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课时跟踪练6 重力、弹力和摩擦力
基础应用练
1.如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
A 解析:小明与船之间存在相对运动的趋势,所以存在静摩擦力,A正确;杆的弯曲是由于杆受到力的作用,B错误;杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力,大小相等,C错误;小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力,D错误。
2.(2022·广东茂名一中模拟)脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成,可以做到手脚配合,锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位,深受健身人士的喜爱。如图所示,女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器,当每只手的拉力大小为120 N时,弹性绳比原长伸长了30 cm。弹性绳的弹力与伸长量成正比,且未超过弹性限度,不计把手和弹性绳的重力,下列说法正确的是( )
A.把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的
B.弹性绳的劲度系数为400 N/m
C.弹性绳的劲度系数为800 N/m
D.若每只手的拉力变为80 N,则弹性绳的长度变为20 cm
B 解析:把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的,A错误;根据胡克定律可得2k== N/m,得出k= 400 N/m,B正确,C错误;尽管每只手的拉力变为80 N,但由于弹性绳的原长度未知,故无法求出弹性绳的总长度,D错误。
3.(多选)(2022·河南南阳模拟)如图所示,一小球固定在轻杆上端,AB为水平轻绳,小球处于静止状态(图中F1水平,F3竖直),则杆对小球的作用力方向可能是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
BC 解析:本题中杆为“定杆”,杆上的力不一定沿杆的方向,小球处于静止状态,则杆对小球的作用力方向在重力与轻绳拉力夹角的对顶角范围内(不含水平方向),当轻绳拉力为零时,杆对小球的作用力竖直向上,如图所示,所以杆对小球的作用力方向可能是F2和F3,B、C正确。
4.(经典高考题)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A.2- B.
C. D.
C 解析:设物块的质量为m,根据平衡条件及摩擦力公式有:拉力F水平时,F=μmg;拉力F与水平面成60°角时,F cos 60°=μ(mg-F sin 60°),联立解得μ=,C正确。
5.(2022·陕西西安一模)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8),则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是(取初速度v0的方向为正方向,g取10 m/s2)( )
B 解析:滑块上升过程中受滑动摩擦力,由Ff=μFN和FN=mg cos θ可得,Ff=6.4 N,方向沿斜面向下;当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mg sin θ<μmg cos θ,滑块将静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得Ff=mg sin θ,代入可得Ff=6 N,方向沿斜面向上,B正确。
素养提升练
6.(2022·上海浦东二模)如图所示,倾角为θ=30°的斜面体静止在粗糙的水平面上,一质量为m可看成质点的光滑小球,在不可伸长的轻绳作用下,静止在斜面上。已知轻绳与斜面间的夹角也为θ,重力加速度为g,则水平面对斜面体的摩擦力大小为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
B 解析: 选小球为研究对象,进行受力分析并合成,如图所示,由平衡条件得F′=mg,由平面几何知识可知N与F′的夹角为30°,所以T与F′夹角也为30°,则画出的平行四边形为菱形,连接对角线便可找出直角三角形。由cos 30°=得:T=mg。以小球和斜面体整体为研究对象,受力分析,根据平衡条件可得,在水平方向上:f=T sin 30°=mg,B正确。
7.(2022·山西太原一模)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
B 解析:t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距