均受到摩擦力,由平衡条件可得Ff=2μFN,代入数据可解得μ=0.15,B正确。]
7.如图所示,将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上,长方体木块的各个表面粗糙程度相同。若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动,示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3之比为(  )
A.1∶1∶1 B.2∶3∶6
C.6∶3∶2 D.以上都不对
A [滑动摩擦力的大小与接触面上的压力成正比,与接触面积的大小无关,因此尽管三种情况下的接触面积不同,但是木块对桌面的压力是相同的,又由于动摩擦因数相同,所以三种情况下木块受到的滑动摩擦力大小相同,所以保持木块匀速运动的弹簧测力计的拉力大小相等。选项A正确。]
8.三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接,如图所示,其中a的质量为2 kg,b、c的质量均为1 kg,a放在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,开始时,p弹簧处于原长,a、b间绳子松弛,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的质量都忽略不计,g取10 m/s2)(  )
A.4 cm B.8 cm
C.10 cm D.12 cm
C [开始未用水平力拉p弹簧时,弹簧q处于压缩状态,受到的压力等于b木块的重力,由胡克定律得,弹簧q压缩的长度为x1==0.02 m。当c木块刚好离开水平地面时,弹簧q处于伸长状态,受到的拉力大小等于c木块的重力,根据胡克定律得,弹簧q伸长的长度x2==0.02 m。此时,弹簧p处于伸长状态,受到的拉力等于b、c的总重力和桌面向右的摩擦力之和,则弹簧p伸长的长度为x3==0.06 m,根据几何关系得,该过程p弹簧的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=0.02+0.02+0.06 m=0.1 m=10 cm。]
9.(2022·宁夏银川六盘山高级中学)如图所示,质量m=2 kg的木块P放在质量M=10 kg的水平木板上,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,向左抽动木板时木块P处于静止状态,此时测力计的指针指在6 N处,g取10 m/s2。
(1)木块与木板间的动摩擦因数是多少?
(2)向左需用多大的力F可将木板匀速抽出?
[解析] (1)木块受到的滑动摩擦力
f=6 N=μFN
木块与木板间的动摩擦因数
μ1===0.3。
(2)向左匀速抽出,需要克服木块和地面的摩擦力
F=f+μ(m+M)g=6+0.5(2+10)×10 N=66 N。
[答案] (1)0.3 (2)66 N
10.(多选)物体C置于水平地面上,A、B由细绳通过固定在C上的定滑轮相连,C的上表面水平,整个系统处于静止状态,不计滑轮与细绳之间的摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可能是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可能是光滑的
AD [先对物体A进行受力分析,A受重力和拉力,由于A保持静止状态,故拉力等于A的重力;再对B进行受力分析,受重力、支持力、向左的拉力和向右的静摩擦力,则B与C之间的接触面一定粗糙,故A正确,B错误;对整体进行受力分析,整体受重力和支持力,不受摩擦力,即C与地面之间没有摩擦力,则C与地面之间的接触面可能是光滑的,也可能是粗糙的,故C错误,D正确。]
11.(多选)如图甲、乙所示,甲图中物体P、Q叠放在水平地面上,乙图中斜面体固定不动。物体P、Q在力F作用下一起沿F方向运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是(  )
甲        乙
A.如果两图中的P、Q都做匀速运动,则两图中P均受摩擦力,方向与F方向相同
B.如果两图中的P、Q都做匀速运动,则甲图中P不受摩擦力,乙图中P受摩擦力,方向和F方向相同
C.如果两图中的P、Q都做加速运动,则两图中P均受摩擦力,方向与F方向相同
D.如果两图中的P、Q都做加速运动,则甲图中P受的摩擦力方向与F方向相反,乙图中P受的摩擦力方向与F方向相同
BC [如果两图中P、Q都做匀速直线运动,而甲中P物体不受外力作用,故甲中P没有相对于Q的运动趋势,故甲中P不受摩擦力;题图乙中P也处于平衡状态,但P的重力使P有沿斜面下滑的趋势,故Q对P有沿斜面向上的摩擦力,故P受与F方向相同的摩擦力,故A错误,B正确;如果两图中P、Q都做匀加速直线运动,则甲中P有相对于Q向右运动的趋势,故甲中P受摩擦力方向向左,方向与F方向相同;乙中P也是做加速运动,但P的重力使P有沿斜面下滑的趋势,故Q对P有沿斜面向上的摩擦力,故P受与F方向相同的摩擦力,故C正确,D错误。]
12.(多选)如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,今用水平力F作用于B时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断正确的是(  )
A.B对A的摩擦力大小等于零
B.A对B的摩擦力大小等于
C.地面对C的摩擦力大小等于F
D.B对C的摩擦力大小等于
AC [以A为研究对象,根据平衡条件知A在水平方向上不受摩擦力作用,即B对A没有摩擦力,则A对B也没有摩擦力,A正确,B错误;以A、B、C三个物块组成的整体为研究对象,根据平衡条件知地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左,C正确;以A、B组成的整体为研究对象,根据平衡条件知C对B的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则B对C的摩擦力大小等于F,方向水平向右,D错误。]
13.如图所示,物体A、B的质量分别为mA=10 kg、mB=20 kg,A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当用F=80 N的水平力向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力分别为多大?(g取10 m/s2)
[解析] 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则A、B之间的最大静摩擦力Fmax=μmAg=0.3×100 N=30 N,B与桌面间的最大静摩擦力F′max=μ(mA+mB)g=0.3×300 N=90 N;
由于水平力F=80 N,以A为研究对象,绳子的拉力为40 N>30 N,则A受到滑动摩擦力,大小为30 N;
对B分析,水平方向拉力大小为40 N,A对B的滑动摩擦力为30 N,方向水平向右,B受水平向右的合力为70 N<90 N,则B仍处于静止状态,桌面对B的摩擦力大小为70 N。
[答案] 30 N 70 N
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