高一第三章 相互作用——力检测题(Word版 含答案)

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安徽省蚌埠市第二中学第三章 相互作用——力单元复习练习(Word版 含答案)

安徽省蚌埠市第二中学第三章 相互作用——力单元复习练习(Word版 含答案)

一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°【答案】C【解析】试题分析:小球C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600,根据平衡条件,对甲环:,对乙环有:,得,故选C.【名师点睛】小球C为轻环,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角,然后分别对甲环和乙环进行受力分析,根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解.考点:共点力的平衡条件的应用、弹力.2.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。

A与B间、B 与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为()A.13B.14C.15D.16【答案】C【解析】【分析】【详解】当木板与水平面的夹角为45︒时,两物块刚好滑动,对A 物块受力分析如图沿斜面方向,A 、B 之间的滑动摩擦力1cos 45f N mg μμ==︒根据平衡条件可知sin 45cos45T mg mg μ=︒+︒对B 物块受力分析如图沿斜面方向,B 与斜面之间的滑动摩擦力23cos 45f N mg μμ='=⋅︒根据平衡条件可知2sin 45cos453cos45mg T mg mg μμ︒=+︒+⋅︒两式相加,可得2sin 45sin 45cos45cos453cos45mg mg mg mg mg μμμ︒=︒+︒+︒+⋅︒解得15μ=故选C 。

高中物理 课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1

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教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1.能,不能2.江水相对江岸向东运动,地球相对太阳转动,时针相对钟转动,太阳相对地面升降.3.诗中描述了花、云和我的运动;花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸(榆堤)向东;运动是相对的,同一物体选择不同的参考系,描述的运动可以不同,例如:云和我相对岸(榆堤)一起向东,而以我为参考系,岸(榆堤)是向西运动的.4.-0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ,则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以,A 、B 两点的坐标分别是-0.42m 、0.34m . 二、时间和位移1.指时间的说法有:“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”;指时刻的说法有:“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”. 2.路程3.(1)100m ,100m (2)路程相同,位移不同.因为里外跑道的长度不同,800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同,但他们的终点是一致的. 4.三、运动快慢的描述——速度 1.9.46×1015m, 1.3×108s解析:(1)光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ,一年以365天计,全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ,则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m(2)光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2.(1)9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ;前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度;它比这个瞬时速度略小. (2)1m/s ,03.89.7km/h ,130.2km/h ,0 四、实验:用打点计时器测速度1.电磁打点计时器误差较大.电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大. 2.(1)左(2)用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆,根据电源的频率,求出打点的周期,得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆,由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度,粗略表示A 点的瞬时速度,即打A 点时重物的瞬时速度. 3.甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动;乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动,再做一段时间的匀速直线运动,最后做匀减速直线运动至速度为零. 4.牵引纸带的速度越大,相邻两点的距离越大;相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定,牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离. 五、速度变化快慢的描述——加速度 1.2.46m/s 2,2.10m/s 2,1.79m/s 2.2.A :匀速直线运动的物体加速度为0,速度不为0B :加速度较小的物体,经长时间加速,它的速度变化量很大C :向西行驶的汽车在刹车过程中,加速度向东D :火箭在开始阶段速度较小,但加速度很大,随着速度越来越大,其加速度比原来小.3.a 物体的加速度最大,因为描述a 直线的倾斜程度最大.a 物体的加速度为0.625m/s 2,方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2,方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2,方向与正方向相反 4.4.74cm/s 2解析:滑块开始遮住光电门时的瞬时速度,可认为等于滑块通过光电门时的平均速度.则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三:运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.(1)从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快;乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向;在粗糙水平面上滚动的足球,运动越来越慢.弹簧在外力作用下,长度变长或缩短;钢尺在外力作用下发生弯曲;冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球;冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.(略)2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11.3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用;(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用;(3)瓶子被握在手中,瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用;(4)瓶子压着一纸条,挡住瓶子把纸条抽出时,瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用,方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ;两个力的合力的最大值是12N ,最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确,(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1.(1)不能,从飞机上投下的炸弹由于惯性,在下落过程中还要向前飞行一段距离,炸弹将越过目标.(2)人向上跳起时,由于惯性,将保持与地球同步的速度运动,将落回到原处.2.防止汽车紧急刹车时,坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃,造成人身伤害.3.这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误.4.在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球,当汽车突然加速向前运动时,小球相对于桌面加速向后运动.若以汽车为参考系,小球在水平方向没有受力,却做加速运动,显然这时惯性定律不成立.三、牛顿第二定律图161x 11.没有矛盾.因为决定物体加速度(能否由静止开始运动)的是物体受到的合力,箱子除受到人的拉力外,还受重力及地面的支持力,且合力为零,所以物体不会动.2.12N 解析: 根据2211a F a F m ==,得)(124261122N F a a F =⨯== 3.3解析: 根据得乙乙甲甲,a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4.214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合(N ) 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5.0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反.四、力学单位制 1.20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2.27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3.根据FL W = 得:./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4.证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1.涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对,木箱受地面的支持力和地球的吸引力;地球受木箱的压力和木箱的吸引力.2.证明: 如图19所示,对物体研究:受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得:压支F F = 结合两式得:G F =压3.在推石时:巨石加速向前运动,自己加速后退;在推石后:巨石匀速向前运动,自己匀速后退.若静止在地面上,情况不一样.因为人和巨石均对地面有压力,而推动时,物体均有相对运动(或趋势),因而人和巨石均受摩擦力,若推力不够大现两物体可能保持静止,也可能一个运动一个静止,或两个物体均运动后再做减速运动直到停止.4.如图20所示.(1)A 拉B 匀速运动时,阻F F AB =,方向相反,因为它们是一对平衡力.BA AB F F =,方向相反,因为它们是一对作用力与反作用力.(2)A 拉B 加速运动时,阻F F AB >,方向相反.BA AB F F =,方向相反,因为它们仍是一对作用力与反作用力.ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=,方向如图20所示.5.小强的说法是错误的.平衡力作用效果能抵消,是因为它们作用在同一物体上;而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消.六、用牛顿定律解决问题(一) 1.753m/s,32135m 解析: 如图21所示,物体所受的合力为:)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2.6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3.26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4.超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动,其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速.七、用牛顿定律解决问题(二) 1.拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示,物体受三力作用平衡 且有:αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2.合力大小为F 1,方向与F 1方向相反3.水不会从瓶中漏出,因为饮料瓶与水均处于完全失重状态,瓶下方不受水的压强.4.(1)ma mg F T =- 得mg F T 7= (2)ma F mg T =- 则0<T F ,绳子松驰,拉力为零.5.(1)座舱离地面50m 时,仍处于完全失重状态,手上没有感觉. (2)N 7950解析: 座舱离地面15m 时,处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。

