内容正文:
第1讲 重力 弹力 摩擦力
(建议用时:40分钟)
题组一 弹力有无及方向的判断
1.(2021·湖北孝感摸底)关于弹力,下列说法正确的是( )
A.木块放在桌面上受到向上的支持力,这是由于木块发生微小形变而产生的
B.弹簧的弹力大小总跟其伸长量成正比
C.压力和支持力的方向总是垂直接触面指向受力物体
D.轻杆产生弹力的方向总是在沿着杆的直线上
答案 C
解析 木块放在桌面上受到向上的支持力,这是由于桌面发生微小形变而产生的,选项A错误;在弹性限度内,弹簧的弹力大小与其伸长量成正比,选项B错误;压力和支持力的方向总是垂直接触面指向受力物体,选项C正确;对杆来说,杆的弹力可以沿任意方向,选项D错误.
2.(2021·江苏常州调研)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
答案 D
解析 发生相互作用的物体均要发生形变,选项A错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,运动员受到的支持力是跳板发生形变产生的,选项B错误;在最低点,运动员虽然处于瞬时静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,选项C错误,D正确.
题组二 弹力的分析和计算
3.(2021·广东珠海二中期中)如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为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( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 最初弹簧处于压缩状态,根据平衡条件对A有kΔl1=mg,B刚好离开地面时弹簧处于拉伸状态,根据平衡条件对B有kΔl2=mg,这一过程A上升的高度为Δl1+Δl2=,选项B正确.
4.(2021·安徽合肥一中段考)如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为m的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为mg(g表示重力加速度),则轻杆对小球的弹力大小为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案 D
解析 小球处于静止状态,其合力为零,对小球受力分析,如图所示,由图中几何关系可得F==mg,选项D正确.
题组三 摩擦力的判断及计算
5.(2020·1月浙江学考)某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员( )
A.受到水平向前的摩擦力
B.受到水平向后的摩擦力
C.受到竖直向上的支持力
D.所受支持力由脚底形变产生
答案 C
解析 运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上,运动员在水平方向无运动的趋势,则地面对人无摩擦力,选项A、B错误;运动员竖直方向受力平衡,受到地面竖直向上的支持力和向下的重力,选项C正确;人所受支持力由地面的形变产生,选项D错误.
6.(2020·山东夏津一中摸底)如图所示,某中学新校区装修时,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石施加方向竖直向上、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大小为( )
A.μ(F-mg)cos θ B.(F-mg)sin θ
C.(F-mg)cos θ D.μ(F-mg)
答案 C
解析 磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态,由图可知,F一定大于重力;先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得,在沿斜面方向有Ff=(F-mg)cos θ;在垂直斜面方向上有FN=(F-mg)sin θ,则Ff=(F-mg)cos θ,根据Ff=μFN得Ff=μ(F-mg)sin θ,选项C正确.
题组四 摩擦力的突变问题
7.(2021·重庆二十九中月考)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则( )
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
答案 B
解析 t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,选项A错误;t1~t2时间段,小物块对地向右加速,相对传送带仍向左运动,之后相对静止,t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大,选项B正确;0~t