2021届高中物理鲁科版（2019）必修第一册第3章单元综合练习含解析

第3章单元综合
专题突破专练
专题1重力及重心
1.(2019·安徽寿县一中月考)如图3-1所示,两辆车以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　)。
图3-1
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的作用效果是使车轮和地面间产生弹力
C.物体重心的位置只与物体的质量分布有关
D.重心一定在物体上
2.(2019·湖南汩罗市一中周测)(多选)
玩具汽车停在模型桥面上,如图3-2所示,下列说法正确的是(　　)。
图3-2
A.汽车的重力,是桥梁发生了弯曲的原因
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
3.(2019·陕西西安质检)
如图3-3所示是杂技节目“力量”表演中的一个高难度动作,两个演员均保持静止状态,左侧演员的身体保持伸直,且与水平方向成30°角。已知左侧演员所受的重力大小为G,则右侧演员对左侧演员的作用力大小为(　　)。
图3-3
A.G　　B.G　　C.G　　D.G
4.在对重力的本质还未认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用。我国西安半坡出土了一件距今约5
000年的尖底陶瓶,如图3-4所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水。试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的。
图3-4
5.(2019·湖北沙洋周测)如图3-5所示,运输货车的制造标准是当货车侧立在倾角为30°的斜坡上时,仍不至于翻倒。也就是说货车所受重力的作用线必须落在两个车轮之间,如果车轮间的距离为d=2.0
m,车的重心在车的中轴线上,则车身的重心不能高出坡面多少米?
图3-5
专题2弹力及其有无的判断
6.(2019·湖南师大附中周测)(多选)如图3-6所示,小球A的重力为G=20
N,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为(　　)。
图3-6
A.0,G　　　B.G,0　　　C.,　　　D.G,G
7.(2019·北京海淀区质检)(多选)如图3-7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,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是(　　)。
图3-7
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于斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直于斜面向上
8.(2019·上海七宝中学学业水平测试)(多选)
射箭,俗称箭术(Archery),是利用弯弓的弹力将箭射出,在一定的距离内比准确性的体育运动项目。远在1万年前的中石器时代,人类就发明了弓箭来狩猎捕鱼。以后很长时间,弓箭又是用于战争的武器之一,现在弓箭作为人们喜欢的体育运动已进入奥运项目。如图3-8是一箭术爱好者正在射箭。关于射箭,下列说法正确的是(　　)。
图3-8
A.弓的弦发生了形变,说明人给弦施加了拉力
B.拉弓时箭发生了微小的形变,对弓产生向左的弹力
C.箭被弹射而出,说明弦对箭施加了力
D.弦恢复原状过程中,箭受到的弹力不断减小
9.(2019·湖南涟源一中周测)如图3-9所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是(　　)。
图3-9
A.甲球受到两个弹力的作用　　B.乙球受到两个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用　　
D.丁球受到两个弹力的作用
10.(2019·安徽合肥一中月考)如图3-10所示,球A、B、D以及木块C表面都是光滑的,各接触面也都是光滑的,A、B、C和D四个物体都处于静止状态,则下列说法正确的是(　　)。
图3-10
A.球B受三个力作用　　B.球A受三个力作用
C.方块C可能受两个力作用　　D.球D一定受四个力作用
11.(2019·安徽滁州中学周测)在水平地面上固定有一倾斜的木板,现有一光滑的小球置于如图3-11所示位置,小球处于静止状态。请画出小球的受力图,并说明理由。
图3-11
12.(2019·北京101中学月考)如图3-12所示,小球A和小球B用三根等长细绳连接起来,构成一个正三角形。现将O点固定在天花板上,在水平拉力F作用下,两球在竖直平面内处于静止状态,其中绳OB竖直,请问A球受几个力?并说明理由。
图3-12
13.(2019·广东东莞中学月考)(多选)如图3-13所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像,根据F-L图像判断,正确的结论是(　　)。
图3-13
A.弹簧的劲度系数为1
N/m
B.弹簧的劲度系数为100
N/m
C.弹簧的原长为6
cm
D.弹簧伸长0.2
m时,弹力的大小为4
N
14.(2019·广东揭阳一中月考)(多选)如图3-14甲所示,一根劲度系数为k=100
N/m的轻质弹簧A竖直悬挂,当在其下端挂上一个重物G时,弹簧伸长了Δx1=6
cm。现将相同的两根轻质弹簧A并接起来当作一根新弹簧B,如图3-14乙所示,挂上相同重物G,弹簧伸长了Δx。如图3-14丙所示,若将两根相同的弹簧串接起来,当作另一根新弹簧C,则下列说法正确的是(　　)。
图3-14
A.弹簧B伸长量Δx2=6
cm
B.弹簧B伸长量Δx2=3
cm
C.弹簧C的劲度系数为k=100
N/m
D.弹簧B的劲度系数是弹簧C劲度系数的4倍
15.(2019·广东深圳平冈中学月考)
如图3-15所示,质量均为m的木块A和B,用一根劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为(　　)。
图3-15
A.　
