物理·必修1(粤教版)
学习目标与高考热点
教学目标
学业水平考试要求
高考考纲要求
滑动摩擦力、静摩擦力、动摩擦因素(Ⅰ)
形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)
矢量和标量(Ⅰ)
力的合成与分解(Ⅱ)
共点力的平衡(Ⅰ)
1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)
2.形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)
3.矢量和标量(Ⅰ)
4.力的合成和分解(Ⅱ)
5.共点力的平衡(Ⅱ)
实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系
实验三:验证力的平行四边形定则
高考热点
高考对本章中知识点考查频率最高的是摩擦力及物体的平衡,题目常以选择题的形式出现,对理解能力要求较高;涉及的考点主要有:
(1)弹力、摩擦力的产生条件、方向判断及大小计算.
(2)力的合成与分解的方法及平行四边形定则的应用.
(3)物体的平衡条件及其应用.
第一节 探究形变与弹力的关系
1.下列关于弹力的说法中,正确的是( )
A.弹力是重力造成的
B.拉力、压力、支持力、浮力都属于弹力
C.弹力大小与形变大小成正比
D.产生弹力的两个物体间不一定要接触
答案:C
2.关于弹力,下列说法中正确的是( )
A.相互接触的物体必定有弹力的作用
B.压力和支持力总是跟接触面垂直
C.物体对桌面产生的压力是桌面发生微小形变而产生的
D.在桌面上的物体对桌面产生的压力就是物体的重力
答案:B
3.如下图所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上.D物体悬挂在竖直线下端,且与斜面接触,若接触面均光滑,下列说法中正确的是( )
A.C对地面的压力大小等于C的重力
B.B对A的弹力方向水平向左
C.斜面对D的支持力垂直于斜面向上
D.D对斜面没有压力作用
解析:C对地面的压力是概念的错误,B和A之间没有弹力.
答案:D
4.在图中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是( )
解析:接触的物体间,物体发生弹性形变才产生弹力,只有B情形a、b产生了形变,所以B对.
答案:B
5.用弹簧悬挂小球处于静止状态时,下列说法正确的是( )
A.小球对弹簧的拉力就是小球的重力
B.弹簧对小球的拉力就是小球的重力
C.小球拉弹簧的力和弹簧拉小球的力是一对平衡力
D.小球对弹簧的拉力数值上等于小球的重力
解析:主要考查了对力的概念的理解.可以从施力物和受力物去分析,也可从力的性质是否相同去分析.
答案:D
6.下列说法正确的是( )
A.两个物体一接触就会产生弹力
B.物体所受的弹力不一定在物体上
C.滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反
D.悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2 N的物体后伸长2 cm静止, 那么这根弹簧伸长1 cm后静止时, 它的两端各受到1 N的拉力
解析:物体接触而没有形变就不会产生弹力;物体所受的弹力肯定在物体上;滑动摩擦力的方向和物体运动方向可以相反,也可以相同;由F=kx得,弹簧伸长1 cm的拉力为1 N.
答案:D
7.(2014·海南海口高一)有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )
A.木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球
B.木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C.木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力
D.木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡
解析:压力是弹力,是形变物体对支持面的作用力,重力是引力,施力者是地球,压力与重力间没有必然的联系,本题中根据平衡条件可得它们数值相等.C对.
答案:C
8.(双选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,以下说法正确的是( )
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
解析:本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,来探索弹力与弹簧伸长的关系,所以选A、B.
答案:AB
9.几个同学利用如图甲所示的装置探究“弹力和弹簧伸长量的关系”,他们先读出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度(图中标尺等分刻度只是示意图),然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,依次读出指针所指的标尺刻度.所得数据列表如下:(弹簧弹力始终未超过弹性限度,重力加速度g取9.8 m/s2)
砝码质量m/g
0
50
100
150
200
250
标尺刻度
x/10-2 m
6.00
8.02
10.00
13.12
14.10
15.92
(1)根据所测数据,在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.
(2)根据作出的关系曲线,可以求得这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.(结果保留三位有效数字)
(3)从装置示意图可看出,弹簧不挂砝码时,刻度尺的“0”刻度与弹簧的上端没有对齐,这对准确测出劲度系数是否有影响?________(填“有影响”或“无影响”).
