内容正文:
第二章 相互作用
本章高考考情速递
试题情境
生活实践类
生活中的摩擦力的应用,索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理
学习探究类
探究弹簧弹力与形变量的关系,探究两个互成角度的力的合成规律,共点力平衡条件及应用,平衡中的临界问题
考点
第1课时重力 弹力 摩擦力
素养目标:
1. 掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法,理解并掌握胡克定律。3.会判断摩擦力的方向,会计算摩擦力的大小。
1.(2024·广西·高考真题)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
考点一 重力和重心
例题1. 如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
【易错分析】
重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。重力的方向是竖直向下,不一定垂直地面,垂直于水平面。
考点二 弹力
例题2. 如图所示,固定斜面上有一小球,由一竖直轻弹簧P与一平行于斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.若小球光滑,轻弹簧P一定有弹力
B.若小球光滑,小球可能受到4个力
C.若斜面和小球都不光滑,轻弹簧Q不可能处于压缩状态
D.若斜面和小球都不光滑,小球与斜面之间一定有弹力
【易错分析】
1. 接触不一定存在弹力,要发生弹性形变(包括微小形变)。
2. 弹簧的弹力利用胡克定律求解时需要求解弹簧的形变量,劲度系数与伸长量(或压缩量)的乘积为弹力。
考点三 静摩擦力
例题3. 体操运动员在平衡杆上进行静态平衡训练,如图所示,则( )
A.平衡杆对人的力等于人对平衡杆的力
B.平衡杆对人的摩擦力方向向左
C.人对平衡杆的摩擦力方向向左
D.人受到的支持力是因为脚底发生了形变
【易错分析】
1.静摩擦力有无及方向的判断“三法”
(1)状态法
根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向。
(2)牛顿第三定律法
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。
(3)假设法
考点四 滑动摩擦力
例题4. (多选)激光打印机是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放一叠白纸,每一张纸的质量均相等,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,不考虑静电力的影响,则( )
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左
B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右
C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右
D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2
1.滑动摩擦力的方向确定方法:先确定该物体相对于其接触物体的运动方向,滑动摩擦力与这个相对运动的方向相反。
【易错分析】
1.摩擦力大小的计算
首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。若是静摩擦力,则根据平衡条件或牛顿第二定律求解;若是滑动摩擦力,则用Ff=μFN计算,其中FN并不总等于物体的重力。
(建议用时:30分钟)
一、单选题
1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.只有静止的物体才受到重力
B.只有在空中运动的物体才受到重力
C.在空中运动的物体离开了地球,它不受重力
D.在地球上的任何物体均受重力,与物体和地球是否接触无关
2.用劲度系数的轻弹簧连接物块,它们的质量均为,与地面的动摩擦因数均为0.2,现用水平拉力F作用在物块B上,恰好使两物块均做匀速直线运动,且轻弹簧未超出弹性限度。如图所示。则轻弹簧的形变量为( )
A.伸长 B.伸长 C.伸长 D.伸长
3.如图所示,在细绳的拉动下,半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管,管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧底端固定在管底,顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时,插销做匀速圆周运动。若v过大,插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力,弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止,v的最大值为( )
A. B. C. D.
4.关于弹力产生的原因,下列说法中正确的是( )
A.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小的形变而产生的
B.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于桌面发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于物体发生微小形变而产生的
5.如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )
A.
B.的方向水平向左
C.
D.
