专题03 力-【好题汇编】备战2025年高中学业水平合格考物理真题分类汇编(江苏专用)
2024-11-21
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内容正文:
专题03 力
考点01:重力 弹力
1.(2022·江苏)关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力没有施力物体
B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
2.(2022·江苏)如图所示,轻质弹簧上端固定,该弹簧的劲度系数为,在弹簧下端悬挂的重物,重物处于静止时弹簧的形变量是( )
A. B. C. D.
3.(2023·江苏)一轻质弹簧原长6cm,劲度系数为100N/m,在2N的拉力作用下(弹簧未超过弹性限度)该弹簧的长度为( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
4.(2023·江苏)某同学利用如图甲所示的装置,选取了1、2两根不同的弹簧,探究弹簧的弹力F与伸长量x的关系。在实验过程中,弹簧始终在弹性限度内,弹簧质量可忽略不计,他在同一个坐标系内作出了F-x图像,如图乙所示。据此可知,弹簧1、2 的劲度系数k1和 k2的关系为( )
A.k1>k2 B.k1<k2 C.k1=k2 D.不能确定
5.(2021·江苏)如图所示,小明撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A.杆必须弯曲才能产生弹力
B.杆对河岸的弹力一定与河岸垂直
C.杆对河岸的弹力一定沿杆的方向
D.小明对杆的弹力是由杆的形变产生的
6.(2021·江苏)如图所示,一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的( )
A.重力增大 B.重力减小
C.重力方向与坡面垂直 D.重力方向与水平面垂直
7.(2021·江苏)竖直悬挂一轻质弹簧,不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为10cm;挂上10N的钩码,指针所指刻度为12cm,此弹簧的劲度系数是( )
A.250N/m B.500N/m C.25N/m D.50N/m
8.(2021·江苏)如图甲是乒乓球发球时的路径图,在乒乓球与桌面作用时,乒乓球受到桌面的弹力方向如图乙,正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2020·江苏)如图所示,水壶静止放在水平桌面上,关于水壶受到的支持力和桌面受到的压力,下列说法中正确的是
A.二力大小相等 B.二力方向相同
C.二力平衡 D.二力性质不同
10.(2019·江苏)在星球表面物体受到的重力大小可以用公式G=mg表示,地球和火星的g值如图所示。同一个物体从地球表面移至火星表面时
A.质量变大 B.质量变小 C.重力变大 D.重力变小
11.(2019·江苏)某轻质弹簧的劲度系数为k,不挂钩码时,弹簧长度为x0,如图甲所示。挂上钩码,静止后弹簧长度为x1 (弹簧处于弹性限度内),如图乙所示。则乙图中弹簧的弹力大小等于
A.kx0 B.kx1 C.k(x1+x0) D.k(x1一x0)
12.(2023·江苏)图中弹簧测力计的示数为 N。
考点02:摩擦力
1.(2024·江苏)如图所示,某同学用水平力推粗糙水平面上的重物,但没有推动。关于该重物所受的摩擦力判断正确的是( )
A.不受摩擦力
B.受到向左滑动摩擦力
C.受到向左静摩擦力
D.受到摩擦力大小小于水平力的大小
2.(2021·江苏)下列说法正确的是( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是与相对运动趋势的方向相反
C.静摩擦力总是阻碍物体的运动
D.两物体之间的静摩擦力总是一个定值
3.(2021·江苏)如图所示,粗糙水平桌面上一质量为5kg的物体,在水平拉力F作用下,沿水平方向向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,,则地面对物体的滑动摩擦力大小为( )
A.2N B.5N C.20N D.2000N
4.(2021·江苏)如图所示,物体放在斜面上处于静止状态,其物体受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、摩擦力 D.重力、压力、摩擦力
5.(2019·江苏)一质量为m的物块放在水平地面上,该物块在斜向下的拉力作用下做直线运动。物块与水平地面间的动摩擦因数为μ,对水平地面的压力为FN。则物块受到的滑动摩擦力大小为( )
A. B. C.mg D.
6.(2019·江苏)一质量为m的物块放在水平地面上,该物块在水平拉力作用下做直线运动。物块与水平地面间的动摩擦因数为μ,对水平地面的压力为FN。则物块受到的滑动摩擦力大小为
A. B. C.mg D.
7.(2018·江苏)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A.μ和f都增大 B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小 D.μ减小,f增大
8.(2017·江苏)如图所示,某同学在擦黑板。已知黑板擦对黑板的压力为8N,与黑板间的动摩擦因数为0.4,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为( )
A.2N B.3.2N
C.20N D.32N
考点03:力的合成与分解
1.(2022·江苏)如图所示,作用在一个物体上的两个力,它们之间的夹角为,则它们的合力大小是( )