答案:(1)标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线如图,且舍掉13.12 cm的点
答案:(2)24.5(24.5~25.0) (3)无影响
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研究摩擦力
1.下列关于摩擦力的说法中,正确的是( )
A.摩擦力的大小都可以用f=μN来计算
B.滑动摩擦力方向总是与物体的运动方向相反
C.受静摩擦力的物体总是静止的
D.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反
答案:D
2.(双选)两物体接触面间的滑动摩擦力取决于下列哪些因素( )
A.两物体接触面间的弹力
B.两物体间的相对速度
C.两物体接触面间的动摩擦因数
D.两物体的接触面积
答案:AC
3.(双选)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速
D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速
解析:摩擦力是接触的物体间有相对运动或相对运动趋势时产生的,与物体实际的运动无关,摩擦力是使物体加速或减速,决定于摩擦力与物体运动方向的关系,当它与运动方向相同时使物体加速,反之,使物体减速.C、D对.
答案:CD
4.重为20 N的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到一个大小为10 N,方向水平向右的恒力作用,则物体所受的摩擦力的大小和方向为( )
A.2 N,水平向左 B.2 N,水平向右
C.12 N,水平向右 D.8 N,水平向右
解析:物体受的摩擦力方向与相对运动方向相反,物体受到滑动摩擦力的作用,f=μmg=2 N,B对.
答案:B
5.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则( )
A.木板露出桌面后,推力将逐渐减小
B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小
C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小
D.推力、压力、摩擦力均不变
解析:木板在被推翻前,一直处于平衡状态,由平衡条件得f=F,N=mg,摩擦系数与接触面的面积无关,f=μmg,f不变,选择D.
答案:D
6.(双选)如图所示,质量为m的滑块A受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力F作用,向右做匀速直线运动,则滑块受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是( )
A.Fsin θ B.mg-Fsin θ
C.竖直向上 D.向上偏右
解析:物体处于平衡状态,所受合外力为零,滑块受到的拉力和摩擦力的合力与重力和支持力的合力是一对平衡力,所以C对,竖直方向合力为零,Fsin θ+N=mg,因此重力和支持力的合力
mg-N=Fsin θ,B错,A对.
答案:AC
7.(双选)用手握住竖直的酒瓶,在酒瓶不掉落的情况下,就紧握和松握的说法,正确的是( )
A.紧握时瓶受到的摩擦力大些
B.紧握时瓶和手之间能够达到的最大静摩擦力比松握时大些
C.紧握瓶与松握瓶所受到的摩擦力一样大
D.紧握瓶与松握瓶相比,瓶所受到的合外力较大,故紧握瓶不易掉落
解析:静摩擦力可在零与最大值之间变化,其大小由运动状态和其他力共同决定,瓶不掉落,故不论紧握还是松握,瓶所受的总合外力为零,故B、C正确,A、D错.
答案:BC
8.(双选)如图所示,通过压力传感器拉动静止在水平桌面上的木块A,拉力F随时间t变化的关系如乙图所示,下列说法正确的是( )
A.物体A所受的滑动摩擦力等于F1
B.物体A所受的滑动摩擦力等于F2
C.物体A所受的最大静摩擦力等于F2
D.t1时刻物体A开始运动
解析:A.当物体拉力不变时,知物体开始滑动,根据拉力与滑动摩擦力平衡,知滑动摩擦力的大小为F2.故A错误,B正确.C.当物体刚开始运动时,拉力大小为F1,知最大静摩擦力为F1,故C错误.D.在t1时刻,拉力不变,等于滑动摩擦力,知t1时刻物体A开始运动,故D正确.
答案:BD
9. 如图所示,水平推力F使物体静止于斜面上,则( )
A.物体一定受3个力的作用
B.物体可能受3个力的作用
C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力
D.物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力
解析:物体受重力、支持力及推力而处于静止,如图建立直角坐标系,将重力及推力分解,则在沿斜面方向上若重力的分力等于推力沿斜面向上的分力,而物体没有相对运动的趋势,故物体不受摩擦力; 若向上的推力的分力大于重力的分力,则有向上的运动趋势,摩擦力向下;若推力分力小于重力的分力,则摩擦力向上;故物体可能受三个力也可能受四个力;而摩擦力的方向可能向上也可能向下,故ACD错误;B正确;故选B.
