内容正文:
03 相互作用—力
知识点梳理
1、 基本概念及规律
1.重力弹力摩擦力
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下。
弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用,方向垂直于接触面,与施力物体形变的方向相反。
摩擦力:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。方向与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
2.分析物体基本规律
①一般按照重力弹力摩擦力的顺序对物体进行受力分析。
②同时兼顾物体间的相互作用和单个物体是否受力平衡。
3.特殊方法(力的分解和合成常用)
分解方法有两种:
(1)按力产生的效果分解
(2)正交分解
将力沿相互垂直的两个坐标轴分解,从而求出沿坐标轴方向上的合力,列平衡方程或牛顿第二定律。
合力大小F=
若合力方向与x轴夹角为θ,则tan θ=。
(3)力的合成
①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力。
②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量。
二、其他需要注意的地方
1、弹力的方向
接触面上的弹力方向判断
面与面
点与平面
点与曲面
曲面与平面
垂直于接触面
垂直于接触面
垂直于切面
垂直于平面
。
2.死结活结、动杆定杆
活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,绳上的力是相等的,即滑轮只改变力的方向,不改变力的大小。
死结:若结点不是滑轮,而是固定点时,称为“死结”,其两侧绳上的弹力大小不一定相等。
动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当杆平衡时,杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则杆会转动。
定杆:若轻杆被固定,不发生转动,则杆受到的弹力方向不一定沿杆的方向。
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试卷第1页,共3页
1
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重力与弹力
1.如图所示,两个完全相同的光滑小球紧靠在一起静止在水平地面上,则左侧小球受到弹力的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.下列情境中关于球所受弹力的描述,正确的是( )
A.甲图,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力
B.乙图,小球静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球无拉力
C.丙图,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀加速直线运动,车厢左壁对小球无弹力
D.丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
3.如图所示,足够高的水平横杆上0、1、2、3、4五个位置间距相等,五根完全相同的弹簧分别悬挂在对应位置。在1、2、3位置的弹簧下端分别悬挂1、2、3个相同的钩码,静止后这三根弹簧下端恰好位于一条倾斜直线上。则( )
A.弹簧伸长量越大,劲度系数也越大
B.弹簧弹力大小与弹簧长度成正比
C.0位置的弹簧不挂钩码时,其下端位于该倾斜直线上
D. 若只增大弹簧的劲度系数,该倾斜直线与水平方向的夹角增大
摩擦力
4.如图所示,质量的物块静止于粗糙的水平面上,现用一大小为4.0N的水平拉力作用在物块上。已知物块与水平面间的动摩擦因数,重力加速度取,下列有关物块所受摩擦力的说法正确的是( )
A.受滑动摩擦力,大小为6.0N B.受静摩擦力,大小为6.0N
C.受滑动摩擦力,大小为4.0N D.受静摩擦力,大小为4.0N
5.日常生活中力无处不在,下列关于力的说法正确的是( )
A.如图所示,物体A对地面的压力与它所受重力是一对平衡力
B.劲度系数越大的弹簧对物体的弹力就越大
C.静摩擦力只能作用在静止的物体上,滑动摩擦力只能作用在运动的物体上
D.手握水瓶在竖直面内静止,握力越大手与水瓶间的最大静摩擦力就越大
