内容正文:
第二章相互作用和物体的平衡
第一节重力、基本相互作用
巩固练习
1.D【解析】重力是由于受到地球的吸引而产生
的,地球吸引物体的力称万有引力,重力只是万有引力
的一部分,故C错误,D正确;形状规则、密度均匀的物
体重心在其几何中心上,但不一定在物体上,密度均匀
的实心球体,其重心在球心,并在球上,密度均匀的空心
球壳,其重心在球心,并不在球上,故A、B错误。
2.C【解析】玻璃瓶中装满液体时,瓶和液体的重
心与空瓶的重心位置相同,故C正确,A、B、D错误。
3.D【解析】子弹离开枪口后就不再受到枪管中
推力的作用了,故A错误;力的作用是相互的,物体是施
力物体的同时也是受力物体,故B错误,D正确;一个人
站在那里,别人用拳头可以给他一个力的作用,也可以
扔过去一块石头给他一个力的作用,故C错误。
4.B【解析】物体由于受竖直向下的重力而使物体
受到与桌面垂直向上的支持力。物体由于受到绳子水
平向右的拉力而沿桌面水平向右运动,桌面给物体水平
向左的摩擦力,故B正确,A、C、D错误。
5.C【解析】地球对物体施加吸引力,物体就受到
重力,G=mg,物体的质量m是不变的,重力加速度g由
距地面的高度及纬度决定,故C正确,A、B、D错误。
6.C【解析】人站在体重计上,受到地球给人的重力
和体重计给人的支持力,这是一对平衡力。体重计的示数
等于人对体重计的压力,而人对体重计的压力和体重计给
人的支持力是一对相互作用力,所以体重计的示数等于人
的体重,与人姿势无关,故C正确,A、B、D错误。
7.B【解析】物体的重力等于质量和重力加速度之
积,与物体是否运动无关,A错误:
重心是物体内各部分所受的重力的等效作用点,B
正确;
放在桌面上的物体对桌面的压力,是物体发生形变
产生的弹力,大小等于重力但不是重力,C错误;
形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中
心,D错误。故选B。
第二节弹力
典例精析
例1
【解析】点与曲面接触时,弹力的方向垂直过切点
的切面,则B点的弹力方向垂直于B点的切面指向圆
心;A点是点与平面的接触点,弹力的方向垂直于杆指
向斜上方。如图:
例2(1)10cm(2)200N/m(3)20N
【解析】(1)弹簧受力为零时的长度即为原长,由
图可知Lo=10cm。
(2)在图上任意选一点代入F=x即可求出k。
例如选(15,10)点,有x=5cm=0.05m,F=10N,
由F=kx可得k=200N/mo
(3)由F=kx,k=200NVm,x=0.10m,可得F=20N。
巩固练习
1.BD【解析】物体间弹力产生的条件有两个:接
触和挤压,两个条件缺一不可,故A错误,D正确;物体
发生非弹性形变后没有弹力,C错误;物体间有弹力,物
体间一定接触并有挤压,故B正确。
2.BC【解析】木块放在桌面上受到向上的弹力,
是由于木块受重力与桌面产生挤压,使桌面产生向下的
微小形变,给木块一向上的弹力,故A错误,B正确;悬
线下的物体由于重力使得悬线向下形变,所以悬线给物
体一沿悬线向上的拉力,故C正确,D错误。
3.AB【解析】A图中两球间若有弹力则小球Q将
向右运动,所以P、Q间无弹力,故A正确;B图中两球间
若有弹力则两球将向两边运动,所以P、Q间无弹力,故
B正确;C图中两球间若无弹力则小球P将向下运动,所
以P、Q间有弹力,故C错误;D图中两球间若无弹力则
小球P将向右下运动,所以P、Q间有弹力,故D错误。
故选A、B。
4.C【解析】根据胡克定律得F=kx=100×0.1N=
10N。故选C。
5.D【解析】木块的重力与弹簧的弹力平衡,则木
块所受重力大小G=k·△l。故选D。
6.C【解析】弹簧受到大小为G的拉力作用时,伸
长了2cm;则当弹簧受到大小为G的压力作用时将缩短
2cm,即此时弹簧长度为10cm-2cm=8cm。故选C。
7.B【解析】弹簧弹力为5N,由胡克定律可得F=
,解得kF=25Vm。B正确。故选B
8.A【解析】剪断前,对BCD分析有FB=
(3m+2m+m)g。对D有Fcm=mg。
剪断后,对B有FAB-3mg=3maB,解得aB=g,方向
竖直向上;对C有Fc+2mg=2mac,解得ac=1.5g,方向
竖直向下。
9.ABC【解析】悬线给球的力沿绳竖直向上,地面
给球的支持力也竖直向上,两个力的合力与球受到的重
力是一对平衡力,两个力的合力大小为G,故A、B、C正
确,D错误。
10.B【解析】悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16
m,由F1=k(L1-L),有15N=k(0.16m-L);悬挂20N
重物时,弹簧长度为0.18m,由F2=k(L2-L),有20N=
k(0.18m-Lo),联立两方程,得出Lo=0.10m,k=
250N/m,故B正确。
11.如图所示
半球体
固定
77777
②
③
④
第三节摩擦力
典例精析
例10.5,0.25
【解析】以A物体为研究对象,其受力情况如图
所示
+万
\F
则物体B对其压力F2=GB=20N
地面对A的支持力FN1=G4+GB=60N
