内容正文:
第二章 相互作用
课时冲关4 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) 一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧短0.20 m,它们的下端固定在地面上,上端自由,如图甲所示.当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,则大弹簧和小弹簧的劲度系数分别是( )
A.100N/m,200N/m B.200N/m,100N/m
C.100N/m,300N/m D.300N/m,200N/m
解析:A [依据胡克定律F=kx可知,当x=0.2 m时有20=k1×0.2,
当x=0.3 m时有:(这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧大0.2 m)
50= k2×0.1+ k1×0.3,
解得k1=100 N/m,k2=200 N/m.]
4.(胡克定律的应用) (2024·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.(摩擦力)(多选)某电视台的综艺节目在直播象棋比赛,棋盘是铁质的,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上(如图甲所示),不计棋子间的相互作用力.对于静止在棋盘上的某颗棋子,下列说法正确的是( )
A.若棋盘竖直,磁性越强,棋子所受的摩擦力越大
B.若棋盘竖直,棋盘对棋子的摩擦力的大小等于棋子重力的大小
C.若棋盘竖直,减小棋子的质量,则棋子所受到的摩擦力减少
D.若使棋盘倾斜,如图乙,棋子仍相对棋盘静止,则棋子受到的摩擦力变大
解析:BC [棋盘竖直时,棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向,则磁性越强,棋子受摩擦力不变,减小棋子的质量,棋子所受到的摩擦力减小,故A错误,C正确;棋盘竖直时,棋子受合力为零,则棋盘对棋子的摩擦力与棋子的重力等大反向,故B正确;若使棋盘倾斜,如图乙,棋子仍相对棋盘静止,棋子所受摩擦力等于重力沿棋盘方向的分力,小于棋子的重力,棋子受到的摩擦力变小,故D错误.]
7.(滑动摩擦力的计算)(2024·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