6.如图甲所示,用弹簧测力计将一滑块竖直悬吊,静止时弹簧测力计的示数为,图乙中将弹簧测力计固定在左侧挡板上,弹簧测力计的右端用轻绳与图甲中滑块相连接,然后将滑块放在置于水平面的长木板的上表面,调节轻绳与长木板平行,现用一向右的外力作用长木板上;外力较小时,系统静止,缓慢地增大外力,当外力时,长木板刚好从滑块下匀速抽出,这个状态的弹簧测力计示数记为。忽略长木板与水平面间的摩擦力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.滑块与长木板间的动摩擦因数为0.25
B.F=2N时,F2=2.45N
C.F=3N时,F2=3N
D.F<2.45N时,滑块受滑动摩擦力的作用
牛顿第三定律
7.下列几个关于力学问题的说法中正确的是( )
A.米、克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位
B.物体做匀变速直线运动时,加速度a的方向与速度变化量的方向相同
C.伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
D.马拉车加速前进说明马拉车的力大于车拉马的力
8.如图所示,两轻质橡皮筋通过一轻质细线相连,拉伸后水平挂在竖直铅笔M、N上。橡皮筋对铅笔M、N的作用力分别为和,铅笔M、N对橡皮筋的作用力分别为和,左右两侧橡皮筋对细线的作用力分别为和。下列说法正确的是( )
A.和是一对平衡力
B.和是一对平衡力
C.和是一对作用力与反作用力
D.和是一对作用力与反作用力
9.在台式弹簧秤上放置一个物块,当物块静止时,下列说法正确的是( )
A.物块的重力和对弹簧秤的压力是一对作用力与反作用力
B.物块的重力和弹簧秤对物体的支持力是一对平衡力
C.若台式弹簧秤没有校零,物体对弹簧秤的压力将不等于受到的支持力
D.物块受到的重力就是物块对弹簧秤的压力
力的合成和分解
10.、为两个分力,F为与的合力,则在下面四个矢量三角形中,正确描述三个力关系的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示,一游客在三亚体验水上滑板运动。在水平力牵引下,滑板与水平方向的夹角为 ,水对滑板的作用力垂直于板面、大小为F,滑板对水的作用力大小为,则( )
A.F的水平分力为 B.F的竖直分力为
C.滑板减速运动时, D.滑板加速运动时,
12.小王帮家里劈柴,图是刀刃的横截面,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角,刀的重力,作用在刀背上的力,则对外界产生的推力为( )
A. B.
C. D.
共点力的平衡
13.如图,轻杆一端固定一质量为m的小球A,另一端与木板B上的铰链O连接,木板B放置在粗糙水平地面上。轻绳绕过光滑的定滑轮与小球A相连,用力F牵引小球A,且定滑轮位于铰链O的正上方,整个系统处于静止状态。现改变力F的大小,使小球A和轻杆绕O逆时针缓慢转动至水平位置,木板B始终保持静止,则在整个过程中( )
A.力F逐渐减小 B.轻杆对小球A的作用力逐渐增大
C.地面对木板B的摩擦力逐渐减小 D.地面对木板B的作用力逐渐减小
14.如图所示,在粗糙水平面静置一上表面光滑的半圆形柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆弧底端的点。现通过细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点,已知此过程中细线拉力始终沿小球所在位置处的切线方向,柱体保持静止,则水平面对柱体的支持力( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
15.如图所示,一根不可伸长的轻绳一端固定在左侧铁架台的点,绳子的另一端固定在右侧铁架台的点,滑轮可以在轻绳上自由滑动,重物通过细线悬挂在滑轮上。静止时,两端的轻绳与水平方向的夹角分别为、,不计一切摩擦。两铁架台保持不动,现保持绳长不变,将绳子的最右端缓慢向上移动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.始终与相等,且保持不变
B.始终与相等,且增大
C.绳两端的拉力始终相等,且都增大
D.始终大于,左端绳上的拉力始终小于右端绳上的拉力
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16.如图所示,干衬衣和湿外套挂在晾衣绳上,晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环(定滑轮),分别系在左、右立柱的顶端,衬衣的质量小于外套的质量,分别用、表示挂衬衣和挂外套的两段绳子之间的夹角,忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦,忽略晾衣绳的质量,下列说法正确的是( )
A.