高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷试卷(word版含答案)

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高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷试卷(word 版含答案)一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.(1)科学家发现,除了类似太阳系的恒星-行星系统,还存在许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙有了较深刻的认识.双星系统是由两个星体构成,其中每个星体的线度(直径)都远小于两星体间的距离,一般双星系统距离其它星体很远,可以当做孤立系统处理.已知某双星系统中每个星体的质量都是M 0,两者相距L ,它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动,引力常量为G .①求该双星系统中每个星体的线速度大小v ;②如果质量分别为m 1和m 2的质点相距为r 时,它们之间的引力势能的表达式为12p m m E Gr=-,求该双星系统的机械能. (2)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性.对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星-行星系统,记为模型Ⅰ.另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转,而是类似天文学中的双星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动,记为模型Ⅱ.假设核外电子的质量为m ,氢原子核的质量为M ,二者相距为r ,静电力常量为k ,电子和氢原子核的电荷量均为e .已知电荷量分别为+q 1和-q 2的点电荷相距为r 时,它们之间的电势能的表达式为12p q q E kr=-. ①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的能量分别用E Ⅰ、 E Ⅱ表示,请推理分析,比较E Ⅰ、 E Ⅱ的大小关系; ②模型Ⅰ、Ⅱ中电子做匀速圆周运动的线速度分别用v Ⅰ、v Ⅱ表示,通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案,请从线速度的角度分析这样做的合理性.【答案】(1)①v =②202M G L -(2)①2-2ke r②模型Ⅰ的简化是合理的【解析】(1)① 22002/2M M v G L L =,解得 v =②双星系统的动能2200k 0012222GM GM E M v M L L =⨯==,双星系统的引力势能20P GM E L =-,该双星系统的机械能E=E k +E p =202M G L - (2)①对于模型Ⅰ:22I 2mv ke r r =,此时电子的动能E k Ⅰ=22ke r又因电势能2pI e E k r =-,所以E Ⅰ= E k Ⅰ+E p Ⅰ=2-2ke r对于模型Ⅱ:对电子有:22121mvker r=,解得22112mv rrke=对于原子核有:22222Mvker r=,解得22222Mv rrke=因为r1+r2=r,所以有22221222+mv r Mv rr ke ke=解得E kⅡ=2 221211222ke mv Mvr+=又因电势能2peE kr=-Ⅱ,所以EⅡ= E kⅡ+E pⅡ=2-2ker即模型Ⅰ、Ⅱ中系统的能量相等,均为2 -2 ker②解法一:模型Ⅰ中:对于电子绕原子核的运动有22II2=mvkem vr rω=,解得2I2=kevm rω模型Ⅱ中:对电子有:22II1II21=mvkem vr rω=,解得2II21=kevm rω对于原子核有:22222=ke MvM vr rω=,因ω1=ω2,所以mvⅡ=Mv又因原子核的质量M远大于电子的质量m,所以vⅡ>>v,所以可视为M静止不动,因此ω1=ω2=ω,即可视为vⅠ=vⅡ.故从线速度的角度分析模型Ⅰ的简化是合理的.②解法二:模型Ⅰ中:对于电子绕原子核的运动有22I2mvker r=,解得Iv模型Ⅱ中:库仑力提供向心力:222122=kemr Mrrωω== (1)解得12=r Mr m;又因为r1+r2=r所以1=Mrm M+2=mrm M+带入(1)式:ω=所以:1v r ω=Ⅱ2v r ω=又因原子核的质量M 远大于电子的质量m ,所以v Ⅱ>>v ,所以可视为M 静止不动;故从线速度的角度分析模型Ⅰ的简化是合理的.2.我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场,如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。

