2.2 力的合成与分解（正文）-2021高考物理【衡中学案】1轮总复习（全国版）

4. (1)2. 75 (2)如图所示 (3)μ(M + m)g　 μg　 (4)0. 40 解析:(1)由图(b)可读出弹簧秤的示数 f4 = 2. 75 N。 (2)f-m 图线如图所示。 (3)摩擦力表达式 f = μ(M + m)g,其斜率 k = μg。 (4)图线的斜率 k = Δf Δm = 2. 93 - 2. 15 0. 25 - 0. 05 = 3. 9 解得 μ≈0. 40。 练案[4] 1. B　 本题考查重心的影响因素,在乘客移动过程中,双层巴士后上方的质 量增大,所以车的重心向后上方移动,故 B 正确,A、C、D 错误。 2. C　 本题考查最大静摩擦力问题。 玻璃瓶静止在手中不动,说明瓶子处 于平衡状态,是因为玻璃瓶在竖直方向受到竖直向下的重力和大小相等 的竖直向上的静摩擦力,故 A 错误;若手握瓶子的力增大,瓶子仍处于静 止状态,静摩擦力仍与重力平衡,大小没有变化,故 B 错误;向瓶内注水 后,玻璃瓶和水的总重力增大,因为瓶子仍静止,即静摩擦力仍与重力平 衡,静摩擦力增大,故 C 正确;在向瓶子内注水的过程中,瓶子受到的静 摩擦力逐渐增大,为了保证瓶子不掉落,手握瓶的力可能需要增大,但不 一定要增大,与开始时握力的大小有关,故 D 错误。 3. A　 乘客在无台阶的电梯上运动时,在加速和匀速阶段,都受到重力、支 持力和静摩擦力。 匀速阶段乘客对扶梯的作用力竖直向下,在加速阶段 偏离竖直方向;乘客在有台阶的电梯上运动时,加速阶段受到重力、支持 力和静摩擦力,乘客对扶梯的作用力偏离竖直方向;匀速阶段受到重力 与支持力,乘客对扶梯的作用力竖直向下。 综上分析,故 A 正确。 4. B　 本题考查杆连模型与绳连模型的异同。 由图看出,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 图中的 AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁。 同理可知,图 中的 BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙,故 B 正确。 5. C　 以黑毛巾为研究对象,其水平方向受力如图所示: 其中 f1 = 1 2 μmg,f2 = μmg,f3 = 3 2 μmg,f4 = 2μmg, 故 F = f1 + f2 + f3 + f4 = 5μmg,C 正确。 6. D　 本题考查胡克定律。 弹簧在大小为 10 N 的拉力作用下,其总长为 7 cm,设弹簧原长为 l0,根据胡克定律可知 ΔF = kΔx,有10 N = k × (0.07 m - l0)。 弹簧在大小为 20 N 拉力作用下,其总长为 9 cm,有 20 N - 10 N = k × (0. 09 m - 0. 07 m);联立计算得出 l0 = 0. 05 m = 5 cm。 故 D 正确。 7. C 　 对 A 图 中 的 物 体 受 力 分 析, 物 体 受 力 平 衡, 根 据 平 衡 条 件 得 2FA cos 45° = mg,解得 FA = 2mg 2 ,对 B 图中的物体受力分析,物体受力 平衡,根据平衡条件得,FB = mg,对 C 图中的物体受力分析,物体受力平 衡,根据平衡条件得,FC = mgsin 30° = 1 2 mg,对 D 图中的物体受力分 析,物 体 受 力 平 衡, 根 据 平 衡 条 件 得 2FD cos 75° = mg, 解 得 FD = mg 2cos 75° ,则 FD > FB > FA > FC ,故 C 正确。 8. A　 本题考查对摩擦力影响因素的认识。 设斜面的倾角为 θ。 物块在光滑的斜面上做往复运动,对斜面的压力 N1 等 于物块重力垂直于斜面的分力,即 N1 = mgcos θ。 以斜面 体为研究对象,作出受力分析图如图。 地面对斜面体的摩 擦力 f = N1 sin θ = mgsin θ·cos θ,因为 m、θ 不变,所以 f 不 随时间变化。 故选 A。 9. A　 本题通过运动考查摩擦力的计算。 A、B 一起在水平恒 力 F 的作用下,共同向右做匀速直线运动,故 B 所受地面 的滑动摩擦力与 F 平衡, B 与地面间的动摩擦因数不可能为零;A 在水 平方向不受外力,故 A 不受摩擦力,A 与 B 间的动摩擦因数可能为 0,故 A 正确,B 错误;若 A、B 之间的动摩擦因数不为零,μAB > μ地 ,撤去 F,A 与 B 一起减速到零,A 与 B 之间没有相对运动,A、B 之间的静摩擦力保 持不变;若 μAB < μ地 ,撤去 F 后,A 与 B 会发生相对运动,A 与 B 之间是滑 动摩擦力,在 A 的速度减为零之前,保持不变,故 C、D 错误。 10. A　 本题考查根据运动情况分析摩擦力存在情况。 若斜面光滑,整体沿 斜面下滑,加速