A. B. C. D.
2.(2021·江苏)物体仅受到大小分别为3N、4N、5N,方向不定的三个力作用.该物体所受合力的最小值和最大值分别为( )
A.0、12N B.0、6N C.2N、12N D.2N、6N
3.(2023·江苏)两个共点力的合力大小为12N,其中一个分力的大小为7N,则另一个分力的大小不可能为( )
A.4N B.6N C.18N D.10N
4.(2023·江苏)小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,则( )
A.F1=mgtanα B.F1=mgsinα C.F2=mgtanα D.F2=mgsinα
5.(2023·江苏)在“探究求合力的方法”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中不需要记录结点O的位置
B.为减小误差,弹簧测力计必须与木板平行
C.图乙中F的方向一定沿橡皮筋的方向
D.实验中只需要记录两弹簧测力计的示数
6.(2021·江苏)渔民用纤绳将河中的小船拉向河岸。如图所示,纤绳的拉力为,拉力方向与河岸的夹角为,将分解为沿着河岸和垂直河岸的两个分力、,其中的大小为( )
A. B. C. D.
7.(2021·江苏)大小分别为10N和15N的两个力同时作用在同一物体上,则这两个力的合力大小不可能等于( )
A.10N B.25N C.1N D.5N
8.(2020·江苏)在探究“力的合成的平行四边形定则”实验中,弹簧测力计的示数如图所示,则读数为
A.4.3N B.4.6N C.5.2N D.5.4N
9.(2019·江苏)某同学在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,作出的图如图所示,其中 A 为橡皮条的固定点,O 为橡皮条与细绳的结点,下列说法正确的是
A.作图时只需确定力的方向
B.图中 F′是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
C.图中 F 是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
D.由于 F′与 F 并不完全重合,所以力的合成不遵循平行四边形定则
10.(2019·江苏)如图所示为“探究力的合成的平行四边形定则”的实验装置,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.则( )
A.实验中只需记录弹簧测力计拉力的读数
B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
C.拉伸橡皮筋时,OB和OC必须相互垂直
D.同一组实验过程中,O点的位置允许变动
11.(2019·江苏)如图所示,“验证力的平行四边形定则”实验中,先用一个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点,记录O点位置及F的大小和方向;再用两个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点,后续步骤有:
①记录F1、F2的大小和方向
②作出F1、 F2和F的力的图示
③以F1、F2为邻边作平行四边形进行验证
正确顺序是
A.①②③ B.②①③ C.②③① D.③②①
12.(2023·江苏)在“探究求合力的方法”的实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条与同时用两个弹簧测力计拉橡皮条作用效果相同,其中“作用效果相同”的含义是( )
A.橡皮条被拉伸的长度相同
B.橡皮条被拉伸的方向相同
C.两次将结点O拉至同一位置
D.和的大小之和等于F的大小
13.(2019·江苏)如图所示,依山而建的盘山公路,修建目的是
A.增大汽车上山所需的牵引力
B.减小汽车上山所需的牵引力
C.增大汽车上山过程所做的功
D.减小汽车上山过程所做的功
14.(2018·江苏)在“力的合成的平行四边形定则”实验中,用两只弹簧测力计同时拉伸橡皮筋的拉力记为F1、F2.用一只弹簧测力计拉伸橡皮筋的力为F.下列关于实验操作的说法正确的是( )
A.拉伸橡皮筋时,F1和F2必须相互垂直
B.拉伸橡皮筋时,F1和F2的大小必须相等
C.实验时,必须测量F1和F2间的夹角
D.作F和F1、F2的图像时,必须使用同一标度
15.(2013·江苏)如图所示,互相垂直的两个分力F1、F2,将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合,则( )
A.合力在减小,同时方向在改变
B.合力在减小,但方向不变
C.合力在增大,同时方向在改变
D.合力在增大,但方向不变
16.(2023·江苏)如图所示,在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,把橡皮筋一端用图钉固定于A点,同时用两个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的另一端拉到O点,这时除需记录O点位置和两条细线的方向外,还需记录 。
17.(2021·江苏)在“探究求合力的方法”实验中,橡皮条一端固定于A点。同时使用两个弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至点,其中一只弹簧测力计的示数如图所示,则其示数为 ;当换用一个弹簧测力计去拉时, (选填“需要”或“不需要”)将橡皮条的另一端拉至点。
18.(2022·江苏)用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)实验所用的一只弹簧测力计如题丁图所示,在用它测力前应对它进行的操作是 。
(2)由图乙可知,弹簧测力计a的拉力F1的大小为 N。
(3)本实验中“等效代替”的含义是 。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(4)图乙中的F与F′两力中, 与橡皮筋在同一条直线上。
(5)完成该实验的下列措施中,不能减小实验误差的是 。
A.作图要用细芯铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何作图法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向
B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C. 拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.使拉力F1和F2的夹角很大
19.(2017·江苏)在“力的合成的平行四边形定则”实验中,某同学将橡皮筋的一端固定于P点,用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到O点,记下拉力F合的大小和方向.
(1)改用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋,记下两个分力,如图1所示.请指出图中两处操作错误 .
(2)纠正错误后,记下两分力F1、F2的大小和方向.如图2所示,用力的图示法在纸上画出表示三个力的箭头,以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形,由图可得,F1和F2的合力F= N.
