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1、课后限时作业 5 重力 弹力 摩擦力课后限时作业 5 重力 弹力 摩擦力 时间：45 分钟 1下列关于重力的说法中正确的是( C ) 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地面上的物体在赤道处受到的重力最小 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 解析：物体受到重力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；赤道处的重力加速度最小，因此地面上的物体在赤道处受到的重 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(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是( AC
2、D ) A由Fkx可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F的大小与弹簧形变量x成正比 B由k 可知，弹簧的劲度系数k与弹力F的大小成正比，与弹簧形变量x成反比 F x C 弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的， 与弹力F的大小和弹簧形变量x无关 D弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小 解析：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧形变量遵守胡克定律Fkx，故 A 正确；弹簧 的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F及弹簧形变量x无关，故 C 正确，B 错误 ； 由胡克定律得k ， 可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小与弹簧的劲度系数k F x 在数值上相等，故 D
3、正确 3.如图所示，小车内有一固定的光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保 持竖直关于小球的受力情况，下列说法中正确的是( B ) A若小车静止，则绳对小球的拉力可能为零 B若小车静止，则斜面对小球的支持力一定为零 C若小车向右运动，则小球一定受两个力的作用 D若小车向右运动，则小球一定受三个力的作用 解析 ： 小车静止时， 小球受力平衡， 只受重力和绳子拉力两个力的作用， 故选项 A 错误， B 正确；小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运 动当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用；当小车向 右加速运动时，小球应有向右的合
4、力，但由细绳始终保持竖直和斜面形状可知，该运动形式 不可能有；当小车向右减速运动时，小球应有向左的合力，则一定受重力和斜面的支持力， 可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故选项 C、D 错误 4如图所示，与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量m1.0 kg 的物体，细绳的一 端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连，物体静止在斜面上， 弹簧测力计的示数为 4.9 N 关于物体受力的判断， 下列说法正确的是(g取 9.8 m/s2)( A ) A斜面对物体的摩擦力大小为零 B斜面对物体的摩擦力大小为 4.9 N，方向沿斜面向上 C斜面对物体的支持力大小为 4.9 N，方
5、向竖直向上3 D斜面对物体的支持力大小为 4.9 N，方向垂直斜面向上 解析：物体的重力沿斜面方向的分力大小和绳子的拉力相等，所以斜面对物体的摩擦力 大小为零，选项 A 正确，B 错误；斜面对物体的支持力FNmgcos304.9 N，方向垂直3 斜面向上，选项 C、D 错误 5 如图， 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1，A与地面间的动摩擦 因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力A与B的质量之比为( B ) A. B. 1 12 112 12 C. D. 112 12 212 12 解析：B刚
6、好不下滑，说明B的重力等于最大静摩擦力，即mBg1F.A恰好不滑动， 视A、B为一个整体，水平力等于整体的最大静摩擦力，即F2(mAmB)g.由上面两式可解 得，选项 B 正确 mA mB 112 12 6(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌 面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( BD ) A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 解析：当桌布被拉出时，鱼缸由静止到向右运动，但它相对于桌布来说，仍向左运动， 由于滑动摩擦力的方
7、向与相对运动方向相反， 因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右， 选项 A 错误；因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸受到桌布向右的摩擦力与 桌布滑出后鱼缸受到桌面向左的摩擦力大小相等，所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右减 速的加速度大小相等，方向相反，鱼缸的初速度为零，末速度也为零，根据对称性可知，鱼 缸做加速运动的时间与做减速运动的时间相等，选项 B 正确；若猫增大拉力，桌布的加速度 更大， 但是由于鱼缸与桌布间的压力不变， 动摩擦因数也不变， 故摩擦力也不变， 选项 C 错误 ； 若猫减小拉力， 桌布的加速度减小， 鱼缸在桌布上的运动时间变长， 而鱼缸向右的加速度不变， 由x
8、at2知，鱼缸相对于桌面的位移变大，桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大，鱼 1 2 缸就有可能滑出桌面，选项 D 正确 7.将重为 6mg的均匀长方体切成相等的A、B两部分，切面与边面夹角为 60，如图所 示叠放并置于水平地面上， 现用弹簧测力计竖直向上拉物块A的上端， 弹簧测力计示数为mg， 整个装置保持静止，则( A ) AA、B之间的静摩擦力大小为mg BA对B的压力大小为 2mg C物块B对地面的压力大于 5mg D地面与物块B间存在静摩擦力 解析 ： 对A、B整体受力分析，竖直方向受力平衡，有NF6mg，解得N5mg，则物块 对地面的压力等于 5mg，水平方向不受地面的摩擦力，否则
9、不能平衡，故 C、D 错误；对A受 力分析， 受到重力、 弹簧的拉力、B对A的支持力以及B对A的静摩擦力， 将B视为倾角为 30 的斜面， 根据平衡条件得，A对B斜面的压力为FN(3mgmg)cos30，A、B间静摩擦力为f (3mgmg)sin30，解得FNmg，fmg，故 A 正确，B 错误3 8.如图所示，质量为m0、倾角为的斜面体静止在水平地面上，有一质量为m的小物 块放在斜面上，轻推一下小物块后，它沿斜面向下匀速运动若对小物块施加沿斜面向下的 恒力F，斜面体始终静止施加恒力F后，下列说法正确的是( A ) A小物块沿斜面向下运动的加速度大小为F m B斜面体对地面的压力大小等于(mm