　B.　
　C.　
　D.
16.(2019·安徽六安一中月考)一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20
m,它们的下端固定在地面上,而上端自由,如图3-16甲所示。当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图3-16乙所示,则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1,小弹簧的劲度系数为k2)(　　)。
图3-16
A.k1=100
N/m,k2=200
N/m
B.k1=200
N/m,k2=100
N/m
C.k1=100
N/m,k2=300
N/m
D.k1=300
N/m,k2=200
N/m
17.(2019·山东省实验中学月考)如图3-17所示,一根轻质弹簧没有挂重物时,其自由端B正对刻度尺的零刻度线,挂上100
N的重物时,正对着刻度线20。在弹性限度内,试问:
图3-17
(1)当弹簧挂50
N重物时,自由端所对刻度尺的刻度是多少?
(2)若自由端对应的刻度线是18,这时弹簧下端挂了多重的物体?
18.(2019·广东深圳部分学校联考)(多选)如图3-18所示,用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起,水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零。图3-19中物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是(　　)。
图3-18
图3-19
19.(2019·江苏常熟中学模拟)物体A的质量为1
kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左、大小恒为F0=1
N的作用力。如图3-20所示,若取向右为正方向,g取10
N/kg,则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的是(　　)。
图3-20
20.(2019·广东佛山一中月考)(多选)水平桌面上平放着一副共54张且每一张质量都相等的扑克牌。牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等。用手指以竖直向下的力按压第1张牌,并以一定的速度水平移动手指。将第1张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则(　　)。
A.第1张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
B.从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C.从第2张牌到第M张牌之间的牌可能发生相对滑动
D.第54张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
21.(2019·安徽灵璧一中周测)如图3-21所示,水平面上有一重为40
N的物体,受到F1=13
N和F2=6
N的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
图3-21
(1)求物体所受的摩擦力的大小与方向;
(2)若只将F1撤去,求物体受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若撤去的力是F2,则物体受到的摩擦力大小与方向又如何?
专题5被动力的瞬时性问题
22.(2019·广东揭阳模拟)如图3-22所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况是(　　)。
图3-22
A.弹簧对P的弹力FT始终增大,地面对P的摩擦力始终减小
B.弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力始终增大
C.弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大
D.弹簧对P的弹力FT先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小
23.(多选)
如图3-23所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁。开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0。现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间(　　)。
图3-23
A.Ffa大小不变　　B.Ffa方向改变
C.Ffb仍然为零　　D.Ffb方向向右
24.(2019·广东深圳中学月考)木块A、B分别重50
N和60
N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2
cm,弹簧的劲度系数为400
N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1
N的水平拉力作用在木块B上,如图3-24所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小。
图3-24
专题6局部与整体
25.(2019·江苏南通中学月考)如图3-25所示,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(　　)。
图3-25
A.4μmg　　B.3μmg　　C.2μmg　　D.μmg
26.(2019·广东香山中学月考)
如图3-26所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。A、B均处于静止状态,下列说法正确的是(　　)。
图3-26
A.B受到向左的摩擦力　　B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右　　D.地面对A没有摩擦力
27.(2019·广东怀集中学模拟)(多选)如图3-27甲、乙所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙。甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙。每人用力的大小都为F,方向水平。则下列说法中正确的是(　　)。
图3-27
A.甲图中墙受到的推力为2F
B.乙图中墙受到的推力为2F
C.甲图中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.乙图中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
专题7整体法与隔离法
28.如图3-28所示,A、B两物体重力都等于10
N,各接触面间动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1
N的两个水平力分别作用在A和B上。A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为(　　)。
图3-28
A.6
N,3
N　　
B.1
N,1
N
C.0,1
N　　
D.0,2
N
29.(多选)如图3-29所示,用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上,A、B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是(　　)。
图3-29
A.B物体对A物体的静摩擦力方向竖直向下
B.F增大时,A和墙之间的摩擦力也增大
C.若B的重力大于A的重力,则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力
D.不论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力
30.如图3-30所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20
kg,B物体质量M=30
kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250
N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上推着B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2
m时,水平推力F的大小为(g取10
m/s2)(　　)。
图3-30
A.350
N　　B.300
N　　C.250
N　　D.200
N
31.(2019·山东省实验中学月考)如图3-31所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量的比值为(　　)。