(3)在题2图中,表示F合的线段不在平行四边形的对角线上,上述实验误差产生的原因可能有哪些?(写出两个原因)
考点04:共点力平衡
1.(2022·江苏)如图所示为踢出的足球在空中的部分运动轨迹,足球离开脚后在空中飞行过程中所受到的力为( )
A.只有重力 B.重力和空气作用力
C.重力和脚的力 D.重力、空气阻力和脚的力
2.(2023·江苏)如图所示,对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M,衣架顶角为120°,衣架质量为m,重力加速度为g,则衣架对衣服的作用力为( )
A.Mg、竖直向下 B.Mg、竖直向上
C.mg、竖直向下 D.mg、竖直向上
3.(2023·江苏)笔记本电脑已经成为我们生活中比较重要的一个工具。使用时为了方便,可将其放在倾角可调的支架上,如图甲所示,支架可以简化为图乙模型。设斜面倾角为θ,底部固定挡板与斜面垂直,已知笔记本电脑的重力为G,忽略一切摩擦,则( )
A.笔记本电脑只受重力和斜面AB的支持力作用
B.笔记本电脑对斜面AB的压力大小为Gsinθ
C.笔记本电脑对挡板AC的压力大小小于G
D.支架对笔记本电脑的作用力大小小于G
4.(2023·江苏)物块A的重力是10N,放在水平地板上,用弹簧测力计向上拉物块,若弹簧测力计的示数为2.5N,则地板对物块A的作用力为( )
A.10N,方向竖直向上 B.7.5N,方向竖直向下
C.7.5N,方向竖直向上 D.12.5N,方向竖直向上
5.(2023·江苏)北京冬奥会上,中国年轻的冰壶运动员掷出的冰壶在冰面上滑行,冰壶滑行过程中受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、摩擦力
C.重力、支持力、摩擦力 D.重力、支持力、推力
6.(2023·江苏)如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是( )
A.因为大车太重了,所以不动
B.因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车
C.大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来
D.因为大车所受的合力为零
7.(2023·江苏)长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力Ff与木板倾角θ间关系图像正确的是( )
A. B. C. D.
8.(2021·江苏)智能机械臂广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹夹起一个小球,使小球水平向右匀速移动,铁夹与球的接触面保持竖直,移动过程中铁夹对小球的静摩擦力( )
A.方向水平向左 B.方向水平向右
C.大小不变 D.大小将变大
9.(2021·江苏)如图所示,两个小孩分别用力、共同提着一桶水,水桶静止。若水桶的重力为,则( )
A.水桶所受的合力为0
B.水桶所受的合力大小为
C.、的大小可以都为
D.、的大小可以都为
10.(2022上·江苏)如图所示,一个半径为r、重为G的光滑均匀球,用长度为l的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,绳与墙壁之间夹角为θ,则绳子的拉力FT的大小是( )
A.Gcosθ B.Gsinθ C. D.Gtanθ
11.(2021·江苏)如图所示,在水平桌面上一质量为kg物体,水平向左施加一个大小为N的拉力,物体仍保持静止,物体与桌面间的动摩擦因数,则物体受到的摩擦力为( )
A.静摩擦力,大小为5N B.静摩擦力,大小为20N
C.滑动摩擦力,大小为5N D.滑动摩擦力,大小为20N
12.(2023·江苏)如图所示,一只重为G的蜗牛沿一段直葡萄枝缓慢匀速向上爬行。若葡萄枝的倾角为α,则葡萄枝对蜗牛作用力的大小为 。
13.(2023·江苏)如图所示,用两根轻绳将质量为m的小球悬挂在空中。已知轻绳a与竖直方向的夹角为α,轻绳b水平,重力加速度为g。则轻绳b对小球的拉力F的大小为 。
14.(2023·江苏)如图所示,放在长木板上的木块质量为m=1kg,木板与水平方向夹角为θ,动摩擦因数为μ=0.55,g取10m/s2.则当θ=30°时,木块静止在长木板上,求此时木块所受的摩擦力的大小为 N。
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专题03 力
考点01:重力 弹力
1.(2022·江苏)关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力没有施力物体
B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
【答案】D
【详解】A.任何力都有施力物体,重力的施力物体是地球,A错误;
B.在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用,B错误;
C.重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于接触面,C错误;
D.由于地球各处的重力加速度大小不一定相等,故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等,D正确。
故选D。
2.(2022·江苏)如图所示,轻质弹簧上端固定,该弹簧的劲度系数为,在弹簧下端悬挂的重物,重物处于静止时弹簧的形变量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据胡克定律有
故选D。
3.(2023·江苏)一轻质弹簧原长6cm,劲度系数为100N/m,在2N的拉力作用下(弹簧未超过弹性限度)该弹簧的长度为( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
【答案】D
【详解】根据胡克定律
则该弹簧的长度为
故选D。