B.四段绳子上的拉力大小相等
C.湿外套晾干后,绳子上的拉力变大
D.仅将中间立柱向左缓慢移动,绳子上的拉力大小发生变化
17.如图,倾角为的斜面固定在水平面上,在斜面的等高处放置着两个相同的木块A、B(视为质点),木块A、B通过压缩的轻弹簧连接且保持静止状态。已知木块A、B的质量均为,重力加速度大小为,,,下列说法正确的是( )
A.木块A、B受到斜面的静摩擦力的方向相同
B.木块A受到斜面的静摩擦力大于
C.木块A、B与弹簧组成的系统受到斜面的静摩擦力大小为
D.木块A、B与弹簧组成的系统受到斜面的支持力大小为
18.如图所示,A是圆柱体的横截面,质量为M,其弧形表面光滑,与地面接触的下表面粗糙,在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体,系统初始处于静止状态。施加外力使柱体缓慢向左移动少许,撤掉外力后系统最终静止,球体m未与地面接触。最终静止状态与初始状态相比,下列说法正确的是( )
A.墙壁对球体的弹力大小变大 B.墙壁对球体的弹力大小变小
C.地面对柱体的支持力大小不变 D.地面对柱体的摩擦力大小不变
三、实验题
19.在做“验证平行四边形定则实验”时,实验室提供如下器材:
A.橡皮筋、细绳、细杆
B.两个细绳套
C.两个弹簧测力计
D.量角器、刻度尺、三角板各一个
E.平木板、图钉若干、白纸、铅笔
(1)该实验所用的物理方法是______。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想实验法 D.理想模型法
(2)将橡皮筋的一端固定在水平木板上的A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,将结点拉伸到某一位置O,记下两个弹簧测力计的示数、及细绳的方向和O点的位置,此时左边弹簧测力计的示数如图(b)所示,则OB绳套上的张力大小为 N,在纸上按比例作出力和的图示,用平行四边形定则求出合力F。
(3)图(c)中 (填“F”或“”)与橡皮条一定在同一条直线上。
(4)实验操作过程中,下列说法正确的是______。
A.实验中两测力计间夹角应取,以便求出合力大小
B.弹簧测力计、细绳和橡皮筋都应与木板平行
C.换用一个弹簧测力计测量时,需将橡皮筋和细绳的结点仍拉到相同的位置
D.为了读数准确,应用手按住橡皮筋再读数
20.物理实验环节一般都涉及实验目的、实验原理、仪器选择、实验步骤、数据处理、误差分析、反思应用等环节。例如:
(1)仪器选择。在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,下列仪器和器材中,必须使用的有______(选填正确选项前的字母)。
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)实验操作。在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列操作正确的有______(选填正确选项前的字母)。
A.拉橡皮筋的细绳适当长一些,以便更准确地确定拉力的方向
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C.实验过程中,拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D.在同一组实验中,用一个弹簧测力计和同时用两个弹簧测力计时,都应将结点拉到同一位置
(3)数据处理。某同学在“利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验中,得到了如图甲所示的纸带,A、B、C为依次选取的三个计数点,相邻计数点间的时间间隔为,测得A、B和A、C间距分别为、。则打B点时小车的速度 。
(4)
反思应用。某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,探究得到了两个不同弹簧、的弹力与形变量的关系图,如图乙所示。若要制作一个灵敏度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“”或“”)。
21.如图所示,A、B两物块用一绕过光滑定滑轮的轻绳连接,B悬空,A静置于粗糙的水平台面上。当滑轮左侧的轻绳与台面的夹角时,A恰好不滑动。现将轻绳突然剪断,B落地前内下落的高度。A的质量,B的质量0.3kg,取重力加速度大小,,,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块均视为质点,不计空气阻力。求:
(1)A与水平台面间的动摩擦因数μ;
(2)B落地前瞬间的速度大小v以及B的初位置离地的高度h。
22.如图所示,有一个倾角的斜面C静止在水平地面上,上方放有一个质量为M=3kg的物体B。取一条细绳一端连接物体B,另一端经过滑轮P、Q固定在竖直墙面上,调节定滑轮P的高度使细绳平行于斜面。滑轮Q下方吊有质量为的物体A,整个装置处于静止状态,此时细绳与竖直墙面的夹角为。不计滑轮、细绳的质量及细绳与滑轮间的摩擦。已知,,。求
(1)细绳上的拉力大小
(2)斜面C对物体B的摩擦力大小和方向
23.粗糙的水平地面上放置一倾角为、质量为的斜面体,在斜面体和竖直墙壁之间放置一质量为的光滑球体,系统处于静止状态,如图所示。重力加速度为。
(1)画出球体受力示意图;
(2)求斜面体对球体的支持力大小;
(3)求地面对斜面体的支持力大小和摩擦力大小。
24.如图所示,装有轻质光滑定滑轮的长方体滑块A(边长足够长)静置于水平地面上,滑块B通过不可伸长的轻绳绕过定滑轮与滑块C相连,滑轮左侧的轻绳水平,右侧的轻绳竖直,C刚好沿A匀速下滑。滑块D在一个水平力作用下紧靠A刚好不下滑,A恰好不滑动。B和C的质量分别为2m、m,A、B和C的总质量为M,D的质量为,D与A间的动摩擦因数为 μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。求:
(1)B与A间的动摩擦因数;
(2)D所受的摩擦力f的大小;
(3)A与地面间的动摩擦因数。
25.如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质量为的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲及人均处于静止状态(已知,,,g取;计算时可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)求OA绳的拉力的大小和OB绳的拉力的大小;
(2)要保证人不会滑动,人与水平地面间的动摩擦因数至少是多少?