图3-31
A.　　B.　　C.　　D.
32.如图3-32所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人在木板上用水平力F向右推着箱子在木板上匀速运动,人的质量大于箱子质量,若鞋与长木板、木箱与长木板间动摩擦因数相同,则下列说法正确的是(　　)。
图3-32
A.人受的滑动摩擦力方向水平向右
B.木箱受的滑动摩擦力方向水平向左
C.木板受地面的摩擦力方向水平向右
D.木板受地面的摩擦力方向水平向左
真题分类专练
1.(经典海南学业水平测试)如图3-33所示,用劲度系数为1
000
N/m的轻质弹簧竖直悬挂一重物,重物静止时,弹簧的伸长量为2
cm,则弹簧对重物的拉力(　　)。
图3-33
A.大小为2
000
N,方向竖直向上
B.大小为2
000
N,方向竖直向下
C.大小为20
N,方向竖直向上
D.大小为20
N,方向竖直向下
2.(经典广东学业水平测试)如图3-34所示,原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板上,另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内)。当物体静止时,下列说法不正确的有(　　)。
图3-34
A.物体对弹簧的拉力大小等于mg
B.弹簧的伸长量等于
C.弹簧的长度等于+L
D.物体受到的合外力不为零
3.(经典广东学业水平测试)如图3-35所示,重为65
N的物体在一个竖直向上拉力F=45
N的作用下,静止在水平桌面上。此时桌面对物体的支持力大小为(　　)。
图3-35
A.0　　B.20
N
C.45
N　　D.65
N
4.(经典广东学业水平测试)如图3-36所示,木箱放在传送装置的水平台阶上,在木箱随台阶做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是(　　)。
图3-36
A.木箱受到的合外力不为零
B.木箱受到的支持力大于重力
C.台阶对木箱没有摩擦力作用
D.台阶对木箱的作用力方向斜向上
5.(2018·北京学业水平测试)如图3-37所示,小孩从滑梯上滑下。忽略空气阻力,小孩在匀速下滑时(　　)。
图3-37
A.只受重力和支持力
B.只受重力和摩擦力
C.只受支持力和摩擦力
D.只受重力、支持力和摩擦力
6.(2018·江苏学业水平测试)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。如图3-38所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后(　　)。
图3-38
A.μ和f都增大　　B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小　　D.μ减小,f增大
7.(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工作,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图3-39所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则(　　)。
图3-39
A.F1=mg,F2=mg　　B.F1=mg,F2=mg
C.F1=mg,F2=mg　　D.F1=mg,F2=mg
8.(2019·天津卷)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图3-40所示。下列说法正确的是(　　)。
图3-40
A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
9.(2018·山东夏季学业水平测试)如图3-41所示,用传送带向上传送货物,货物和传送带之间没有相对滑动,则货物受到的摩擦力是(　　)。
图3-41
A.静摩擦力,方向沿传送带向上
B.静摩擦力,方向沿传送带向下
C.滑动摩擦力,方向沿传送带向下
D.滑动摩擦力,方向沿传送带向上
10.(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10
m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1
500
N,则物块的质量最大为(　　)。
A.150
kg　　B.100
kg
C.200
kg　　D.200
kg
11.(2019·江苏卷)如图3-42所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为(　　)。
图3-42
A.　　B.
C.Tsin
α　　D.Tcos
α
12.(2019·全国卷Ⅰ)(多选)如图3-43,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中(　　)。
图3-43
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
13.(经典全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80
cm的两点上,弹性绳的原长也为80
cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100
cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)。
A.86
cm　　B.92
cm　　C.98
cm　　D.104
cm
14.(经典江苏普通高校招生考试)(多选)如图3-44所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中(　　)。
图3-44
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
第3章单元综合
专题突破专练
专题1重力及重心
1.(2019·安徽寿县一中月考)如图3-1所示,两辆车以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　)。
图3-1
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的作用效果是使车轮和地面间产生弹力
C.物体重心的位置只与物体的质量分布有关
D.重心一定在物体上
答案：A
解析：物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,所以A正确;重力的效果是使轮胎和地面发生形变,B错误;物体重心的位置还与物体的形状有关,故C错误;重心不一定在物体上,所以D错误。
2.(2019·湖南汩罗市一中周测)(多选)
玩具汽车停在模型桥面上,如图3-2所示,下列说法正确的是(　　)。
图3-2
A.汽车的重力,是桥梁发生了弯曲的原因
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
答案：AC
解析：汽车重力的效果是使桥和汽车轮胎发生形变,A正确;汽车与桥面相互挤压,都发生了形变,B错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C正确,D错误。
3.(2019·陕西西安质检)
如图3-3所示是杂技节目“力量”表演中的一个高难度动作,两个演员均保持静止状态,左侧演员的身体保持伸直,且与水平方向成30°角。已知左侧演员所受的重力大小为G,则右侧演员对左侧演员的作用力大小为(　　)。
图3-3
A.G　　B.G　　C.G　　D.G
答案：D
解析：左侧演员处于平衡状态,受到的力除了自身重力之外,就是右侧演员对他的作用力,故右侧演员对左侧演员的作用力大小为G,故D正确。
4.在对重力的本质还未认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用。我国西安半坡出土了一件距今约5
000年的尖底陶瓶,如图3-4所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水。试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的。
图3-4
答案：当汲水瓶空着时,由于瓶的重心高于绳的悬点,它就会倾倒;把它放到水里,水就会自动流进去,当瓶中汲入适量的水时,瓶的重心降到绳的悬点以下,一提绳,汲水瓶就会被直立着提上来。如果瓶中的水太满,瓶的重心又高于绳的悬点,瓶会自动倾倒,将多余的水倒出。
5.(2019·湖北沙洋周测)如图3-5所示,运输货车的制造标准是当货车侧立在倾角为30°的斜坡上时,仍不至于翻倒。也就是说货车所受重力的作用线必须落在两个车轮之间,如果车轮间的距离为d=2.0
m,车的重心在车的中轴线上,则车身的重心不能高出坡面多少米?