4.(2023·江苏)某同学利用如图甲所示的装置,选取了1、2两根不同的弹簧,探究弹簧的弹力F与伸长量x的关系。在实验过程中,弹簧始终在弹性限度内,弹簧质量可忽略不计,他在同一个坐标系内作出了F-x图像,如图乙所示。据此可知,弹簧1、2 的劲度系数k1和 k2的关系为( )
A.k1>k2 B.k1<k2 C.k1=k2 D.不能确定
【答案】A
【详解】F-x图像的斜率反映劲度系数的大小,因图像1的斜率较大,故k1>k2
故选A。
5.(2021·江苏)如图所示,小明撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A.杆必须弯曲才能产生弹力
B.杆对河岸的弹力一定与河岸垂直
C.杆对河岸的弹力一定沿杆的方向
D.小明对杆的弹力是由杆的形变产生的
【答案】B
【详解】A.沿杆方向杆受到拉伸时,杆也可产生弹力,此时杆未发生弯曲,故A错误;
BC.弹力的方向总是与接触面垂直,因此杆对河岸的弹力一定与河岸垂直,故B正确,C错误;
D.小明对杆的弹力施力物体是小明,不是由于杆的形变而产生的,故D错误。
故选B。
6.(2021·江苏)如图所示,一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的( )
A.重力增大 B.重力减小
C.重力方向与坡面垂直 D.重力方向与水平面垂直
【答案】D
【详解】一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的重力不变,方向竖直向下,与水平面垂直,故D正确,ABC错误。
故选D。
7.(2021·江苏)竖直悬挂一轻质弹簧,不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为10cm;挂上10N的钩码,指针所指刻度为12cm,此弹簧的劲度系数是( )
A.250N/m B.500N/m C.25N/m D.50N/m
【答案】B
【详解】根据胡克定律可知此弹簧的劲度系数
故选B。
8.(2021·江苏)如图甲是乒乓球发球时的路径图,在乒乓球与桌面作用时,乒乓球受到桌面的弹力方向如图乙,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在乒乓球与桌面作用时,乒乓球受到桌面的弹力方向应该垂直桌面竖直向上。
故选B。
9.(2020·江苏)如图所示,水壶静止放在水平桌面上,关于水壶受到的支持力和桌面受到的压力,下列说法中正确的是
A.二力大小相等 B.二力方向相同
C.二力平衡 D.二力性质不同
【答案】A
【详解】水壶受到的支持力和桌面受到的压力,不属于平衡力也不属于作用力和反作用力,两个力一个是重力,一个是弹力,性质不同,桌面对水壶的支持力和桌面受到的压力为相互作用力,大小相等,故水壶受到的支持力和桌面受到的压力大小相等,故A正确,BCD错误;
故选A。
10.(2019·江苏)在星球表面物体受到的重力大小可以用公式G=mg表示,地球和火星的g值如图所示。同一个物体从地球表面移至火星表面时
A.质量变大 B.质量变小 C.重力变大 D.重力变小
【答案】D
【详解】AB.质量与物体所处的位置无关,故物体移到火星表面后质量不变,AB错误;
CD.由于火星表面的重力加速度小于地球表面,故物体受到的重力变小,D正确,C错误;
故选D。
11.(2019·江苏)某轻质弹簧的劲度系数为k,不挂钩码时,弹簧长度为x0,如图甲所示。挂上钩码,静止后弹簧长度为x1 (弹簧处于弹性限度内),如图乙所示。则乙图中弹簧的弹力大小等于
A.kx0 B.kx1 C.k(x1+x0) D.k(x1一x0)
【答案】D
【详解】不挂钩码时,弹簧处于原长,故原长为x1,由胡克定律,挂上钩码后弹簧弹力为, D正确。
故选D。
12.(2023·江苏)图中弹簧测力计的示数为 N。
【答案】2.8
【详解】根据题意由图可知,最小刻度为,则由图可知,示数为。
考点02:摩擦力
1.(2024·江苏)如图所示,某同学用水平力推粗糙水平面上的重物,但没有推动。关于该重物所受的摩擦力判断正确的是( )
A.不受摩擦力
B.受到向左滑动摩擦力
C.受到向左静摩擦力
D.受到摩擦力大小小于水平力的大小
【答案】C
【详解】水平方向物体静止处于平衡状态,故物体受到静摩擦力等于推力,摩擦力方向与推力方向相反,即水平向左。
故选C。
2.(2021·江苏)下列说法正确的是( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是与相对运动趋势的方向相反
C.静摩擦力总是阻碍物体的运动
D.两物体之间的静摩擦力总是一个定值
【答案】B
【详解】A.两个表面粗糙的物体,只有直接接触且产生弹性形变,并且有相对运动趋势,才会产生静摩擦力,故A错误;
B.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,故B正确;
C.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,但可以与运动的方向相同,可以是动力,故C错误;
D.静摩擦力大小不是定值,例如静止的物体所受静摩擦力的大小是根据平衡条件来确定的,是由使物体发生相对运动趋势的力决定的,是变化的,而最大静摩擦力是一定的,故D错误。
故选B。
3.(2021·江苏)如图所示,粗糙水平桌面上一质量为5kg的物体,在水平拉力F作用下,沿水平方向向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,,则地面对物体的滑动摩擦力大小为( )
A.2N B.5N C.20N D.2000N
【答案】C
【详解】物体受重力、支持力、拉力作用,重力与支持力平衡,有
则滑动摩擦力为
故ABD错误,C正确。
故选C。
4.(2021·江苏)如图所示,物体放在斜面上处于静止状态,其物体受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、摩擦力 D.重力、压力、摩擦力
【答案】B
【详解】物体受重力、支持力的作用,由于物体静止,则物体一定受到摩擦力的作用;
故选B。
5.(2019·江苏)一质量为m的物块放在水平地面上,该物块在斜向下的拉力作用下做直线运动。物块与水平地面间的动摩擦因数为μ,对水平地面的压力为FN。则物块受到的滑动摩擦力大小为( )