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3
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
D
D
A
B
A
B
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
A
A
D
B
A
ABD
BC
AC
1.A
【详解】左侧小球受到地面的支持力,但由于两小球间仅接触而无挤压,所以不存在弹力,所以左侧小球只受1个弹力。
故选A。
2.B
【详解】A.甲图,反弹出去的排球在空中运动时,不与任何物体接触,则不会受到弹力作用,A错误;
B.乙图,小球静止,其中a绳处于竖直方向,则由平衡可知,a绳对小球有竖直向上的拉力,而b绳对小球无拉力,否则a绳不会竖直,B正确;
C.丙图,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀加速直线运动,小球受合力向右,则车厢左壁对小球有向右的弹力,C错误;
D.丁图,静止在杆顶端的铁球受重力和杆的弹力而平衡,可知杆的弹力与重力等大反向,可知杆对球的弹力竖直向上,D错误。
故选B。
3.C
【详解】A.弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧伸长量无关,A错误;
B.弹簧弹力大小与弹簧形变量成正比,B错误;
C.因弹簧长度,y与n成线性关系,则0位置的弹簧不挂钩码时,n=0,则其下端位于该倾斜直线上,C正确;
D.由可知,若只增大弹簧的劲度系数,该倾斜直线斜率变小,即与水平方向的夹角减小,D错误。
故选C。
4.D
【详解】物块与水平面间的最大静摩擦力
因,物块仍处于静止状态,由平衡关系可得静摩擦力
故选D。
5.D
【详解】A.物体A与地面不接触,没有弹力作用,故A错误;
B.在形变量一定的情况下,劲度系数越大,弹力才越大,故B错误;
C.静摩擦力可以作用在运动的物体上,滑动摩擦力也可以作用在静止的物体上,故C错误;
D.最大静摩擦力与正压力有关,握力越大手与水瓶间的最大静摩擦力就越大,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】A.当外力时,长木板刚好从滑块下匀速抽出,对木板,根据平衡条件可得
又
解得滑块与长木板间的动摩擦因数为,故A正确;
B.当时,由于F小于最大静摩擦力,长木板不能抽出,滑块与长木板间的摩擦力为静摩擦力,则,故B错误;
C.当时,长木板能抽出,滑块与长木板间的摩擦力为滑动摩擦力,则,故C错误;
D.当时,则长木板不能抽出,则滑块与长木板间的摩擦力为静摩擦力,故D错误。
故选A。
7.B
【详解】A.国际单位制(SI)的基本单位包括米(长度)、千克(质量)、秒(时间)等,牛顿是力的导出单位,克不是基本单位(基本单位是千克),故A错误;
B.根据加速度定义式
可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故B正确;
C.伽利略理想斜面实验说明物体在不受力时保持匀速直线运动,从而表明力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,与运动状态无关;车加速前进是因马拉车的力大于地面摩擦力等合力,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】A.将橡皮筋整体受力分析,整体处于平衡状态,铅笔M对橡皮筋的作用力和铅笔N对橡皮筋的作用力 是作用于这个整体的两个水平方向的外力。根据二力平衡的条件,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一个系统上,使系统保持平衡,因此和是一对平衡力,故A正确;
B.是左侧橡皮筋对铅笔M的作用力, 是右侧橡皮筋对铅笔N的作用力,这两个力作用在不同的物体上,因此和不是一对平衡力,故B错误;
C.对细线受力分析,细线处于平衡状态,则和是一对平衡力,故C错误;
D.是左侧橡皮筋对铅笔M的作用力,是右侧橡皮筋对铅笔N的作用力,二者不是相互作用的两个物体,因此和不是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选A。