图3-5
答案：如图所示,过车轮A作一条竖直直线,交中轴线于B点,过B点作坡面的垂线BC。设重心高出坡面h,由三角函数关系有=htan
30°,代入数据解得h=
m。
专题2弹力及其有无的判断
6.(2019·湖南师大附中周测)(多选)如图3-6所示,小球A的重力为G=20
N,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为(　　)。
图3-6
A.0,G　　　B.G,0　　　C.,　　　D.G,G
答案：ABC
解析：球A处于静止状态,球A所受的力为平衡力,即悬线对球的拉力FT及桌面对球的支持力FN的合力与重力G平衡,即FT+FN=G,若悬线恰好伸直,则FT=0,FN=G,A正确;若球刚好离开桌面,则FN=0,FT=G,B正确;也可能FN=FT=,C正确。
7.(2019·北京海淀区质检)(多选)如图3-7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,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是(　　)。
图3-7
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于斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直于斜面向上
答案：BC
解析：F大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有水平向左的弹力,故A错误,B正确;而斜面必须有斜向上的弹力才能使球不下落,故C正确,D错误。
8.(2019·上海七宝中学学业水平测试)(多选)
射箭,俗称箭术(Archery),是利用弯弓的弹力将箭射出,在一定的距离内比准确性的体育运动项目。远在1万年前的中石器时代,人类就发明了弓箭来狩猎捕鱼。以后很长时间,弓箭又是用于战争的武器之一,现在弓箭作为人们喜欢的体育运动已进入奥运项目。如图3-8是一箭术爱好者正在射箭。关于射箭,下列说法正确的是(　　)。
图3-8
A.弓的弦发生了形变,说明人给弦施加了拉力
B.拉弓时箭发生了微小的形变,对弓产生向左的弹力
C.箭被弹射而出,说明弦对箭施加了力
D.弦恢复原状过程中,箭受到的弹力不断减小
答案：ACD
解析：人的手拉弦时,对弦施加向左的拉力,知A正确;拉弓时箭和弦间没有相互作用力,箭也没有发生形变,当人松开手,弦恢复形变时对箭施加了向右的力,箭的运动状态发生了变化,知B错误,C正确;箭加速时,人的手并没有接触箭,人并没有对箭施加力,人只是使弦贮存了能量,弦的形变越小,对箭的作用力越小,知D正确。
9.(2019·湖南涟源一中周测)如图3-9所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是(　　)。
图3-9
A.甲球受到两个弹力的作用　　B.乙球受到两个弹力的作用
C.丙球受到两个弹力的作用　　
D.丁球受到两个弹力的作用
答案：C
解析：甲球受水平面的弹力,斜面对甲球无弹力,乙球受水平面的弹力,乙与另一球之间无弹力,丙球受右侧球的弹力和球壳的弹力作用,丁球受竖直细线的拉力,倾斜细线的拉力刚好为零,故C正确,A、B、D错误。
10.(2019·安徽合肥一中月考)如图3-10所示,球A、B、D以及木块C表面都是光滑的,各接触面也都是光滑的,A、B、C和D四个物体都处于静止状态,则下列说法正确的是(　　)。
图3-10
A.球B受三个力作用　　B.球A受三个力作用
C.方块C可能受两个力作用　　D.球D一定受四个力作用
答案：C
解析：连接球A的绳子是竖直的,球A受两个力作用,B错误;斜面对球B没有弹力作用,否则球B将向右方运动,A错误;木块C可能仅受弹簧弹力与重力,仅与上方水平面接触,但不发生挤压,C可能受两个力作用,C正确;球D可能受两个力、三个力或四个力作用,D错误。
11.(2019·安徽滁州中学周测)在水平地面上固定有一倾斜的木板,现有一光滑的小球置于如图3-11所示位置,小球处于静止状态。请画出小球的受力图,并说明理由。
图3-11
答案：小球受重力mg和地面的支持力F,受力如图所示。因为小球光滑,不可能有摩擦力,若小球受到倾斜木板的压力FN,则小球必定会向右运动离开木板,这与题目情景相矛盾,故小球不可能受木板的压力。