答案:B
10.(2014·北京西城区高一)如图所示,在水平方向推力F1和F2作用下,水平桌面上的木块向右做匀速直线运动.F1=10 N,F2=2 N.从撤去F1,到木块停止运动前,木块所受的摩擦力f的大小和方向分别为( )
A.f=8 N,方向向右
B.f=8 N,方向向左
C.f=10 N,方向向左
D.f=2 N,方向向右
解析:木块在水平推力F1、F2的作用下处于匀速直线运动状态,由共点力平衡可得,木块所受的滑动摩擦力f1=F1-F2=10-2=8 N,方向水平向左.撤去F1后,木块所受的其他力没有改变,则合外力F=f1+F2=10 N,方向向左,木块所受的滑动摩擦力f1=F1-F2=10-2=8 N,方向水平向左,故选B.
答案:B
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力的等效和替代
1.两个力的作用效果相同,则( )
A.两个力的大小相同
B.两个力的大小和方向相同
C.两个力的大小和作用点相同
D.两个力的大小、方向和作用点相同
答案:D
2.下图中,电灯所受的拉力F的示意图正确的是( )
解析:电灯所受的拉力F,作用在电灯上,方向沿绳子向上,所以B正确.
答案:B
3.比较下列两力的大小,正确的是( )
A.F1>F2 B.F1C.F1=F2 D.无法判断
解析:用力的图示表示力时,首先要选取标度,即单位长度代表的力的大小.而表示F2的线段的长度虽然比表示F1的短,但是标度较大,所以F1答案:B
4.在“探究合力与分力的关系”实验中,以下说法中错误的是( )
A.必须使分力与合力在同一平面内
B.将橡皮筋拉得越长,实验误差越小
C.若保持两分力方向不变,将两分力大小各增大1倍,合力也将变为原来的2倍,且方向不变
D.只要结点位置不变,无论两分力如何改变,其合力不会改变
解析:在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差,而不是无条件地将橡皮筋拉得越长越好.
答案:B
5.(双选)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.合力和分力同时作用在同一物体上
B.几个分力作用在同一个物体上共同的作用效果与它们合力单独作用效果相同
C.几个分力一定要同一性质的力才可以合成
D.几个力必须是同时作用在同一物体上才可以合成
答案:BD
6.在“寻找等效力”的实验中,使用弹簧测力计时必须注意( )
A.测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点
B.测量前应该把两弹簧测力计互相钩在一起并对拉,观察它们的示数是否相同,应选用示数不同的一对弹簧测力计
C.在用弹簧测力计拉橡皮条时,称壳不要与纸面摩擦
D.在用弹簧测力计拉橡皮条时,细绳和弹簧测力计的轴线应该在一条直线上
解析:在“寻找等效力”的实验前,首先要确认弹簧测力计是准确的,可从两方面检查,一是检查弹簧测力计的指针是否指在零点,二是将两弹簧测力计互相钩在一起并对拉,观察它们的示数是否相同,应选用示数相同的一对弹簧测力计,所以A对B错.在用弹簧测力计拉橡皮条时,称壳与纸面的摩擦并不会影响其读数,细绳和弹簧测力计的轴线若不在一条直线上,则读数会偏小,C错D对.
答案:AD
7.在力的合成中,下列关于两个分力与它们合力的关系的说法中,正确的是( )
A.合力一定大于每一分力
B.合力一定小于每一分力
C.合力的方向一定与分力的方向相同
D.两个分力的夹角在00~1800变化时,夹角越大合力越小
解析:两个力的合力取值范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2,选D.
答案:D
8.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在 F1、F2和 F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1
解析:由平衡条件可得F1sin 30°=F2sin 60° ,F1cos 30°+F2cos 60°=F3,解方程可得B对.
答案:B
9.2010年广州亚运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,为中国体育军团勇夺第一金,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(设开始时两绳与肩同宽),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间距离增大的过程中,吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )
A.FT增大,F不变 B.FT增大,F增大
C.FT增大,F减小 D.FT减小,F不变
解析:由平衡条件可得F=2FTcos θ=mg,当两手之间的距离增大时,θ增大时,cos θ减少,FT增大,F不变,选A.
答案:A
10.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出:
(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N(只需读到0.1 N).
