内容正文:
第二章 相互作用
第1讲 重力、弹力、摩擦力
1.(形变) 头顶球是足球比赛中常用到的一种技术.如图所示,关于运动员在顶球时头顶受到压力产生的直接原因是( )
A.球的形变
B.头的形变
C.球受到的重力
D.人受到的重力
解析:A [头顶受到的压力是由于球产生形变,对与之接触的头产生力的作用,选项A正确,B、C、D错误.]
2. (弹力的判断) 如图,一把正常使用的自动雨伞,关于其中的弹簧的状态,正确的说法是( )
A.无论雨伞收起还是打开,弹簧都受到压力
B.无论雨伞收起还是打开,弹簧都受到拉力
C.雨伞打开时,弹簧受到压力;雨伞收起时,弹簧受到拉力
D.雨伞打开时,弹簧受到拉力;雨伞收起时,弹簧受到压力
解析:A [弹簧的位置处于伞柄的支架上,支架两个套筒中间夹着一个始终压缩的弹簧,弹簧的劲度系数较大,原理是利用压缩弹簧来改变三角形的一边的长度,从而达到改变支架与伞柄之间的角度. 当自动雨伞收起时,要使AB间的夹角减小,所以应压缩弹簧,当角度为零时,弹簧还处于压缩状态;当自动雨伞打开时,压缩的弹簧要恢复原状,所以打开雨伞,即打开时弹簧也受到压力,故A正确,B、C、D错误.]
3.(胡克定律的应用) 一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为( )
A.40 m/N
B.40 N/m
C.200 m/N
D.200 N/m
解析:D [由题意知弹簧的弹力为4 N时,弹簧伸长2 cm,根据胡克定律F=kx,代入可得弹簧的劲度系数k=200 N/m,所以A、B、C错误,D正确.]
4.(胡克定律的应用) (2020·雅礼模拟)质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图,静止时,两弹簧伸长量分别为x1和x2,则( )
A.只要mA=mB,有x1=x2
B.只要mA>mB,有x1<x2
C.只要mA<mB,有x1<x2
D.只要不超出弹性限度,始终有x1>x2
解析:D [由于kx2=mBg,kx1=(mA+mB)g,故x1>x2,所以D正确.]
5.(弹力、摩擦力) 躺椅在生活中用途广泛,图甲中人双脚离地而坐,图乙中人双脚着地而坐.两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲中人对椅子的压力是由椅子发生形变产生的
B.甲中人不同的躺姿会改变椅子对人的合力
C.乙中人脚用力蹬地时躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上
D.乙中人脚用力蹬地时脚对地的摩擦力与椅子对地的摩擦力大小相等
答案:D
6.(滑动摩擦力)(2020·衡水二调)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人的拉力也不变
解析:D [匀加速拖出材料的过程,只能持续到材料的重心离开台面的瞬间,故在匀加速拉动过程中,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,材料受到的支持力不变,故C错误;而在拉动过程中动摩擦因数不变,由Ff=μFN可知摩擦力不变,故A、B错误;因为摩擦力不变,材料做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可知F-Ff=ma,因为加速度不变,摩擦力不变,所以工人的拉力不变,故D正确.]
7.(滑动摩擦力的计算)(2020·温州联考)如图所示,建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是( )
A.(F-mg)cos θ
B.(F-mg)sin θ
C.μ(F-mg)cos θ
D.μ(F-mg)
解析:A [分析磨石的受力,有重力mg、弹力FN(垂直于斜壁向下)、摩擦力Ff(沿斜壁向下)、外力F四个力.把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解,由于磨石处于平衡状态,在沿斜壁方向有mgcos θ+Ff=Fcos θ,Ff=(F-mg)cos θ,垂直于斜壁方向有FN+mgsin θ=Fsin θ,又根据Ff=μFN,可得Ff=μ(F-mg)sin θ,A正确.]
8.(静摩擦力的分析与计算)如图所示,质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N时,物体A处于静止状态.若小车以1 m/s2的加速度向右运动(g取10 m/s2),则( )
A.物体A相对小车向右运动
B.物体A受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧拉力增大
解析:C [由题意得物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力