12.(2019·北京101中学月考)如图3-12所示,小球A和小球B用三根等长细绳连接起来,构成一个正三角形。现将O点固定在天花板上,在水平拉力F作用下,两球在竖直平面内处于静止状态,其中绳OB竖直,请问A球受几个力?并说明理由。
图3-12
答案：A球受三个力,绳子OA的拉力、水平拉力F、竖直向下的重力。以B球为研究对象,因为绳子OB竖直,B球只受重力和竖直的绳子的拉力,这两个力平衡,AB段绳子没有弹力,若AB段绳子有弹力,B球将要向右侧偏移。
专题3胡克定律及弹簧模型
13.(2019·广东东莞中学月考)(多选)如图3-13所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像,根据F-L图像判断,正确的结论是(　　)。
图3-13
A.弹簧的劲度系数为1
N/m
B.弹簧的劲度系数为100
N/m
C.弹簧的原长为6
cm
D.弹簧伸长0.2
m时,弹力的大小为4
N
答案：BC
解析：由题图可知,弹簧的原长为6
cm,弹簧的劲度系数为k==
N/m=100
N/m,当弹簧伸长量为0.2
m时,弹力的大小为F=kΔx=20
N。
14.(2019·广东揭阳一中月考)(多选)如图3-14甲所示,一根劲度系数为k=100
N/m的轻质弹簧A竖直悬挂,当在其下端挂上一个重物G时,弹簧伸长了Δx1=6
cm。现将相同的两根轻质弹簧A并接起来当作一根新弹簧B,如图3-14乙所示,挂上相同重物G,弹簧伸长了Δx。如图3-14丙所示,若将两根相同的弹簧串接起来,当作另一根新弹簧C,则下列说法正确的是(　　)。
图3-14
A.弹簧B伸长量Δx2=6
cm
B.弹簧B伸长量Δx2=3
cm
C.弹簧C的劲度系数为k=100
N/m
D.弹簧B的劲度系数是弹簧C劲度系数的4倍
答案：BD
解析：弹簧B由两根弹簧组成,当吊物体G时,每根弹簧承受的拉力为,由胡克定律知弹簧伸长量为3
cm,故A错误,B正确;弹簧B的劲度系数kB===2kA,弹簧C由两根弹簧串接而成,当吊物体G时,每一根弹簧伸长Δx=Δx1,所以弹簧C伸长总量Δx3=2Δx1,弹簧C的劲度系数kC===50
N/m,故kB=4kC,故C错误,D正确。该题体现了比值定义法的运用。
15.(2019·广东深圳平冈中学月考)
如图3-15所示,质量均为m的木块A和B,用一根劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为(　　)。
图3-15
A.　
　B.　
　C.　
　D.
答案：B
解析：系统最初静止时,以木块A为研究对象得弹簧的压缩量x1=。B刚好离开地面时,以木块B为研究对象得弹簧的伸长量x2=。A上升的高度h=x1+x2=,故B正确。
16.(2019·安徽六安一中月考)一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20
m,它们的下端固定在地面上,而上端自由,如图3-16甲所示。当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图3-16乙所示,则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1,小弹簧的劲度系数为k2)(　　)。
图3-16
A.k1=100
N/m,k2=200
N/m
B.k1=200
N/m,k2=100
N/m
C.k1=100
N/m,k2=300
N/m
D.k1=300
N/m,k2=200
N/m
答案：A
解析：当压力小于20
N时,只压缩大弹簧,所以0~0.2
m过程中图线的斜率等于大弹簧的劲度系数,k1==100
N/m。但压缩量为0.3
m时,大弹簧被压缩了0.3
m,而小弹簧被压缩了0.1
m,则F=k1×0.3
m+k2×0.1
m=50
N,得k2=200
N/m,选项A正确。
17.(2019·山东省实验中学月考)如图3-17所示,一根轻质弹簧没有挂重物时,其自由端B正对刻度尺的零刻度线,挂上100
N的重物时,正对着刻度线20。在弹性限度内,试问:
图3-17
(1)当弹簧挂50
N重物时,自由端所对刻度尺的刻度是多少?
答案：由装置可知,弹簧和刻度尺构成了一个弹簧测力计。
零刻度线到刻度线20之间有20个小分度,设每小分度长为x0
m。
当挂100
N重物时,由胡克定律有F=kx1,其中x1=20x0,得弹簧劲度系数k==
N/m。
当挂50
N重物时,由胡克定律有F2=kx2,解得x2=10x0,自由端正对刻度线10。
(2)若自由端对应的刻度线是18,这时弹簧下端挂了多重的物体?
