内容正文:
第二章 相互作用
第1讲 重力、弹力、摩擦力
[基础对点练]
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) (多选)锻炼身体用的拉力器中,并列装有四根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm,某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m,则( )
A.人的每只手受到拉力器的拉力大小为300 N
B.每根弹簧产生的弹力大小为150 N
C.每根弹簧的劲度系数为125 N/m
D.每根弹簧的劲度系数为500 N/m
解析:BC [每根弹簧产生的弹力大小F=N=150 N,故B正确;根据胡克定律有150 N=k(1.6 m-0.4 m),解得每根弹簧的劲度系数k=125 N/m,故C正确,D错误;人的每只手所受的拉力大小均为600 N,A错误.]
4.(胡克定律的应用) (2023·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)(2023·浙江杭州期末)如图所示为小明同学课桌上整齐摆放的一排书,中间夹了一本《高中物理必修第一册》课本,已知《高中物理必修第一册》课本与左右课本间的压力大小都为10 N,课本与课本之间的动摩擦因数均为0.25,为了将《高中物理必修第一册》课本水平抽出,小明要施加的水平拉力至少为( )
A.2.5 N B.5 N
C.10 N D.15 N
解析:B [在把课本抽出的过程中,《高中物理必修第一册》课本与左右课本间两个接触面都有滑动摩擦力,则有f=2μFN=2×0.25×10 N=5 N,当拉力等于摩擦力f时,拉力最小,所以水平拉力至少为5 N.故B正确,A、C、D错误.]
7.(滑动摩擦力的计算)(2023·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,重力加速度为g,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)水平地面上放着一辆手推小车,小车的水平板上放置一只金属桶,金属桶始终与小车保持相对静止,则( )
A.当小车水平向左启动时,金属桶不受摩擦力
B.当小车水平向右启动时,金属桶受到水平向左的摩擦力
C.当小车水平向右减速运动时,金属桶对小车的摩擦力水平向右