因此AB间的滑动摩擦力F2=u,FN2
A受地面的摩擦力Fa=2FN1
且u1=22,由题意可知F=Fn+F2
联立解得2=0.25,1=0.5
例2C【解析】因为A匀速向右,所以A所受合
外力为零,从而B对A的摩擦力为零,A错误;把A、B、C
看成一个整体,因为整体往右匀速运动,所以地面对整
体的摩擦力水平向左,大小等于F,把A与B看成一个
整体,因为整体匀速向右运动,所以C对B的摩擦力水
平向左,大小等于F,C正确,B错误;D显然错误。故C
正确。
巩固练习
1.C【解析】相互接触的两物体间,必须要有相对
运动或者相对运动趋势且接触面不光滑同时相互之间
存在压力时才产生摩擦力,选项A错误;摩擦力总是阻
碍物体的相对运动,选项B错误;相对静止的物体间,也
可能存在摩擦力作用,例如随水平加速运动的传送带一
起运动的物体,选项C正确:运动的物体也可能受静摩
擦力作用,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物
体,选项D错误。故选C。
2.B【解析】摩擦力的产生必须要接触面粗糙、有
弹力、有相对运动趋势或相对运动,三个条件必须同时
具备。因此A错,B对。滑动摩擦力的公式F=uF、中
的支持力F、指的是接触面对物体的支持力,若放在斜
面上,则不等于重力,C错。弹力垂直于接触面,摩擦力
平行于接触面,所以不可能相互平行,D错。
3.A【解析】木块沿竖直墙下落,与墙面没有挤
压,故没有弹力,更谈不到摩擦力。故选A。
4.CD【解析】握力越大,则手与瓶子间的最大静
摩擦力越大,瓶子越难滑落,C正确;对瓶子受力分析,
可知竖直方向二力平衡,即摩擦力与重力等大反向,D
正确。故选C、D。
5.AD【解析】对A、B受力分析如图(1),A给B的
摩擦力在竖直方向上与B受到的重力是一对平衡力,
据相互作用力的性质,所以A正确;对AB整体受力分析
如图(2),f墙=MAg+MB,故C错误,D正确;推力F增大
时,增大的是A与墙之间的最大静摩擦力,A与墙之间的
静摩擦力并不改变,所以B错误。
1.e
(M,+M)g
图(1)
图(2)
6.B【解析】物体m相对M向右滑动,受到向左的
滑动摩擦力,大小f=42N=u2mg,力的作用是相互的,故
m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,
受到地面对其向左的静摩擦力,根据共,点力平衡条件,
有方=f,因而方=2mg。故选B。
7.C【解析】由题意知,木块与地面间的最大静摩
擦力的最小值是8N。撤去F,后,物体在F,的作用下
有向左运动的趋势,所以地面给物体一向右的静摩擦
力,f=2N。故C正确,A、B、D错误。
8.C【解析】在两个拉力作用下,A、B、C三个物体
仍静止,A、B、C受力如图甲、乙、丙。由图丙知BC间摩
擦力为0;由图乙知A给B摩擦力水平向左,f=F=1N;
由图甲可知B给A摩擦力水平向右,f'=F=1N,A与地
面间摩擦力为0。故C正确,A、B、D错误。
N
本N,
C
mg
3mg
2mg
1
的
(3)
9.BD【解析】因A、B的接触面不水平,则A对B的
摩擦力不可能沿水平方向,A项错误:物体B处于平衡状
态,所受合外力为0,则A对B的作用力与其所受的重力等
大反向,故A对B的作用力方向一定竖直向上,B项正确;
以A、B、C整体为研究对象,系统处于平衡状态,水平方向不
受力,则C不受水平地面的摩擦力,C项错误;A、B、C整体
处于平衡状态,既不超重也不失重,故水平地面对C的支持
力等于A、B、C三个物体的重力之和,D项正确。
第四节力的合成与分解
典例精析
例1【解析】由图可知木块受到重力G、推力F、
墙面的支持力F、和墙面的摩擦力F:
受力分析如图零起点·物理
4.如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物
块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相
连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量
为m。在P运动的过程中,若不计空气
阻力,则关于P在水平方向受到的作用
力与相应的施力物体,下列说法正确的是
A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和
桌面
B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球
和桌面
D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和
桌面
5.关于重力的大小,下列说法正确的
(
A.物体从高处释放,物体在下落过程中不
再受重力的作用
第二节
知识梳理
1.物体在力的作用下形状或体积发生
改变,叫做形变,形变后能恢复原状的叫弹
性形变。
2.发生弹性形变的物体对与它接触的
物体产生的力叫做弹力。
3.弹力方向
(1)绳子拉力的方向:沿着绳指向绳收
12
B.只有在地球表面的物体才受到重力
C.将物体放到绕地球旋转的人造卫星