A. B. C.mg D.
【答案】A
【详解】ACD.物块做直线运动时,受到的是滑动摩擦力,由滑动摩擦力公式可知摩擦力为,A正确,CD错误;B.因为受到斜向下的拉力,故FN大于重力,B错误;
故选A。
6.(2019·江苏)一质量为m的物块放在水平地面上,该物块在水平拉力作用下做直线运动。物块与水平地面间的动摩擦因数为μ,对水平地面的压力为FN。则物块受到的滑动摩擦力大小为
A. B. C.mg D.
【答案】A
【详解】ACD.物块做直线运动时,受到的是滑动摩擦力,由滑动摩擦力公式可知摩擦力为,A正确,CD错误;B.因为不知道物体竖直方向是否受其他力,故FN与重力不一定相等,B错误;
故选A。
7.(2018·江苏)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A.μ和f都增大 B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小 D.μ减小,f增大
【答案】B
【详解】由题意可知,冰壶被推出后做减速运动,运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远,说明冰壶所受阻力更小,即动摩擦因数更小,摩擦力也更小,故B正确.
8.(2017·江苏)如图所示,某同学在擦黑板。已知黑板擦对黑板的压力为8N,与黑板间的动摩擦因数为0.4,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为( )
A.2N B.3.2N
C.20N D.32N
【答案】B
【详解】黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为
故选B。
考点03:力的合成与分解
1.(2022·江苏)如图所示,作用在一个物体上的两个力,它们之间的夹角为,则它们的合力大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】以F1、F2为边作出平行四边形如图,合力为F
根据几何知识可知
故B正确,ACD错误。
故选B。
2.(2021·江苏)物体仅受到大小分别为3N、4N、5N,方向不定的三个力作用.该物体所受合力的最小值和最大值分别为( )
A.0、12N B.0、6N C.2N、12N D.2N、6N
【答案】A
【详解】3N、4N、5N方向相同的时候,合力最大为
因为3N、4N的合力的范围是1N≤F≤7N
所以当3N、4N的合力为5 N的时候,与第三个力大小相等方向相反时,合力为0,故3N、4N、5N三个力的合力范围是
故选A。
3.(2023·江苏)两个共点力的合力大小为12N,其中一个分力的大小为7N,则另一个分力的大小不可能为( )
A.4N B.6N C.18N D.10N
【答案】A
【详解】4N、7N的合力大小范围为3N≤F合≤11N,6N、7N的合力大小范围为1N≤F合≤13N,18N、7N的合力大小范围为11N≤F合≤25N,10N、7N的合力大小范围为3N≤F合≤17N。
选不可能的,故选A。
4.(2023·江苏)小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,则( )
A.F1=mgtanα B.F1=mgsinα C.F2=mgtanα D.F2=mgsinα
【答案】A
【详解】如图所示,拉伸A的分力
压缩B的分力
故选A。
5.(2023·江苏)在“探究求合力的方法”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中不需要记录结点O的位置
B.为减小误差,弹簧测力计必须与木板平行
C.图乙中F的方向一定沿橡皮筋的方向
D.实验中只需要记录两弹簧测力计的示数
【答案】B
【详解】A.实验中要使每次合力与两个分力产生相同的效果,必须每次将橡皮筋拉到同样的位置,从而确保每次橡皮筋产生拉力的大小和方向都相同,所以实验中需要记录结点O的位置,故A错误;
B.为减小误差,弹簧测力计必须与木板平行,故B正确;
C.图乙中F是通过平行四边形定则得出的合力的理论值,而F′是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时所作拉力的图示,F′的方向一定沿橡皮筋的方向,考虑到实验存在误差,F的方向不一定沿橡皮筋的方向,故C错误;
D.实验中不仅需要记录两弹簧测力计的示数,还需要记录细绳套的方向,从而确定力的大小和方向,故D错误。
故选B。
6.(2021·江苏)渔民用纤绳将河中的小船拉向河岸。如图所示,纤绳的拉力为,拉力方向与河岸的夹角为,将分解为沿着河岸和垂直河岸的两个分力、,其中的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由几何关系得,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.(2021·江苏)大小分别为10N和15N的两个力同时作用在同一物体上,则这两个力的合力大小不可能等于( )
A.10N B.25N C.1N D.5N
【答案】C
【详解】10N和15N的两个力的合力大于等于两个力的差,小于等于两个力的和,即合力范围为,故1N不可能是两个力的合力,故ABD错误,C正确。
故选C。
8.(2020·江苏)在探究“力的合成的平行四边形定则”实验中,弹簧测力计的示数如图所示,则读数为
A.4.3N B.4.6N C.5.2N D.5.4N
【答案】B
【详解】由图中可知,弹簧测力计读数4.6N,B正确;
故选B。
9.(2019·江苏)某同学在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,作出的图如图所示,其中 A 为橡皮条的固定点,O 为橡皮条与细绳的结点,下列说法正确的是
A.作图时只需确定力的方向
B.图中 F′是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
C.图中 F 是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
D.由于 F′与 F 并不完全重合,所以力的合成不遵循平行四边形定则
【答案】B
【详解】A.作图时需确定力的大小和方向,选项A错误;
BC.图中 F′与OA重合,是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力,选项B正确,C错误;
D.虽然F′与 F 并不完全重合,但是在误差允许的范围内力的合成遵循平行四边形定则,选项D错误;
故选B.