9.B
【详解】A.弹簧秤对物块的支持力和物块对弹簧秤的压力是一对作用力与反作用力,A错误;
B.物块的重力和弹簧秤对物体的支持力是一对平衡力,B正确;
C.当物块静止时,物体对弹簧秤的压力总等于受到的支持力,与若台式弹簧秤是否校零无关,C错误;
D.重力和压力是不同性质的力,只能说物块受到的重力大小等于物块对弹簧秤的压力的大小,D错误。
故选B。
10.C
【详解】根据力的三角形定则可知,在选项A中F与为分力,合力为;在选项B中F与为分力,合力为;在选项C中F1与F2为分力,合力为F;在选项D中与为分力,合力与F等大反向。只有C符合题意。
故C正确。
11.A
【详解】AB.将水对滑板的作用力分解为水平分力和竖直分力,则水平分力为,竖直分力为,故A正确,B错误。
CD.水对滑板与滑板对水是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,,故CD错误。
故选A。
12.A
【详解】将F和G按效果分解如下图所示
根据几何关系可得
解得
故选A。
13.D
【详解】A.对小球A进行受力分析,三个力构成矢量三角形,如图所示
根据几何关系可知两三角形相似,因此
缓慢运动过程越来越大,则逐渐增大,故A错误;
B.由于长度不变,杆对小球的作用力大小不变,故B错误;
C.对木板,由于杆对木板的作用力大小不变,方向向右下方,但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越大,地面对木板的摩擦力逐渐增大,故C错误;
D.木板B受重力、杆的弹力、地面的支持力和地面的摩擦力,根据力的合成与分解可知地面对木板B的作用力与木板B受重力和杆的弹力的合力等大反向,重力和杆的作用力大小均不变,两力夹角越来越大,则木板B受重力和杆的弹力的合力逐渐减小,所以地面对木板B的作用力减小,故D正确。
故选D。
14.B
【详解】设细线拉力方向与水平方向夹角为,半圆形柱体质量为M,小球质量为m,对小球,由平衡条件可知细线拉力
把半圆形柱体与小球作为一个整体,由平衡条件可知,水平面对柱体的支持力
联立解得
题意可知细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点过程,从接近减小到0,可知逐渐减小,故逐渐增大。
故选B。
15.A
【详解】A B D.因不计滑轮与轻绳间的摩擦,故滑轮两侧轻绳(活结)的张力F始终相等,对滑轮与轻绳接触的结点受三个力平衡,则水平方向有
故
设间绳长为l,两金属杆间距为d,据几何关系有
将绳子的最右端缓慢向上移动到点的过程中,l、d都不变,故始终保持不变,故A正确,BD错误;
C.对结点,竖直方向有
始终保持不变,则绳两端的拉力大小始终不变,故C错误。
故选A。
16.ABD
【详解】AB.由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结,同一条绳上各点拉力大小相等,即四段绳子上的拉力大小相等,设绳子拉力为,根据,
由于
可得,故AB正确;
C.湿外套晾干后,质量减小,则滑轮处绳子左移,减小,由于衬衣质量不变,可知绳子拉力变小,故C错误;
D.结合上述分析可知,由于外套较重,绳子夹角较小,所以相同的水平距离需要的绳子更长,将中间立柱向左移动,若绳子夹角不变,则右侧绳子变长比左侧绳子变短的要多,总绳长增加,由于绳长不变,所以相当于夹角不变的情况下缩短绳长,则绳拉力变大,故D正确。
故选ABD。
17.BC
【详解】A.木块A、B通过压缩的轻弹簧连接且保持静止状态,根据平衡条件可知,木块A、B在斜面平面内的受力如图所示
可知木块A、B受到斜面的静摩擦力的方向不同,故A错误;
B.根据平衡条件可得木块A受到斜面的静摩擦力大小为,故B正确;
C.对于木块A、B与弹簧组成的系统,根据平衡条件可得系统受到斜面的静摩擦力大小为,故C正确;
D.对于木块A、B与弹簧组成的系统,根据平衡条件可得系统受到斜面的支持力大小为,故D错误。
故选BC。
18.AC
【详解】AB.球体受到自身重力、墙壁对其水平向左的弹力和圆柱体对其的支持力,柱体缓慢向左移动过程中球体处于动态平衡,所受三个力首尾相连组成直角三角形,如下图