10、0)gFsin C地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 D斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化 解析：在未施加外力时，根据共点力平衡可知mgsinmgcos，当施加外力后，对 小物块受力分析可知Fmgsinmgcosma，解得a ，故 A 正确；施加外力后，小 F m 物块对斜面体的压力和摩擦力不变， 压力和摩擦力的合力等于小物块的重力， 方向竖直向下， 对斜面体分析可知，受到的支持力等于m0gmg，故 B 错误；由于斜面体没有相对地面的运 动趋势，故不受地面的摩擦力，故 C 错误；由牛顿第三定律可知斜面体对小物块的支持力和 摩擦力大小都不变，故 D 错误 9.一长方形木板放置在水平地面上，在
11、长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两 端固定于水平地面上， 挡板与木板不接触 现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动， 同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖 直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为1和2，物块的质量为m，则竖直挡板对物块的 摩擦力大小为( B ) A0 B.12mg 2 2 C.12mg D.12mg 1 2 2 解析： 物块沿运动方向受挡板的摩擦力f11FN， 因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的 运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成 45角，物块受木板的摩擦力为f2 2mg，其方向与挡板成 45角，则物块与挡
12、板之间的正压力FN2mgcos452mg， 2 2 挡板对物块的摩擦力大小为f11FN12mg，故 B 正确 2 2 10.如图所示， 质量为m的木块放置在质量为M的长木板上， 受到水平向右的拉力F的作 用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面 间的动摩擦因数为2.下列说法中正确的是( A ) A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mg B木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)g C木板受到地面摩擦力的大小一定等于F D当F2(mM)g时，木板便会开始运动 解析 ： 木板受到木块的摩擦力大小为f11mg，长木板处于静止状态，故受到地面的静 摩擦力与受到木
13、块的滑动摩擦力等大反向， 大小f2f11mg， 当F1mg时， 则有Ff1 f2，当F1mg时，Ff1f2，无论F多大，木块对木板的摩擦力大小始终为f11mg，小 于地面对木板的最大静摩擦力fmax2(mM)g，故 A 正确 11(多选)如图所示，物块P、Q紧挨着并排放置在粗糙水平面上，P的左端用一轻弹簧 与竖直墙壁相连，物块P、Q处于静止状态；若直接撤去物块Q，P将向右滑动现用一个从 零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q， 直至拉动Q， 那么在Q被拉动之前的过程中， 弹簧对P 的弹力T的大小、 地面对P的摩擦力fP的大小、P对Q的弹力N的大小、 地面对Q的摩擦力fQ 的大小的变化情况( BC
14、) AT始终增大，fP始终减小 BT保持不变，fP保持不变 CN保持不变，fQ增大 DN先不变后增大，fQ先增大后减小 解析：已知若直接撤去Q，P将向右滑动，表明fP已经达到最大，所以fP不变，弹簧弹 力Tkx不变，故 A 错误，B 正确 ； 对于P、Q整体有TFfPfQ，其中T、fP不变，F增大， 所以fQ增大，对于P有TfPN，所以N保持不变，故 C 正确，D 错误 12.如图所示，水平桌面上平放有 54 张卡片，每一张卡片的质量均为m.用一手指以竖直 向下的力压第 1 张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第 1 张卡片与第 2 张卡片之间有 相对滑动设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指
15、与第 1 张卡片之间的动摩擦因数为1， 卡片之间、 卡片与桌面之间的动摩擦因数均为2， 且有12， 则下列说法正确的是( B ) A任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左 C第 1 张卡片受到手指的摩擦力向左 D最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右 解析：对第 2 张卡片受力分析，它对第 3 张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指 的压力， 最大静摩擦力Fmax2(2mgF)， 而受到的第 1 张卡片的滑动摩擦力为f2(mg F)Fmax，则第 2 张卡片与第 3 张卡片之间不发生相对滑动同理，第 3 张与第 4 张卡片也 不发生相对滑动，故 A 错误
16、；根据题意，因上一张卡片相对下一张卡片向右滑动或有向右滑 动的趋势，因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左，故 B 正确；第 1 张卡片受到 手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，即受到手指的摩擦力向右，故 C 错误；对第 1 张卡 片外的 53 张卡片研究， 水平方向受到第 1 张卡片向右的滑动摩擦力， 可知最后一张卡片受到 桌面的摩擦力方向向左，故 D 错误 13一重为G的圆柱体工件放在 V 形槽中，槽顶角60，槽的两侧面与水平方向的 夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为0.25，则： (1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来， 人至少要施加多大
17、 的拉力？ (2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成 37角，如图乙所示，且保证圆 柱体对 V 形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩 擦力大小 解析： (1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力， 由题给条件知Ff1f2， 由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示， 由几何关系可得GF1F2， 由f1f2F1得F0.5G. (2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1F2Gcos370.8G， 此时工件所受槽的摩擦力大小f2F10.4G. 答案：(1)0.5G (2)0.4G 14用弹簧测力计测定木
18、块A和木块B间的动摩擦因数，有如图所示的两种装置 (1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力， 图示装置的两种情况中， 木块A是否都 要做匀速运动？ (2)若木块A做匀速运动，甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力Fa的大小？ (3)若A、B的重力分别为 100 N 和 150 N，甲图中当木块A被拉动时，弹簧测力计的读数 为 60 N，拉力Fa110 N，求A、B间的动摩擦因数. 解析 ： (3)甲图中弹簧测力计读数为60 N，根据平衡条件，B受到的滑动摩擦力为60 N，fN， 0.4. f N 60 N 150 N 答案：(1)题图甲中A可以不做匀速运动，题图乙中A必须做匀速运动 (2)不等于 (3)0.4