10.(2019·江苏)如图所示为“探究力的合成的平行四边形定则”的实验装置,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.则( )
A.实验中只需记录弹簧测力计拉力的读数
B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
C.拉伸橡皮筋时,OB和OC必须相互垂直
D.同一组实验过程中,O点的位置允许变动
【答案】B
【分析】由题意可知考查验证力的平行四边形定则实验,根据实验原理分析可得。
【详解】A.实验中需记录弹簧测力计拉力的读数和细线的方向,故A错误;
B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行,这样才能保证这些力在同一平面内,故B正确;
C.拉伸橡皮筋时,OB和OC可以成任意角度,不一定要垂直,故C错误;
D.同一组实验过程中,要保证力的效果相同,O点的位置不允许变动,故D错误。
故选择B选项。
11.(2019·江苏)如图所示,“验证力的平行四边形定则”实验中,先用一个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点,记录O点位置及F的大小和方向;再用两个弹簧测力计将橡皮条下端拉至O点,后续步骤有:
①记录F1、F2的大小和方向
②作出F1、 F2和F的力的图示
③以F1、F2为邻边作平行四边形进行验证
正确顺序是
A.①②③ B.②①③ C.②③① D.③②①
【答案】A
【详解】本实验中首先记录分力的大小和方向,然后作出力的图示,以分力为边做平行四边形与合力对比,从而验证平行四边形定则,故A正确,BCD错误;
故选A。
12.(2023·江苏)在“探究求合力的方法”的实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条与同时用两个弹簧测力计拉橡皮条作用效果相同,其中“作用效果相同”的含义是( )
A.橡皮条被拉伸的长度相同
B.橡皮条被拉伸的方向相同
C.两次将结点O拉至同一位置
D.和的大小之和等于F的大小
【答案】C
【详解】AB.橡皮条被拉伸的长度相同,但方向不相同时,两次拉伸的效果不相同,橡皮条被拉伸的方向相同但长度不同,则两次拉伸时的效果不相同,故AB错误;
C.当橡皮条拉到同一个结点,即在同一方向上伸长到同一长度,合力与分力的作用效果相同,故C正确;
D.和的矢量之和一定等于F,但和的大小之和不一定等于F的大小,故D错误。
故选C。
13.(2019·江苏)如图所示,依山而建的盘山公路,修建目的是
A.增大汽车上山所需的牵引力
B.减小汽车上山所需的牵引力
C.增大汽车上山过程所做的功
D.减小汽车上山过程所做的功
【答案】B
【详解】修建盘山公路的目的是延长斜面长度从而减少上山需要的牵引力,使汽车更容上山,下山时减少重力的分力,使汽车下山时不容易发生事故,故B正确,ACD错误;
14.(2018·江苏)在“力的合成的平行四边形定则”实验中,用两只弹簧测力计同时拉伸橡皮筋的拉力记为F1、F2.用一只弹簧测力计拉伸橡皮筋的力为F.下列关于实验操作的说法正确的是( )
A.拉伸橡皮筋时,F1和F2必须相互垂直
B.拉伸橡皮筋时,F1和F2的大小必须相等
C.实验时,必须测量F1和F2间的夹角
D.作F和F1、F2的图像时,必须使用同一标度
【答案】D
【分析】在实验过程中,需要根据力的大小和方向做平行四边形,由此可知需要记录力的大小和方向,同时该实验采用了“等效替代”方法,要求两次拉橡皮筋时橡皮筋的伸长量大小和方向相同,对于两分力的夹角没有定性要求,只要便于减小误差即可.
【详解】A项:在进行“验证力的合成的平行四边形定则”实验时,F1、F2的方向并非要求一定垂直,故A错误;
B项:拉伸橡皮筋时,F1和F2的大小不一定要相等,故B错误;
C项:实验时,应记录两力的方向而不是测两力间的夹角,故C错误;
D项:在做力的图示时,F和F1、F2一定要使用同一标度,故D正确.