答案：当自由端正对刻度线18时,由胡克定律知,=,其中x3=18x0,解得F3=90
N。
专题4静摩擦力的被动性
18.(2019·广东深圳部分学校联考)(多选)如图3-18所示,用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起,水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零。图3-19中物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是(　　)。
图3-18
图3-19
答案：AD
解析：物体开始做匀速直线运动,说明物体所受水平向右的拉力F与向左的滑动摩擦力等大、反向。当F减小时,物体做减速运动。若F减小到零之前物体始终运动,则摩擦力始终为滑动摩擦力,大小不变,A正确;若F减小到零之前物体已停止运动,则停止前摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,停止后摩擦力为静摩擦力,大小随F的减小而减小,D正确。
19.(2019·江苏常熟中学模拟)物体A的质量为1
kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左、大小恒为F0=1
N的作用力。如图3-20所示,若取向右为正方向,g取10
N/kg,则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的是(　　)。
图3-20
答案：C
解析：物体在向右滑行时,受到的是滑动摩擦力,Ff1=μmg=2
N,方向向左。由于F0=1
NN,方向和F0的方向相反,即向右。因此C正确。
20.(2019·广东佛山一中月考)(多选)水平桌面上平放着一副共54张且每一张质量都相等的扑克牌。牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等。用手指以竖直向下的力按压第1张牌,并以一定的速度水平移动手指。将第1张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则(　　)。
A.第1张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
B.从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C.从第2张牌到第M张牌之间的牌可能发生相对滑动
D.第54张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
答案：BD
解析：第1张牌在手指静摩擦力的作用下水平移动,所以摩擦力的方向与手指运动的方向相同,选项A错误;设竖直压力为FN,每张牌的质量为m,第n张牌(54≥n≥2)受上面第(n-1)张牌的摩擦力最大为Ff=μ[FN+(n-1)mg],方向与手指的运动方向相同,受下面第(n+1)张牌(除第54张牌外)的摩擦力最大为F'f=μ(FN+nmg),方向与手指的运动方向相反,第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反,由于Ff21.(2019·安徽灵璧一中周测)如图3-21所示,水平面上有一重为40
N的物体,受到F1=13
N和F2=6
N的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
图3-21
(1)求物体所受的摩擦力的大小与方向;
答案：最大静摩擦力fmax=μFN=μG=0.2×40
N=8
N。
因为F1-F2=13
N-6
N=7
NN,方向与物体相对运动趋势方向相反,即水平向右。
(2)若只将F1撤去,求物体受到的摩擦力的大小和方向;
答案：因为F2=6
NN,方向与F2方向相反,即水平向左。
(3)若撤去的力是F2,则物体受到的摩擦力大小与方向又如何?
答案：因为F1=13
N>fmax,所以摩擦力为滑动摩擦力,f3=μFN=8
N,方向与F1方向相反,即水平向右。
专题5被动力的瞬时性问题
22.(2019·广东揭阳模拟)如图3-22所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况是(　　)。
图3-22
A.弹簧对P的弹力FT始终增大,地面对P的摩擦力始终减小
B.弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力始终增大
C.弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大
D.弹簧对P的弹力FT先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小
答案：C
解析：初态时,物体P受到的静摩擦力水平向右,当加一水平向右的拉力后,随拉力的不断增大,物体P受到的静摩擦力先逐渐减小,直到大小为零,之后静摩擦力开始反向,并随拉力的增大而增大,直到物体滑动,受到滑动摩擦力大小不变,方向水平向左,故C正确。
23.(多选)
如图3-23所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁。开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0。现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间(　　)。
图3-23
A.Ffa大小不变　　B.Ffa方向改变
C.Ffb仍然为零　　D.Ffb方向向右
答案：AD
解析：剪断右侧细绳的瞬间,右侧细绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对于地面有向左运动的趋势,受到静摩擦力Ffb方向向右,C错误,D正确;剪断右侧细绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确,B错误。
24.(2019·广东深圳中学月考)木块A、B分别重50
N和60
N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2
cm,弹簧的劲度系数为400
N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1
N的水平拉力作用在木块B上,如图3-24所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小。
图3-24
答案：未加F时,木块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,即FA=FB=F弹=kx=400×0.02
N=8
N,木块B受地面的最大静摩擦力为=μGB=0.25×60
N=15
N,施加F后,对木块B有:F+F弹<。
故B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为F'B=F+F弹=9
N,施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为F'A=8
N。
专题6局部与整体
25.(2019·江苏南通中学月考)如图3-25所示,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(　　)。
图3-25
A.4μmg　　B.3μmg　　C.2μmg　　D.μmg
答案：A
解析：对Q的受力分析如图甲所示,对P的受力分析如图乙所示,由平衡条件可得FT=FfP→Q,F=+FfQ→P+FT,且根据Ff=μFN得F=4μmg,故只有A正确。
26.(2019·广东香山中学月考)
如图3-26所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。A、B均处于静止状态,下列说法正确的是(　　)。