中,将仍受重力的作用
D.水面上的物体由于受浮力作用,重力
将减小
6.一人站在体重计上称体重,保持立正姿
势称的体重为G,当其缓慢地把一条腿
伸出台面,体重计指针稳定后读数为
G,则
(
A.G>G'
B.G<G'
C.G=G
D.无法判定
7.关于重力与重心,下列说法正确的是
(
A.物体在空中下落时受到的重力比静止
时受到的重力大
B.重心是物体内各部分所受的重力的
等效作用点
C.放在桌面上的物体对桌面的压力,其
实就是该物体的重力
D.形状规则物体的重心一定在其几何
中心
弹力
缩的方向。
(2)物体间面与面的接触力(压力和支
持力等)的方向:垂直于接触面指向受力
物体。
(3)点与面的接触力方向:过接触点处
垂直于接触面指向受力物体。
(4)球与球接触的弹力方向:过接触点
垂直于公切面指向受力物体。
(5)球与面接触的弹力方向:在接触点
与球心的连线上,指向受力物体。
(6)轻杆的受力:可能沿杆的方向,也可
能不沿杆的方向。根据运动情况和受力情况,
利用平衡条件或牛顿运动定律来确定。
4.弹簧所受的弹力F=x(其中F表示
弹簧所受的弹力,飞表示弹簧的劲度系数,x
表示弹簧的形变量)
5.弹簧的弹力的方向:沿着弹簧的中
心轴线指向恢复原状的方向。
典例精析
例1
如图所示,杆处在半圆形光滑
碗的内部,且处于静止状态,画出杆受的弹
力的示意图。
例2如图所示为一轻质弹簧的弹力
F大小和长度L的关系,试由图线确定:
F/N
20
15
10
1520L/cm
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧伸长0.10m时,弹力的大小。
第二章相互作用和物体的平衡
巩固练习
1.(多选)下列关于产生弹力的条件说法正
确的是
A.只要两个物体接触就一定产生弹力
B.两物体间有弹力作用就一定是相互接
触的
C.只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体间才产生
弹力
2.(多选)关于弹力的产生,下列说法正确
的是
A.木块放在桌面上受到向上的弹力,是
由于木块发生微小形变而产生的
B.木块放在桌面上受到向上的弹力,是
由于桌面发生微小形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上的拉力,
是由于悬线发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上的拉力,
是由于物体发生微小形变而产生的
3.(多选)下列各图中P、Q两球之间不存在
弹力的是(所有接触面部是光滑的)
B
27777777
4.某弹簧的劲度系数为100N/m,则将该
弹簧拉伸10cm时产生的弹力大小为
(
A.1000N
B.100N
C.10N
D.1N
13
零起点·物理
5.如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧,上
端固定在天花板上,下端悬挂一木块。木
块处于静止状态时弹簧的伸长量为△
(弹簧的形变量在弹性限度内),则木块
所受重力的大小等于
(
△l
A.A
B.k
C.△l
D.k·△l
m
☐G
F←-w-→F
第5题图
第6题图
第7题图
6.在一原长为10cm的轻质弹簧下方悬挂
一重物G,此时弹簧长度为12cm,若将重
物G竖直压在该弹簧上,弹簧的长度应
变为
(
A.4cm
B.6 cm
C.8cm
D.10 cm
7.如图所示,轻质弹簧的两端在相同的拉
力F=5N的作用下,弹簧伸长了0.2m。
在弹性限度内,弹力和劲度系数分别为
A.0N,25N/mB.5N,25N/m
C.5N,50N/mD.10N,50N/m
8.(2024湖南卷)如图,质
∠∠∠∠∠∠∠∠∠
0
量分别为4m、3m、2m、
QA
m的四个小球A、B、C、
B
D,通过细线或轻弹簧
36c
互相连接,悬挂于0
6D
点,处于静止状态,重力加速度为g。若
将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C
的加速度大小分别为
A.g,1.5g
B.2g,1.5g
C.2g,0.5g
D.g,0.5g
9.(多选)如图所示,小球A的重力为G,上
端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌
面相接触,悬线对球A、水平桌面对球A
的弹力大小可能为
0
A
77777777
A.0,G
B.G,0
agg
n.g.jc
10.探究弹力和弹簧形变量的关系时,在弹
性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度
为0.16m,悬挂20N重物时,弹簧长度
为0.18m,则弹簧的原长L和劲度系
数飞分别为
()
A.Lo=0.10m,k=500N/m
B.Lo=0.10m,k=250N/m
C.Lo=0.20m,k=500N/m
D.Lo=0.20m,k=250N/m
11.在图中画出物体A所受弹力的示意图。
777777
①
②
半球体
固定
⑧