15.(2013·江苏)如图所示,互相垂直的两个分力F1、F2,将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合,则( )
A.合力在减小,同时方向在改变
B.合力在减小,但方向不变
C.合力在增大,同时方向在改变
D.合力在增大,但方向不变
【答案】C
【详解】互相垂直的两个分力、,将绕O点顺时针旋转至和重合的过程中,两力间的夹角减小,合力变大,合力方向沿以两分力为邻边的平行四边形的对角线方向,有几何关系知,合力方向在变化。
故选C。
16.(2023·江苏)如图所示,在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,把橡皮筋一端用图钉固定于A点,同时用两个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的另一端拉到O点,这时除需记录O点位置和两条细线的方向外,还需记录 。
【答案】两个弹簧测力计的示数
【详解】在“研究力的合成的平行四边形定则”实验中,把橡皮筋一端用图钉固定于A点,同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O,这时除需记录O点位置外,为了做出力的图示,还需记录力的大小和方向,即两个弹簧测力计的示数和两条细绳的方向。
17.(2021·江苏)在“探究求合力的方法”实验中,橡皮条一端固定于A点。同时使用两个弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至点,其中一只弹簧测力计的示数如图所示,则其示数为 ;当换用一个弹簧测力计去拉时, (选填“需要”或“不需要”)将橡皮条的另一端拉至点。
【答案】 3.40 需要
【详解】弹簧测力计的最小刻度为0.2N,则示数为3.40N;为保证等效性,当换用一个弹簧测力计去拉时,需要将橡皮条的另一端拉至O点。
18.(2022·江苏)用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)实验所用的一只弹簧测力计如题丁图所示,在用它测力前应对它进行的操作是 。
(2)由图乙可知,弹簧测力计a的拉力F1的大小为 N。
(3)本实验中“等效代替”的含义是 。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(4)图乙中的F与F′两力中, 与橡皮筋在同一条直线上。
(5)完成该实验的下列措施中,不能减小实验误差的是 。
A.作图要用细芯铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何作图法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向
B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C. 拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.使拉力F1和F2的夹角很大
【答案】 校零 4.00 D F′ D
【详解】
(1)弹簧测力计使用前应进行校零。
(2)指针对准4N位置,最小刻度为0.1N,需要估读到0.01N,所以F1的大小为4.00N。
(3)等效替代的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。
(4)F′与橡皮筋的对O点的弹力二力平衡,F′与橡皮筋在同一直线上。
(5)ABC.作图要用细芯铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何作图法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向,从而尽量减小作图的误差;拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行;拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样可以减少记录力的方向的误差,故ABC不符合题意;
D.拉力F1和F2的夹角不宜过大,否则会增大所作合力方向的相对误差,故D符合题意。
故选D。
19.(2017·江苏)在“力的合成的平行四边形定则”实验中,某同学将橡皮筋的一端固定于P点,用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到O点,记下拉力F合的大小和方向.
(1)改用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋,记下两个分力,如图1所示.请指出图中两处操作错误 .
(2)纠正错误后,记下两分力F1、F2的大小和方向.如图2所示,用力的图示法在纸上画出表示三个力的箭头,以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形,由图可得,F1和F2的合力F= N.
(3)在题2图中,表示F合的线段不在平行四边形的对角线上,上述实验误差产生的原因可能有哪些?(写出两个原因)
【答案】 图中有两处操作错误:橡皮筋的端点没有再次回到O点,拴在橡皮筋上的细绳套太短. 4.5; 上述实验误差产生的原因可能有力的测量有误差;作图不准确;力的方向记录不准确;
【详解】
(1)两处错误是:橡皮筋的端点没有再次回到O点;拴在橡皮筋上的细绳套太短;
(2)由图可得,F1和F2的合力F=4.5N;
(3)误差原因:力的测量有误差;作图不准确;力的方向记录不准确.