(2)在下面的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
解析:(1)由题图可知,弹簧秤最小分度为0.1 N,因此,竖直向下的弹簧秤读数为2.5 N,水平向右的弹簧秤读数为4.0 N.
(2)如下图所示
答案:(1)2.5 4.0 (2)图见解析
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第四节 力的合成与分解
1.在力的合成中,合力与分力的大小关系是( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力至少大于其中一个分力
C.合力至少小于其中一个分力
D.合力可能比两个分力都小,也可能比两个分力都大
答案:D
2.大小分别为40 N和30 N的两个共点力作用在物体m上,则这两个分力的合力F( )
A.可能40 N
B.一定小于60 N
C.一定大于20 N
D.大于30 N而小于70 N
解析:两力的合力范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2,所以10 N≤F合≤70 N.
答案:A
3.两个共点力的大小都是50 N,如果要使它们的合力也是50 N,那么它们之间的夹角应为( )
A.30° B.45° C.60° D.120°
解析:由力的平行四边形定则和几何知识易知,当相等的两分力的夹角为120°时,合力大小等于分力大小.
答案:D
4.要将力F沿虚线分解为两个分力,哪个是可以分解的( )
解析:力的合成与分解均要满足平行四边形定则,所以只有A选项满足.
答案:A
5.关于合力和分力,下列的说法正确的是( )
A.合力与分力同时作用在物体上
B.合力和分力的施力物体相同
C.合力的大小可能比每一个分力的大小都小
D.合力的大小随分力夹角的增大而增大
答案:C
6.(双选)一物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力的合力可能为零的是( )
A.5 N、3 N、2 N B.1 N、5 N、10 N
C.2 N、6 N、9 N D.1 N、11 N、11 N
解析:根据力的三角形定则,若用三个力的大小作为三条边能构成一个三角形的话,则这三个力的合力可能为零,而A选项中三个力的大小作为三条边不能构成一个三角形,但是5 N=3 N+2 N,即合力也可以为零.
答案:AD
7.如图所示,李欣同学用手拉着小车静止在倾角为30°的光滑斜面上.已知小车的质量为m,重力加速度为g,绳子对小车的拉力大小为F,斜面对小车的支持力大小为N,则( )
A.F=mg,N=mg B.F=mg,N=mg
C.F=mg,N=mg D.F=mg,N=mg
解析:由平衡条件可得F=mgsin 30°=mg,N=mgcos 30°,选A.
答案:A
8.
如图所示,一光滑小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2,将木板由图示位置开始绕O点缓慢地转到水平位置.在此过程中( )
A.N1始终减小,N2始终减小
B.N1始终增大,N2始终增大
C.N1先增大后减小,N2始终减小
D.N1始终减小,N2先减小后增大
解析:木板缓慢转动可看成每一状态都是平衡状态,由图可判断木板转到水平的过程,N2与竖直方向夹角变小,根据平衡条件可得N1、N2始终变小.选A.
答案:A
9.(双选)如图所示,物体A静止在倾角为30°的斜面上,现将斜面倾角由30°增大到45°,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.A对斜面的压力不变
B.A对斜面的压力减小
C.A受到的摩擦力减小
D.A受到的摩擦力增大
解析:由平衡条件可得f=mgsin θ,N=mgcos θ,把θ代入可得B、D答案对.
答案: BD
10.(双选)如下图所示,是两个共点力的合力跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象,则这两个力的大小分别是( )
A.2 N B.3 N C.4 N D.5 N
解析:由图象可以读出F1+F2=5 N,F1—F2=1 N,解得两个力分别为2 N、3 N.
答案:AB
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共点力的平衡条件
1.物体在共点力的作用下的下列说法中正确的是( )
A.物体的速度在某一时刻等于零时,就一定处于平衡状态
B.物体相对另一个物体保持静止时,就一定处于平衡状态
C.物体所受合外力为零时,就处于平衡状态
D.物体做匀加速直线运动时,就处于平衡状态
答案:C
2. 有两个共点力,一个是40 N,另一个是F,它们的合力是100 N,则F的大小有可能是( )
A.20 N B.40 N C.80 N D.160 N
解析:根据力的合成知|40-F|≤100≤40+F,可得C正确.
答案:C
3.
