内容正文:
1.下列关于重力的说法正确的是( )
A.物体只有静止时才受重力作用
B.重力的方向总是指向地心
C.地面上不同纬度的同一物体在赤道上所受重力最小
D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
C 解析:物体受到重力的作用,与物体的运动状态无关,A错误;重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,B错误;赤道上重力加速度最小,因此地面上不同纬度的同一物体在赤道上所受重力最小,C正确;物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力,D错误.
2.(2024·辽宁卷)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”.如图所示,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上.当墨条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
C 解析: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,A错误;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,B错误;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,C正确;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,D错误.
3.(2024·辽宁沈阳三模)“雪龙2”号是我国第一艘自主建造的极地破冰船,能够在1.5 m厚的冰层中连续破冰前行.破冰船前行过程中,在船头相对冰层滑动时,碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是( )
A 解析:船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向受力物体;摩擦力与相对运动方向相反,A正确.
4.“中国制造2025”是国家实施强国战略的行动纲领,智能机器制造是一个重要方向.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.小球受到的摩擦力方向竖直向下
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大
B 解析:对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,A错误,B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力大小仍等于重力,大小不变,C错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,则小球受到的摩擦力大小不变,D错误.
5.(多选)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置物块m,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )
A.图甲中物块m受到摩擦力
B.图乙中物块m受到摩擦力
C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力
D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
BD 解析:对题图甲:设物块m受到重力、支持力、摩擦力的作用,而重力与支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物块m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A、C错误;对题图乙:设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直向上,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知:m受到与斜面平行向上的摩擦力,B、D正确.
6.(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,根据图线可以确定( )
A.弹簧的原长为10 cm
B.弹簧的劲度系数为200 N/m
C.弹簧伸长15 cm时,弹力大小为10 N
D.弹簧伸长15 cm时,弹力大小为30 N
ABD 解析:当弹力为零时,弹簧处于原长,则原长为10 cm,A正确;当弹簧的长度为5 cm时,弹力为10 N,此时弹簧压缩量x=10 cm-5 cm=5 cm=0.05 m,根据胡克定律F=kx得,k= N/m=200 N/m,B正确;当弹簧伸长量x′=15 cm=0.15 m时,根据胡克定律得F′=kx′=200×0.15 N=30 N,C错误,D正确.
7.(多选)(2024·四川凉山一模)某位同学在家清洁墙面的情境如图所示,他用力推着一个0.8 kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,推力保持在沿轻杆方向上,此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°,推力大小为40 N.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2,则( )
A.拖把头对墙的压力为32 N
B.拖把头对墙的压力为24 N
C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
AC 解析:拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,根据平衡条件可得拖把头对墙的压力FN=F sin 53°=40×0.8 N=32 N,A正确,B错误;拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动,有F cos 53°=mg+f,拖把头受到的滑动摩擦力f=μFN,解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为μ=0.5,C正确,D错误.
8.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,且三者相对静止,下面关于摩擦力的说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力方向向右
B.C对A的摩擦力方向向左
C.A受6个力作用
D.以A、B、C为整体,整体受到的摩擦力为零
C 解析:对B受力分析,若B受摩擦力,则B所受的合外力不为零,不会做匀速直线运动,所以A对B的摩擦力为零,A错误;对C受力分析,C做匀速直线运动,则C受到的摩擦力与水平力F等值反向,即A对C的摩擦力方向向左,所以C对A的摩擦力方向向右,B错误;结合A、B两项的分析知,物体A受重力、B对A的压力、C对A的压力、地面对A的支持力、C对A的摩擦力和地面对A的摩擦力,即A受6个力作用,C正确;以A、B、C为整体,整体做匀速直线运动,对整体受力分析知,整体受到地面的摩擦力大小与水平力F相等,方向向左,D错误.