考点04:共点力平衡
1.(2022·江苏)如图所示为踢出的足球在空中的部分运动轨迹,足球离开脚后在空中飞行过程中所受到的力为( )
A.只有重力 B.重力和空气作用力
C.重力和脚的力 D.重力、空气阻力和脚的力
【答案】B
【详解】当足球离开脚后在空中飞行的过程中,就不受脚对足球的踢力了,只受自身重力和空气作用力。B正确。
故选B。
2.(2023·江苏)如图所示,对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M,衣架顶角为120°,衣架质量为m,重力加速度为g,则衣架对衣服的作用力为( )
A.Mg、竖直向下 B.Mg、竖直向上
C.mg、竖直向下 D.mg、竖直向上
【答案】B
【详解】衣服在竖直方向受到向下的重力Mg,由平衡条件知还受到衣架对它竖直向上的作用力,大小也为Mg。
故选B。
3.(2023·江苏)笔记本电脑已经成为我们生活中比较重要的一个工具。使用时为了方便,可将其放在倾角可调的支架上,如图甲所示,支架可以简化为图乙模型。设斜面倾角为θ,底部固定挡板与斜面垂直,已知笔记本电脑的重力为G,忽略一切摩擦,则( )
A.笔记本电脑只受重力和斜面AB的支持力作用
B.笔记本电脑对斜面AB的压力大小为Gsinθ
C.笔记本电脑对挡板AC的压力大小小于G
D.支架对笔记本电脑的作用力大小小于G
【答案】C
【详解】A.笔记本电脑受重力、斜面AB和挡板AC的支持力作用,故A错误;
B.笔记本电脑对斜面AB的压力为Gcosθ,故B错误;
C.笔记本电脑对挡板AC的压为大小为Gsinθ,小于G,故C正确;
D.支架对笔记本电脑的作用力大小等于G,故D错误。
故选C。
4.(2023·江苏)物块A的重力是10N,放在水平地板上,用弹簧测力计向上拉物块,若弹簧测力计的示数为2.5N,则地板对物块A的作用力为( )
A.10N,方向竖直向上 B.7.5N,方向竖直向下
C.7.5N,方向竖直向上 D.12.5N,方向竖直向上
【答案】C
【详解】弹簧测力计的示数为2.5N,物块A受到弹簧测力计向上的拉力为2.5N,故地板对物块A的作用力为,方向竖直向上,故ABD错误,C正确。
故选C。
5.(2023·江苏)北京冬奥会上,中国年轻的冰壶运动员掷出的冰壶在冰面上滑行,冰壶滑行过程中受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、摩擦力
C.重力、支持力、摩擦力 D.重力、支持力、推力
【答案】C
【详解】被运动员掷出的冰壶在冰面上滑行过程中,竖直方向上受重力和支持力,冰壶最终会停止,是因为它水平方向上还受到滑动摩擦力,由于冰壶已被掷出,不再受到推力。
故选C。
6.(2023·江苏)如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是( )
A.因为大车太重了,所以不动
B.因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车
C.大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来
D.因为大车所受的合力为零
【答案】D
【详解】大车处于静止状态,故大车所受合力为零。
故选D。
7.(2023·江苏)长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力Ff与木板倾角θ间关系图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】木板由水平位置缓慢抬起时,物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时,根据平衡条件可得摩擦力大小为Ff=mgsinθ
结合数学知识可知D图像符合题意,故选D。
8.(2021·江苏)智能机械臂广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹夹起一个小球,使小球水平向右匀速移动,铁夹与球的接触面保持竖直,移动过程中铁夹对小球的静摩擦力( )
A.方向水平向左 B.方向水平向右
C.大小不变 D.大小将变大
【答案】C
【详解】小球水平向右匀速移动,铁夹与球的接触面保持竖直,根据平衡条件可知,摩擦力始终与重力等大反向,故摩擦力方向竖直向上,大小不变,故C正确ABD错误。
故选C。
9.(2021·江苏)如图所示,两个小孩分别用力、共同提着一桶水,水桶静止。若水桶的重力为,则( )
A.水桶所受的合力为0
B.水桶所受的合力大小为
C.、的大小可以都为
D.、的大小可以都为
【答案】A
【详解】AB.水桶静止,处于平衡状态,因此水桶受到的合力为零,故A正确,B错误;
C.若、的大小均为,当这两力方向相同时,合力的最大值为,而水桶重力为,水桶不可能静止,故C错误;
D.若、的大小均为,当这两力方向相同时,合力的最大值为,而水桶重力为,水桶不可能静止,故D错误。
故选A。
10.(2022上·江苏)如图所示,一个半径为r、重为G的光滑均匀球,用长度为l的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,绳与墙壁之间夹角为θ,则绳子的拉力FT的大小是( )
A.Gcosθ B.Gsinθ C. D.Gtanθ
【答案】C
【详解】根据平衡条件可知,FT在竖直方向的分力与球的重力G平衡,则
解得
故选C。
11.(2021·江苏)如图所示,在水平桌面上一质量为kg物体,水平向左施加一个大小为N的拉力,物体仍保持静止,物体与桌面间的动摩擦因数,则物体受到的摩擦力为( )
A.静摩擦力,大小为5N B.静摩擦力,大小为20N
C.滑动摩擦力,大小为5N D.滑动摩擦力,大小为20N
【答案】A
【详解】由于物保持静止,则物体受到的为静摩擦力,由平衡可知
故选A。
12.(2023·江苏)如图所示,一只重为G的蜗牛沿一段直葡萄枝缓慢匀速向上爬行。若葡萄枝的倾角为α,则葡萄枝对蜗牛作用力的大小为 。
【答案】G
【详解】蜗牛做匀速运动,合力为零,重力竖直向下,则葡萄枝对蜗牛作用力的大小等于重力大小,方向竖直向上。
13.(2023·江苏)如图所示,用两根轻绳将质量为m的小球悬挂在空中。已知轻绳a与竖直方向的夹角为α,轻绳b水平,重力加速度为g。则轻绳b对小球的拉力F的大小为 。
【答案】
【详解】小球处于平衡状态,故有
解得
14.(2023·江苏)如图所示,放在长木板上的木块质量为m=1kg,木板与水平方向夹角为θ,动摩擦因数为μ=0.55,g取10m/s2.则当θ=30°时,木块静止在长木板上,求此时木块所受的摩擦力的大小为 N。
【答案】5
【详解】木块静止,所受摩擦力为静摩擦力,则由平衡可知Ff=mgsinθ=5N
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