6.如图1所示,磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动。若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动,如图2所示。图1中黑板对厚纸片的摩擦力为,最大静摩擦力为,图2中黑板对厚纸片的摩擦力为。最大静摩擦力为下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
二、多选题
8.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数均为,则:( )
A.上方球与下方3个球间均没有弹力
B.下方三个球与水平地面间一定有摩擦力
C.水平地面对下方三个球的支持力均为
D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为
9.质量为的木箱静止在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力作用在木箱上,随时间变化的图线如图所示。已知木箱在时间内做匀速直线运动,重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.时间内木箱所受摩擦力大小为0
C.时间内木箱所受摩擦力大小为
D.时间内木箱所受摩擦力大小为
10.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反
B.滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比
C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D.有滑动摩擦力的地方不一定有弹力
11.如图,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,MN为圆的水平直径,PQ为竖直直径。质量均为m的两相同小球a,b穿在圆环上,分别与轻质弹簧,连接,弹簧的另一端均固定在圆环的Q点上,弹簧原长均为R。现对a,b两球分别施加竖直向上的拉力,,两球静止时,a球恰好位于M点,b球位于C点,OC与OM夹角为30°,此时,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.连接a球的弹簧劲度系数为
B.连接b球的弹簧劲度系数为
C.b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力
D.保持b球静止,改变方向,其最小值为
12.如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2,弹簧、木块、地面各接触点都栓连,整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起,直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止,A、B所受的合外力始终为零,则在这过程中A木块移动的距离为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,A、B两木块的重力分别为和,它们叠放在水平桌面C上,A、B之间和B、C之间的动摩擦因数都是0.2(认为相同压力下,最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木块A上系着的一水平细绳跨过轻质定滑轮后,被一竖直向下的力F牵引,B、C间的摩擦力为f,则( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!9
学科网(北京)股份有限公司
$$
第二章 相互作用
本章高考考情速递
试题情境
生活实践类
生活中的摩擦力的应用,索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理
学习探究类
探究弹簧弹力与形变量的关系,探究两个互成角度的力的合成规律,共点力平衡条件及应用,平衡中的临界问题
考点
第1课时重力 弹力 摩擦力
素养目标:
1. 掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法,理解并掌握胡克定律。3.会判断摩擦力的方向,会计算摩擦力的大小。
1.(2024·广西·高考真题)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据滑动摩擦力的公式
可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即
故选D。
考点一 重力和重心
例题1. 如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
答案 D
解析 水管口持续有水流出,而过一段时间桶会翻转一次,主要原因是流入的水导致水桶与水整体的重心往上移动,桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡,发生翻转,故选D。
【易错分析】
重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。重力的方向是竖直向下,不一定垂直地面,垂直于水平面。
考点二 弹力
答案:弹性形变 直接接触 弹性形变 相反
弹性限度 正比
例题2. 如图所示,固定斜面上有一小球,由一竖直轻弹簧P与一平行于斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.若小球光滑,轻弹簧P一定有弹力
B.若小球光滑,小球可能受到4个力
C.若斜面和小球都不光滑,轻弹簧Q不可能处于压缩状态
D.若斜面和小球都不光滑,小球与斜面之间一定有弹力
答案 B
解析 小球光滑时,若弹簧P无拉力,则弹簧Q一定有拉力,斜面对小球有支持力,小球可以平衡,A错误;小球光滑时,若弹簧P和Q都有拉力,斜面对小球一定有支持力,否则不会平衡,小球受4个力的作用,B正确;斜面和小球都不光滑时,若弹簧P无拉力且小球处于平衡状态,对小球受力分析,受到竖直向下的重力,斜面的支持力,受到的摩擦力可能沿斜面向下也可能沿斜面向上,还可能为零,弹簧Q可能伸长也可能压缩,还可能处于原长状态,C错误;斜面和小球都不光滑时,对小球受力分析,受到竖直向下的重力,若弹簧Q无拉力,小球受到弹簧P的拉力与重力平衡时,不受支持力,即小球与斜面间有可能无弹力,D错误。
【易错分析】
1. 接触不一定存在弹力,要发生弹性形变(包括微小形变)。
2. 弹簧的弹力利用胡克定律求解时需要求解弹簧的形变量,劲度系数与伸长量(或压缩量)的乘积为弹力。
考点三 静摩擦力
答案:接触面粗糙 接触处有弹力 相对运动趋势
0 Ffm 相反
例题3. 体操运动员在平衡杆上进行静态平衡训练,如图所示,则( )
A.平衡杆对人的力等于人对平衡杆的力
B.平衡杆对人的摩擦力方向向左
C.人对平衡杆的摩擦力方向向左
D.人受到的支持力是因为脚底发生了形变
答案A