9.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳始终处于弹性限度内)( )
A.86 cm B.92 cm
C.98 cm D.104 cm
B 解析:设弹性绳的劲度系数为k.挂钩码后,弹性绳两端点移动前,绳的伸长量ΔL=100 cm-80 cm=20 cm,两段绳的弹力大小为F=kΔL,对钩码受力分析,如图甲所示.由题意可知sin α=,则cos α=.根据共点力的平衡条件可得,钩码的重力为G=2kΔL cos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,受力如图乙所示.设弹性绳伸长量为ΔL′,弹力大小为F′=kΔL′,钩码的重力为G=2kΔL′,联立解得ΔL′=ΔL=12 cm.弹性绳的总长度变为L0+ΔL′=92 cm,B正确,A、C、D错误.
10.(2025·广东揭阳高三联考)如图甲所示,通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)水平向右拉一水平面上质量为5.0 kg的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在t2后做匀速直线运动.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图线,下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.当F=6.0 N时,木块与水平面间的摩擦力f1=8.0 N
B.若继续增大拉力至F=10.0 N,则木块与水平面间的摩擦力f2=10.0 N
C.木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.16
D.木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.17
C 解析:由题图可知,木块的最大静摩擦力为8.5 N>6 N,当外力小于最大静摩擦力时,木块静止,受力平衡有f1=F=6.0 N,A错误;木块的最大静摩擦力为8.5 N<10 N,当外力大于最大静摩擦力时,木块滑动,此时木块受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,B错误;木块滑动摩擦力大小为8 N,有μ====0.16,C正确,D错误.
11.(多选)自动卸货车始终静止在水平地面上.车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角,用以卸下车厢中的货物.当倾角增大到θ时,质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下,则下列说法正确的是( )
A.A受到的静摩擦力方向沿斜面向上
B.A受到的摩擦力为Mg sin θ,方向沿底面向上
C.A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为Mg sin θ
D.A与车厢底面间的动摩擦因数μ=tan θ
BD 解析:A受到车厢底面的摩擦力是滑动摩擦力,受到B的摩擦力是静摩擦力,方向沿斜面向下,A错误;对A受力分析,受重力、支持力、车厢底面对A的摩擦力、B对A的压力和B对A的摩擦力,根据A匀速运动,受力平衡,A受到的摩擦力大小为Mg sin θ,方向沿底面向上,B正确;将A、B作为整体,匀速运动,受力平衡,所以A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为(M+m)g sin θ,C错误;对于A、B整体,根据受力平衡,有(M+m)g sin θ=μ(M+m)g cos θ,所以μ=tan θ,D正确.
12.长木板上表面的一端放有一个质量为m的木块,木块与木板接触面上装有摩擦力传感器,如图甲所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力大小f随角度θ的变化图像如图乙所示.下列判断正确的是( )
A.木块与木板间的动摩擦因数μ=tan θ1
B.木块与木板间的动摩擦因数μ=
C.木板与地面的夹角为θ2时,木块做自由落体运动
D.木板由θ1转到θ2的过程中,木块的速度变化越来越快
D 解析:当地面与木板的夹角为θ1时,最大静摩擦力为f2,而滑动摩擦力为f1,此时木块是加速下滑的,则有μmg cos θ1<mg sin θ1,解得μ<tan θ1,由μmg cos θ1=f1,解得μ=,A、B错误;当木
板与地面的夹角为θ2时,木块只受重力,但初速度不为零,木块不是做自由落体运动,C错误;在木板由θ1转到θ2的过程中,依据μmg cos θ=f可知,木块受到的摩擦力会减小,则其受到的合力F合=mg sin θ-μmg cos θ增大,则加速度增大,因此木块的速度变化越来越快,D正确.
13.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求A与B的质量之比.
答案:
解析:对A、B整体分析,其受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有
F=μ2(m1+m2)g ①
再对物体B分析,其受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,水平方向有F=FN
竖直方向有m2g=Ff,其中Ff=μ1FN
联立有m2g=μ1F ②
联立①②式解得 =.
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