一铁块m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示,下列说法错误的是( )
A.铁块受到四个力作用,其中有三个力的施力物体均是黑板
B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力:互相吸引的磁力和互相排斥的弹力
C.铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的力
D.铁块受到的磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
解析:铁块受四个力的作用,分别是铁块的重力、黑板的吸引力、黑板的支持力及黑板的摩擦力,铁块的重力与黑板的摩擦力是平衡力,黑板的吸引力与黑板的支持力是平衡力.选D.
答案:D
4.两个共点力大小相等,当它们之间的夹角为90°时,其合力为F,当它们之间夹角为120°时,其合力的大小为( )
A.2F B.F C.F D.F
解析:两个共点力F1=F2,它们的夹角为90°时F=F1,夹角为120°时,它们的合力F′=2F1cos 60°=F1,选B.
答案:B
5.
如图所示,一物块沿固定斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )
A.物块受重力和斜面对它的支持力
B.物块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力
C.物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力
D.物块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力
答案:B
6.如图AB杆通过悬线悬于O点,处于静止状态,则杆上B点对地面的摩擦力方向为( )
A.水平向右 B.无摩擦力
C.水平向左 D.无法确定
解析: 杆在水平方向上是平衡状态,由于绳子的拉力在水平方向有向右的分力,故地面对杆有向左的摩擦力,因此B点对地面的摩擦力方向向右.
答案:A
7.(双选)一物体受三个共点力的作用,下面组合可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=11 N
C.F1=7 N、F2=1 N、F3=5 N
D.F1=10 N、F2=10 N、F3=1 N
解析:三个力的合力为零的条件是两个较小的力的代数和大于或等于较大的一个力.
答案:AD
8.(双选)水平地面上的物体受到一个水平方向上的拉力F和地面对它的摩擦力f的共同作用, 在物体处于静止状态时,下面说法中正确的是( )
A.当F增大时,f也随之增大
B.当F增大时,f保持不变
C.F与f是一对作用力与反作用力
D.F与f是一对平衡力
答案:AD
9.(双选)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,向右做匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A.物体A一定受到四个力的作用
B.物体A受到的摩擦力大小为Fsin θ
C.拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上
D.物体A受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
解析:物体处于平衡状态,所受合外力为零,滑块受到的拉力和摩擦力的合力与重力和支持力的合力是一对平衡力,所以C对,水平方向合力为零,Fcos θ=f,B错.
答案:AC
10.如图所示,—物块C用两根无弹性的轻绳悬在空中,现保持绳OA的位置不变,让绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程中,绳OB的拉力大小变化情况是( )
A.—直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
解析:物体在重力、两段绳的拉力共三个力作用处于平衡状态,三力的合力为零,两根绳的拉力的合力与重力为平衡力,作出下图,从右图可知,当TB处于P位置时,TB最小,故选D.
答案:D
11.一木块静止在水平桌面上,已知木块重10 N,木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为2.1 N,求:
(1)用1.5 N的力水平拉木块时,木块受摩擦力的多大?
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?
(3)木块在桌面上滑动后,使水平拉力大小变为1.5 N,此时木块受摩擦力多大?
解析:用1.5 N的拉力拉物体,拉力小于最大静摩擦力,由平衡条件得f=1.5 N;要使木块由静止运动,拉力要超过最大静摩擦力,即2.1 N;木块滑动以后,与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力,f=μN=μmg=0.2×10 N=2 N.
答案:见解析
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第六节 作用力与反作用力
1.关于两个相互作用的物体间作用力和反作用力的关系,下列说法正确的是( )
A.先有作用力,才有反作用力
B.只有两个物体处于平静状态时作用力和反作用力才大小相等
C.只有两个物体质量相同时作用力和反作用力才大小相等
D.以上说法都不正确
解析:作用力和反作用力具有同时性,且等大、反向,没有任何条件,所以前三个答案都不正确.
答案:D
2.关于两物体间的相互作用,下面说法正确的是( )
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车不论动或是不动,马拉车的力总是等于车拉马的力的大小
D.马拉车不动或匀速前进时,才有马拉车的力与车拉马的力大小相等
解析:马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,故C选项正确.马要拉动车,必须是马的拉力超过地面对车的最大静摩擦力.