图3-26
A.B受到向左的摩擦力　　B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右　　D.地面对A没有摩擦力
答案：D
解析：以物体B为研究对象,物体B受弹簧向左的弹力,又因物体B处于静止状态,故受物体A对它向右的摩擦力,所以A错误;根据牛顿第三定律可知,物体B对物体A的摩擦力向左,所以B错误;把物体A、B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故物体A不受地面的摩擦力,所以C错误,D正确。
27.(2019·广东怀集中学模拟)(多选)如图3-27甲、乙所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙。甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙。每人用力的大小都为F,方向水平。则下列说法中正确的是(　　)。
图3-27
A.甲图中墙受到的推力为2F
B.乙图中墙受到的推力为2F
C.甲图中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.乙图中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
答案：BD
解析：对于题图乙,墙壁在水平方向所受到人的作用力如图①所示,此时墙壁所受到的推力为F合=2F。根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff=F。对于题图甲,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图②所示。然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图③所示,B受到A的推力F和墙壁的反作用力F'1,由于F=F'1,所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用。再以A为研究对象,A同学的受力情况如图④所示,根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F,所以B对A的反作用力F'2=F,根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F。
专题7整体法与隔离法
28.如图3-28所示,A、B两物体重力都等于10
N,各接触面间动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1
N的两个水平力分别作用在A和B上。A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为(　　)。
图3-28
A.6
N,3
N　　
B.1
N,1
N
C.0,1
N　　
D.0,2
N
答案：C
解析：应用整体法,即A、B整体水平方向外力大小相等,方向相反,故地面对B无摩擦力。以A为研究对象,水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力,故C正确。
29.(多选)如图3-29所示,用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上,A、B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是(　　)。
图3-29
A.B物体对A物体的静摩擦力方向竖直向下
B.F增大时,A和墙之间的摩擦力也增大
C.若B的重力大于A的重力,则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力
D.不论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力
答案：AD
解析：将A、B视为整体,可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上。对B受力分析可知B受到的摩擦力方向竖直向上,由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向竖直向下,A正确;由于A、B两物体受到的重力不变,根据平衡条件可知B错误;A和墙之间的摩擦力与A、B两物体的总重力等大、反向,故C错误,D正确。
30.如图3-30所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20
kg,B物体质量M=30
kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250
N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上推着B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2
m时,水平推力F的大小为(g取10
m/s2)(　　)。
图3-30
A.350
N　　B.300
N　　C.250
N　　D.200
N
答案：B
解析：由题意可知FfAmax=μmg=100
N。当A向左移动0.2
m时,F弹=kΔx=50
N,F弹N,B选项正确。
31.(2019·山东省实验中学月考)如图3-31所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量的比值为(　　)。
图3-31
A.　　B.　　C.　　D.
答案：B
解析：B恰好不下滑时,μ1F=mBg,A恰好不滑动,则对于整体有F=μ2(mAg+mBg),所以=,选项B正确。
32.如图3-32所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人在木板上用水平力F向右推着箱子在木板上匀速运动,人的质量大于箱子质量,若鞋与长木板、木箱与长木板间动摩擦因数相同,则下列说法正确的是(　　)。
图3-32
A.人受的滑动摩擦力方向水平向右
B.木箱受的滑动摩擦力方向水平向左
C.木板受地面的摩擦力方向水平向右
D.木板受地面的摩擦力方向水平向左
答案：B
解析：人在木板上行走受到水平向右的静摩擦力,故A错误;木箱在木板上向右做匀速运动,所以木箱受的滑动摩擦力方向水平向左,故B正确;因为人推着木箱匀速前进,可知木板受到木箱对木板向右的摩擦力大小等于人给木板向左的摩擦力,所以地面对木板无摩擦力的作用,或者对整体分析得,木板与地面间没有摩擦,故C、D错误。
真题分类专练
1.(经典海南学业水平测试)如图3-33所示,用劲度系数为1
000
N/m的轻质弹簧竖直悬挂一重物,重物静止时,弹簧的伸长量为2
cm,则弹簧对重物的拉力(　　)。
图3-33
A.大小为2
000
N,方向竖直向上
B.大小为2
000
N,方向竖直向下
C.大小为20
N,方向竖直向上
D.大小为20
N,方向竖直向下
答案：C
解析：根据胡克定律F=kx=20
N,由二力平衡知,弹簧对重物的拉力大小为20
N,方向竖直向上,C正确。
2.(经典广东学业水平测试)如图3-34所示,原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板上,另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内)。当物体静止时,下列说法不正确的有(　　)。
图3-34
A.物体对弹簧的拉力大小等于mg
B.弹簧的伸长量等于
C.弹簧的长度等于+L
D.物体受到的合外力不为零
答案：D
解析：静止时,物体在重力和弹簧拉力作用下平衡,故A正确;由F=kx且F=mg得,x=,B正确;弹簧长度等于原长加伸长量,为L+,C正确;物体所受合外力为零,D错误。
3.(经典广东学业水平测试)如图3-35所示,重为65
N的物体在一个竖直向上拉力F=45