解析 平衡杆对人的力、人对平衡杆的力属于相互作用力,所以A正确;人受到重力、平衡杆对人的支持力,处于平衡状态,没有受到摩擦力,所以B、C错误;人受到的支持力是平衡杆形变造成的,所以D错误。
【易错分析】
1.静摩擦力有无及方向的判断“三法”
(1)状态法
根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向。
(2)牛顿第三定律法
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。
(3)假设法
考点四 滑动摩擦力
答案:μFN 相反 粗糙程度
例题4. (多选)激光打印机是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放一叠白纸,每一张纸的质量均相等,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,不考虑静电力的影响,则( )
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左
B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右
C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右
D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2
答案 CD
解析 第1张白纸相对于滚轮的运动趋势与滚轮的运动方向相反,则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同,即受到滚轮的摩擦力向右,A错误;对除第1张白纸外的所有白纸进行研究,处于静止状态,水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力,方向与滚轮的运动方向相同,则根据平衡条件知,最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反,即水平向左,B错误;根据题意,因上一张白纸相对下一张白纸向右滑动或有向右滑动的趋势,则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左,那么下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右,C正确;正常情况下单张纸打印必须满足滚轮与白纸之间的最大静摩擦力大于纸与纸之间的滑动摩擦力,则μ1>μ2,D正确。
1.滑动摩擦力的方向确定方法:先确定该物体相对于其接触物体的运动方向,滑动摩擦力与这个相对运动的方向相反。
【易错分析】
1.摩擦力大小的计算
首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。若是静摩擦力,则根据平衡条件或牛顿第二定律求解;若是滑动摩擦力,则用Ff=μFN计算,其中FN并不总等于物体的重力。
(建议用时:30分钟)
一、单选题
1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.只有静止的物体才受到重力
B.只有在空中运动的物体才受到重力
C.在空中运动的物体离开了地球,它不受重力
D.在地球上的任何物体均受重力,与物体和地球是否接触无关
【答案】D
【解析】在地球上的任何物体均受重力,与物体和地球是否接触无关,与物体的运动状态无关。
故选D。
2.用劲度系数的轻弹簧连接物块,它们的质量均为,与地面的动摩擦因数均为0.2,现用水平拉力F作用在物块B上,恰好使两物块均做匀速直线运动,且轻弹簧未超出弹性限度。如图所示。则轻弹簧的形变量为( )
A.伸长 B.伸长 C.伸长 D.伸长
【答案】D
【解析】以物块A为研究对象,根据平衡条件
其中
解得
故选D。
3.如图所示,在细绳的拉动下,半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管,管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧底端固定在管底,顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时,插销做匀速圆周运动。若v过大,插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力,弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止,v的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为,根据胡克定律有
插销与卷轴同轴转动,角速度相同,对插销有弹力提供向心力
对卷轴有
联立解得
故选A。
4.关于弹力产生的原因,下列说法中正确的是( )
A.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小的形变而产生的
B.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于桌面发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于物体发生微小形变而产生的
【答案】B
【解析】AB.根据弹力产生的条件可知木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的,故B正确,A错误;
CD.根据弹力产生的条件可知挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于悬线发生微小形变而产生的,故CD错误。
故选B。
5.如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )
A.
B.的方向水平向左
C.
D.
【答案】C
【解析】C.未加F时,木块AB受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,弹簧弹力为
F1=kx=400N/m×0.01m=4N
B木块与地面间的最大静摩擦力
A木块与地面间的最大静摩擦力
施加F后,对木块B有
木块B仍然静止,受摩擦力仍为静摩擦力,其大小
fB=F+F1=2N+4N=6N
方向水平向左,故C正确;
D.因为AB仍然静止,故弹簧弹力不变,故D错误;
AB.施加2N的F之后,木块A仍然静止,所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为
fA=F1=4N
方向水平向右,故AB错误。
故选C。
6.如图1所示,磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动。若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动,如图2所示。图1中黑板对厚纸片的摩擦力为,最大静摩擦力为,图2中黑板对厚纸片的摩擦力为。最大静摩擦力为下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AB.根据平衡条件,黑板对纸片的摩擦力与纸片的重力等大反向,即