答案:C
3.(2013·广州检测)物体静止在一固定在水平地面上的斜面上,下列说法正确的是( )
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体所受重力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
D.物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力
答案:B
4.(双选)下列说法正确的是( )
A.拔河比赛时,胜方拉对方的力大于败方拉对方的力
B.马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C.太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力大小一定相等
D.用铁锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等
答案:CD
5.若飞机在起飞时不慎撞到了一只小鸟,则下列说法正确的是( )
A.飞机安然无恙,小鸟被撞死,因为飞机对小鸟的力大于小鸟对飞机的力
B.小鸟被飞机撞击后反弹出去,因为飞机受到的力小于小鸟受到的力
C.飞机与小鸟之间的作用力大小相等
D.以上说法都不对
解析:小鸟与飞机撞击时发生相互作用,它们之间的作用力是一对作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,选C.
答案:C
6.如图所示,放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.物体对水平面的压力就是物体的重力
B.拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体受到的合外力为零
D.物体受到四对平衡力的作用
解析:作用力与反作用力总是同性质的力,分别作用在两个不同的物体上,不能让物体平衡,所以A、B错,物体受到四个力,所以有四对作用力与反作用力,D错,选C.
答案:C
7.如图所示,物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动,则( )
A.物体所受摩擦力的反作用力是重力
B.力F就是物体对墙的压力
C.力F的反作用力是墙壁对物体的支持力
D.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力
答案:D
8.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、作用在同一个物体上的两个力,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,才是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力中,究竟哪一个力是作用力、哪一个力是反作用力是任意的
解析:作用力与反作用力是物体间的相互作用,它们总是同性质的力,分别作用在两个不同的物体上,不能让物体平衡,选D.
答案:D
9.引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面.下放时,两臂放直,不能曲臂(如图所示),这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A.上拉过程中,人受到两个力的作用
B.上拉过程中,单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力
C.下放过程中,单杠对人的作用力小于人对单杠的作用力
D.下放过程中,在某瞬间人可能只受到一个力的作用
解析:作用力和反作用力总是同时存在同时消失,且大小相等方向相反,选A.
答案:A
物理·必修1(粤教版)
重点、难点:1.摩擦力有无及方向的判断,胡克定律,牛顿第三定律.
2.共点力的合成与分解以及共点力的平衡问题.
专题一 受力分析的方法
1.准确把握三种不同性质力的产生条件,并结合物体运动状态对物体进行受力分析.
2.按重力、弹力、摩擦力的顺序进行受力分析,不要漏力;找施力物体,防止添力.
3.合力与分力是等效替代关系,不能同时存在,不要重复出现.
4.摩擦力产生条件之一是接触面有弹力,没有弹力不会有摩擦力.
例1 (双选)如图所示,质量为m的物体在水平力F作用下沿竖直墙向下匀速运动,物体与墙之间的摩擦因素为μ,重力加速度为g,则( )
A.物体受重力、弹力F、摩擦力的作用
B.物体受到竖直墙的摩擦力大小等于μF
C.物体受到竖直墙的摩擦力大小等于μmg
D.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力
解析:物体受到重力、竖直墙的弹力、竖直墙的摩擦力和F四个力的作用,A错;根据平衡条件,竖直墙的弹力N=F,f=mg,另滑动摩擦力f=μN =μF ,所以B对,C错;墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力,D对.
答案:BD
?变式练习
1.(双选)一质量为m的物块能在倾角为θ的斜面上匀速下滑.现同时对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )
A.施加F后,物体受到四个力的作用
B.仍沿斜面匀速下滑
C.沿斜面减速下滑
D.沿斜面加速下滑
解析:物体在未加F前受重力、支持力及摩擦力作用而处于平衡状态,合外力为零,加上F后,可看作增加了重力,增大了对斜面的压力,也增大了摩擦力,仍可处于平衡状态.选AB.
答案:AB
专题二 摩擦力的方向判定
1.摩擦力方向判定的依据:摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反.
2.摩擦力方向判定的方法:
(1)运动状态分析法:适用于长时间保持相对静止或某方向保持相对静止的物体,一般可从运动状态和受力情况判断静摩擦力.
如置于水平传送带上的物体,若无相对滑动,而在皮带带动下加速运动,则肯定受向前的静摩擦力;若匀速运动,则肯定不受静摩擦力;若减速运动,则肯定受向后的静摩擦力.