N的作用下,静止在水平桌面上。此时桌面对物体的支持力大小为(　　)。
图3-35
A.0　　B.20
N
C.45
N　　D.65
N
答案：B
解析：物体受重力、拉力和支持力作用,处于平衡状态,B正确。
4.(经典广东学业水平测试)如图3-36所示,木箱放在传送装置的水平台阶上,在木箱随台阶做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是(　　)。
图3-36
A.木箱受到的合外力不为零
B.木箱受到的支持力大于重力
C.台阶对木箱没有摩擦力作用
D.台阶对木箱的作用力方向斜向上
答案：C
解析：木箱随台阶做匀速直线运动,所受合力为零,即重力和支持力平衡,不受摩擦力作用,C正确。
5.(2018·北京学业水平测试)如图3-37所示,小孩从滑梯上滑下。忽略空气阻力,小孩在匀速下滑时(　　)。
图3-37
A.只受重力和支持力
B.只受重力和摩擦力
C.只受支持力和摩擦力
D.只受重力、支持力和摩擦力
答案：D
解析：小孩匀速下滑,说明小孩受到了摩擦力,故D正确。
6.(2018·江苏学业水平测试)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。如图3-38所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后(　　)。
图3-38
A.μ和f都增大　　B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小　　D.μ减小,f增大
答案：B
解析：擦冰面是为了减小动摩擦因数,动摩擦因数减小了,而正压力不变,摩擦力f=μFN,知摩擦力减小,B正确。
7.(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工作,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图3-39所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则(　　)。
图3-39
A.F1=mg,F2=mg　　B.F1=mg,F2=mg
C.F1=mg,F2=mg　　D.F1=mg,F2=mg
答案：D
解析：分析可知工件受力平衡,对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示,结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1=mgcos30°=mg、对斜面Ⅱ的压力大小为F2=mgsin
30°=mg,选项D正确,A、B、C均错误。
关键一步:根据重力的作用效果确定它的两个分力的方向并根据平行四边形定则和几何关系求得两个分力的大小是本题的关键。
8.(2019·天津卷)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图3-40所示。下列说法正确的是(　　)。
图3-40
A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
答案：C
解析：增加钢索的数量,索塔受到的向下的压力增大,A错误;当索塔受到的力F一定时,降低索塔的高度,钢索与水平方向的夹角α减小,则钢索受到的拉力将增大,B错误;如果索塔两侧的钢索对称且拉力大小相同,则两侧拉力在水平方向的合力为零,钢索的合力一定竖直向下,C正确;索塔受到钢索的拉力合力竖直向下,当两侧钢索的拉力大小不等时,由图可知,两侧的钢索不一定对称,D错误。
9.(2018·山东夏季学业水平测试)如图3-41所示,用传送带向上传送货物,货物和传送带之间没有相对滑动,则货物受到的摩擦力是(　　)。
图3-41
A.静摩擦力,方向沿传送带向上
B.静摩擦力,方向沿传送带向下
C.滑动摩擦力,方向沿传送带向下
D.滑动摩擦力,方向沿传送带向上
答案：A
解析：因为货物和传送带保持相对静止,且要克服重力影响,即要克服物体向下滑动的趋势,故A正确。
10.(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10
m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1
500
N,则物块的质量最大为(　　)。
A.150
kg　　B.100
kg
C.200
kg　　D.200
kg
答案：A
解析：设物块的质量最大为m,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向有F=mgsin
30°+μmgcos
30°,解得m=150
kg,A项正确。
11.(2019·江苏卷)如图3-42所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为(　　)。
图3-42
A.　　B.
C.Tsin
α　　D.Tcos
α
答案：C
解析：以气球为研究对象,受力分析如图所示,则由力的平衡条件可知,气球在水平方向的合力为零,即风对气球作用力的大小为F=Tsin
α,C正确,ABD错误。
12.(2019·全国卷Ⅰ)(多选)如图3-43,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中(　　)。
图3-43
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
答案：BD
解析：对N进行受力分析如图所示,因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力T是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,选项A错误,B正确;M的质量与N的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,若mNg≥mMgsin
θ,则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若mNgθ,则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项D正确,C错误。
13.(经典全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80
cm的两点上,弹性绳的原长也为80
cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100
cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)。
A.86
cm　　B.92
cm　　C.98
cm　　D.104
cm
答案：B
解析：设弹性绳的劲度系数为k,左、右两半段绳的伸长量ΔL=10
cm,由共点力的平衡条件知,钩码重力G=2kΔLsin
θ,其中sin
θ=,将弹性绳的两端缓慢移到天花板上同一点时,钩码的重力G=2kΔL',解得ΔL'=6
cm,则弹性绳的总长度变为80
cm+2ΔL'=92
cm。
14.(经典江苏普通高校招生考试)(多选)如图3-44所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中(　　)。
图3-44
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
答案：BD
解析：鱼缸相对于桌布向左运动,故应受到向右的摩擦力,选项A错误;由于鱼缸与桌布、桌面之间的动摩擦因数相等,鱼缸在桌布上运动和在桌面上运动时加速度的大小相等,根据v=at,鱼缸在桌布上和在桌面上的滑动时间相等,选项B正确;若猫增大拉力,鱼缸与桌布之间的摩擦力仍然为滑动摩擦力,大小不变,选项C错误;若猫减小拉力,鱼缸可能随桌布一起运动而滑出桌面,选项D正确。
-
23
-