故AB错误;
CD.纸片折叠后变厚,则磁铁距离黑板的距离变大,吸引力减小,则黑板对厚纸片的弹力减小,磁铁对厚纸片的弹力减小,黑板与厚纸片间的最大静摩擦力减小,即
故C正确,D错误。
故选C。
7.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选C。
二、多选题
8.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数均为,则:( )
A.上方球与下方3个球间均没有弹力
B.下方三个球与水平地面间一定有摩擦力
C.水平地面对下方三个球的支持力均为
D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为
【答案】BC
【解析】A.对上方球分析可知,小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态,所以上方球一定与下方球有力的作用,故A错误;
BD.下方球由于受上方球斜向下的弹力作用,所以下方球有运动的趋势,故下方球受静摩擦力作用,如图所示
得三个下方小球受到的是静摩擦力,故不能根据滑动摩擦力公式进行计算,故BD错误;
C.将四个球看作一个整体,地面的支持力与整体重力平衡,设下方一个球受的支持力大小为,因此有
解得水平地面对下方三个球的支持力均为
故C正确。
故选BC。
9.质量为的木箱静止在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力作用在木箱上,随时间变化的图线如图所示。已知木箱在时间内做匀速直线运动,重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.时间内木箱所受摩擦力大小为0
C.时间内木箱所受摩擦力大小为
D.时间内木箱所受摩擦力大小为
【答案】AD
【解析】AD.内,木箱做匀速直线运动,二力平衡,此时摩擦力为
木箱对地面的压力大小等于木箱重力,即
动摩擦因数
故AD正确;
B.,木箱静止,根据二力平衡,时间内木箱所受摩擦力大小为,故B错误;
C.木箱在内做加速运动,受到摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,因压力大小和接触面粗糙程度均不变,木箱受到滑动摩擦力大小不变,则摩擦力仍然为,故C错误。
故选AD。
10.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反
B.滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比
C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D.有滑动摩擦力的地方不一定有弹力
【答案】AB
【解析】A.滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反,选项A正确;
B.根据可知,滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,选项B正确;
C.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,选项C错误;
D.弹力是产生摩擦力的条件之一,有滑动摩擦力的地方一定有弹力,选项D错误。
故选AB。
11.如图,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,MN为圆的水平直径,PQ为竖直直径。质量均为m的两相同小球a,b穿在圆环上,分别与轻质弹簧,连接,弹簧的另一端均固定在圆环的Q点上,弹簧原长均为R。现对a,b两球分别施加竖直向上的拉力,,两球静止时,a球恰好位于M点,b球位于C点,OC与OM夹角为30°,此时,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.连接a球的弹簧劲度系数为
B.连接b球的弹簧劲度系数为
C.b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力
D.保持b球静止,改变方向,其最小值为
【答案】BD
【解析】A.对a球,受力分析如图所示
由平衡条件可知
解得
由胡克定律可得
A错误;
BC.a球受到圆环作用力为
对b球,受力情况如图所示
由平衡条件可知
解得
则
由胡克定律可得
B正确;C错误;
D.由力学平衡特点可知
当沿圆环切线时,的值最小
解得
D正确。
故选BD。
12.如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2,弹簧、木块、地面各接触点都栓连,整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起,直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止,A、B所受的合外力始终为零,则在这过程中A木块移动的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】根据胡克定律可得,原来1弹簧的压缩量为
弹簧2的压缩量为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于压缩状态,则此时2弹簧的压缩量为
对B分析可得
所以1弹簧刚好恢复原长,此过程中A木块上升的位移为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于伸长状态,则此时2弹簧的伸长量为
对B分析可得
所以1弹簧的弹力为,此时1弹簧的伸长量为
此过程中A木块上升的位移为
故选AD。
13.如图所示,A、B两木块的重力分别为和,它们叠放在水平桌面C上,A、B之间和B、C之间的动摩擦因数都是0.2(认为相同压力下,最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木块A上系着的一水平细绳跨过轻质定滑轮后,被一竖直向下的力F牵引,B、C间的摩擦力为f,则( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】AD
【解析】物体A所受的最大静摩擦力为
A.当时,物体A与B保持相对静止,把A、B当作整体,可以判断B、C之间摩擦力为零,选项A正确;
B.当时,B在水平面上受到A大小为1N、方向向右的摩擦力,滑轮的水平向左的压力
物体B受水平方向的最大摩擦力
因
可以判断B仍保持静止,所受静摩擦力
选项B错误;
C.当时,B在水平面上受到A大小为1N、方向向右的摩擦力,滑轮的水平向左的压力
物体B受水平方向的最大摩擦力
因
可以判断B仍保持静止,所受静摩擦力
选项C错误;
D.当时,B在水平方向受到A向右的摩擦力
滑轮压力向左的水平分力
物体B受水平方向的最大摩擦力
因
所以B相对C滑动,摩擦力等于5.0N,选项D正确。
故选AD。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!3
学科网(北京)股份有限公司
$$