(2)假设法与反证法:适用于比较复杂,不易判断的物理情景.具体做法是:假设接触面光滑无摩擦,看物体是否会出现相对滑动,若有,则断言原来有相对滑动趋势,说明原来有静摩擦力.或假设有静摩擦力,看其是否可能保持原运动状态,若不能保持,则说明原来没有相对滑动趋势,无静摩擦力.
例2 (双选)某人骑一普通自行车,在水平路面上正用脚蹬车匀速前进.两轮皆不打滑,下列说法正确的是( )
A.前轮受静摩擦力,方向向后
B.前轮受静摩擦力,方向向前
C.后轮受静摩擦力,方向向后
D.后轮受静摩擦力,方向向前
解析:本题采用假设法:对后轮,假设地面光滑,后轮不受静摩擦力,由于后轮是主动轮,人用脚蹬车时,后轮一定要转动打滑,与地面接触的点必向后滑动,但有向后的滑动趋势.实际情况后轮并不打滑,说明后轮一定受地面施给的向前的摩擦力,以保持后轮不打滑,此力正是自行车的动力.
对前轮,也可假设前轮光滑,前轮不受静摩擦力.由于前轮是被动轮,人用脚蹬车时,整个车要向前运动,前轮若不受地面施给的静摩擦力,则前轮会向前滑动而不转动.而实际情况前轮是转动的,但有向前的滑动趋势,这正说明前轮受有向后的静摩擦力.正确答案应是A、D.
答案:AD
小结:静摩擦力的判断是受力分析中的难点,假设法是判断静摩擦力存在与否的重要方法.用假设法时,首先假定物体不受摩擦力的作用,判断物体受力的情况是否符合物体所处的运动状态,从而可判定摩擦力的存在.
?变式练习
2.如下图位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )
A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
解析:以Q为研究对象,在水平方向上受绳向左的拉力F1和P给Q向右的摩擦力Ff1=μFN1=μmg如图(甲)所示,P匀速运动,Q也匀速运动,F1=Ff1,根据作用力与反作用力,Q给P向左的摩擦力Ff1′=μmg.
以P为研究对象,如图(乙)所示,在水平方向上受到向右的力F,绳向左的拉力F2,地面给P向左的动摩擦力Ff2=μFN2=2μmg和Q给P向左的摩擦力Ff1′=μmg.由于两段绳是跨过定滑轮与物块相连,故F2=F1,又因为P匀速运动,所以F=F2+Ff2+Ff1′=4μmg.选项A正确.
答案:A
专题三 共点力的平衡问题
1.平衡状态、平衡力.
物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态,叫做平衡状态,这几个力互相叫做平衡力(或其中一个力叫其余几个力的平衡力).
2.共点力作用下物体的平衡条件.
(1)合外力为零,即:F=0或Fx=0;Fy=0.
(2)共点力平衡的几何条件.
物体受两个共点力作用平衡,这两个力必大小相等,方向相反,作用在一条直线上.
物体受三个共点力作用平衡,则三个力的作用线必相交于同一点,其中任意两个力的合力,一定与第三个力等值反向;画出力的平行四边形后,应用直角三角形的边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边成比例等方法求解之.
3.三个以上共点力作用下的平衡.
正交分解法:Fx=0;Fy=0.
例3 一个底面粗糙,质量为M的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°,现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球与斜面的夹角为30°,如图所示.
(1)当劈静止时绳子中拉力大小为多少?
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的μ倍,为使整个系统静止,μ值必须符合什么条件?
解析: (1)以水平方向为x轴,建立坐标系,并受力分析如图所示.
Fcos 60°=FNsin 30°,
FNcos 30°+Fsin 60°=mg,
解得:F=mg.
(2)以劈和小球整体为研究对象,受力分析如图所示.
FN1+Fcos 30°=2mg;
Fsin 30°=Fμ;Fμ=μFN1;
解得:μ≥.
答案:(1)mg (2)μ≥
小结:共点力作用下物体平衡的条件是合外力为零.
1.若问题中只涉及三个力,可运用“分力的合成法”,即任意两个力的合力与另一力大小相等,方向相反;或运用“力分解法”,把两个力作为某一个力的作用效果,找出该力两个分力的方向,通过平行四边形定则求解.
2.三力以上时采用正交分解法较方便.
?变式练习
3.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为________.
解析:物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡,由平衡条件可得出静摩擦力大小为f=mg+Fsin α.
答案:mg+Fsin α