柱体缓慢向左移动,与竖直方向的夹角增大,由图可知墙壁对球体的弹力大小变大,故A正确,B错误;
C.对最终静止状态与初始状态时的柱体进行受力分析,如下图
竖直方向有
对球体的分析可知
因此地面对柱体的支持力保持不变,故C正确;
D.水平方向的摩擦力
最终静止状态与初始状态相比,增大,增大,故摩擦力增大,故D错误。
故选AC。
19.(1)B
(2)4.0
(3)
(4)BC
【详解】(1)该实验所用的物理方法是等效替代法。
故选B。
(2)图(b)中弹簧测力计分度值为0.2 N,左边弹簧测力计的示数为4.0N。
(3)实验中F是由平行四边形定则得出的,不需要用弹簧测力计测量,而是通过弹簧测力计测出的,其方向一定与AO方向相同。
(4)A.实验中两个分力的夹角大小应适中,作图时有利于减小误差,夹角不必一定应取,故A错误;
B.弹簧测力计、细绳和橡皮筋都应与木板平行,故B正确;
C.为保证力的作用效果相同,换用一个弹簧测力计测量时,需将橡皮筋和细绳的结点仍拉到相同的位置,故C正确;
D.实验中不能手按住橡皮筋,会影响力的作用效果,故D错误。
故选BC。
20.(1)AC
(2)ABD
(3)
(4)a
【详解】(1)打点计时器需要连接电压合适的50Hz交流电源;需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;通过打点计时器可以知道时间间隔,所以不需要秒表;本实验不需要天平测质量。
故选AC。
(2)A.为了更准确地确定拉力的方向,拉橡皮筋的细绳适当长一些,故A正确;
B.为了减小误差,拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行,故B正确;
C.实验过程中,拉力要适当大些,但拉力和的夹角不能太大,也不能太小,故C错误;
D.在同一组实验中,为了保证效果相同,用一个弹簧测力计和同时用两个弹簧测力计时,都应将结点拉到同一位置,故D正确。
故选ABD。
(3)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打B点时小车的速度为
(4)图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由题图可知:弹簧a的劲度系数小于弹簧b的劲度系数,根据胡克定律可知,在相同弹力作用下,弹簧a的形变量较大,所以要制作一个灵敏度较高的弹簧测力计,应选弹簧a。
21.(1)0.75
(2)15m/s,11.25m
【详解】(1)当A 恰好不滑动时,轻绳的拉力大小
当A 恰好不滑动时,所受的摩擦力为最大静摩擦力(设为 fmax),对A,在水平方向有fmax=Tcosθ
设此时台面对A 的支持力大小为N,对A,在竖直方向有
又,解得
(2)设剪断绳子后,物块B做自由落体运动,设落地瞬间速度大小为v。在最后内,由位移公式有
解得
根据自由落体运动的速度—位移公式,解得B的初位置离地高度
22.(1)5N
(2),方向沿斜面向上
【详解】(1)对Q点进行受力分析
根据
解得拉力
(2)对物体B进行受力分析,假设所受摩擦力沿斜面向上
解得摩擦力
假设成立,方向沿斜面向上。
23.(1)见解析
(2)
(3),
【详解】(1)对小光滑球体受力分析,小球受到重力、斜面支持力和竖直墙壁支持力作用,如图所示
(2)以光滑球体为对象,根据平衡条件可得,
解得,
可知斜面体对球体的支持力大小为。
(3)以斜面体和光滑球体为整体,根据平衡条件可得地面对斜面体的支持力大小为
地面对斜面体的摩擦力大小为
24.(1)0.5
(2)
(3)
【详解】(1)C在运动的过程中,与A接触无挤压,则A受重力和绳的拉力
B做匀速运动,依据平衡有
而
得
(2)设A对D的静摩擦力为,D刚好不下滑,依据平衡,在竖直方向有
(3)设水平力为,A与地面间的动摩擦因数为 ,D刚好不下滑,依据平衡,在竖直方向有
A恰好不滑动,对整体,在水平方向有
得
25.(1)125N,75N
(2)0.125
【详解】(1)(1)以结点O为研究对象进行受力分析,如图所示
由平衡条件有
解得,
(2)以人为对象,根据受力平衡可得
又
解得
可知人与水平地面间的动摩擦因数至少是0.125
答案第1页,共2页
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