第三章 相互作用——力(培优篇)(Word版 含解析)

第三章 相互作用——力(培优篇)(Word版 含解析)

一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是( )A .斜面对小球的支持力逐渐减小B .细线对小球的拉力逐渐增大C .滑块受到水平向右的外力逐渐增大D .水平地面对斜面体的支持力保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .对小球受力分析可知,沿斜面方向cos sin T mg αθ=在垂直斜面方向sin cos N F T mg αθ+=(其中α是细线与斜面的夹角,θ为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,α变小,则细线对小球的拉力T 变小,斜面对小球的支持力N F 变大,故A B 错误;C .对滑块受力分析可知,在水平方向则有sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα+=+==-由于α变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故C 正确; D .对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有sin()N mg Mg F T θα'+=++由于()αθ+变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故D 错误。

故选C 。

2.内壁光滑的球体半径为R ,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A 、m B 的小球A 、B 。

将轻秆置于球体内部后。

最终静止在图示位置不动,球心O 与轩在同一竖直平面内,过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ,2ROM =。

下列判断正确的是( )A .AB m m < B .球体内壁对A 球的支持力A A 2N m g =C .轻杆对B 球的支持力有可能小于B 球的重力D .若增大m A ,θ角会增大【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .假设两球质量相等,则杆应处于水平位置,现A 位于B 的下方,可知m A >m B .故A 错误;B .以A 球为研究对象,A 球受到重力m A g 、球体内壁对A 球的支持力N A 、杆的压力F 。

高中物理必修3物理 全册全单元精选测试卷检测题(Word版 含答案)

高中物理必修3物理 全册全单元精选测试卷检测题(Word版 含答案)

高中物理必修3物理 全册全单元精选测试卷检测题(Word 版 含答案)一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.如图所示,在光滑绝缘水平面上B 点的正上方O 处固定一个质点,在水平面上的A 点放另一个质点,两个质点的质量均为m ,带电量均为+Q 。

C 为AB 直线上的另一点(O 、A 、B 、C 位于同一竖直平面上),AO 间的距离为L ,AB 和BC 间的距离均为2L,在空间加一个水平方向的匀强电场后A 处的质点处于静止。

试问: (1)该匀强电场的场强多大?其方向如何?(2)给A 处的质点一个指向C 点的初速度,该质点到达B 点时所受的电场力多大? (3)若初速度大小为v 0,质点到达C 点时的加速度和速度分别多大?【答案】(1)22kQ L ,方向由A 指向C ;273kQ ;(3)22kQ mL 220kQ v mL+【解析】 【分析】(1)在空间加一个水平方向的匀强电场后A 处的质点处于静止,对A 进行受力分析,根据平衡条件求解。

(2)质点到达B 点时受竖直向下的O 点的库仑力和水平向右的电场力,根据力的合成求解 (3)根据牛顿第二定律求出加速度,根据动能定理求出C 点时速度。

【详解】(1)在空间加一个水平方向的匀强电场后A 处的质点处于静止,对A 进行受力分析,AO 间的库仑力为22Q F K L=;根据平衡条件得:sin F EQ θ= 2sin 2F KQE Q Lθ== 方向由A 指向C(2)该质点到达B 点时受竖直向下的O 点的库仑力和水平向右的电场力,库仑力为22'(sin60)Q F K L =;水平向右的电场力F EQ "=B点时所受的电场力22222273()[](sin60)6kQ kQ F EQ L L=+= (3)质点到达C 点时进行受力分析,根据牛顿第二定律得2222sin Q K EQ F KQ L a m m mL θ+===合. 从A 点到C 点根据动能定理得221122o EQL mv mv =-; 22kQ v mLυ=+ 【点睛】本题的关键要耐心细致地分析物体的运动过程,对物体进行受力分析,运用动能定理、牛顿第二定律进行处理。

高一物理必修一第三章检测题含答案

高一物理必修一第三章检测题含答案

兴义知行学校高一物理第三章综合测试一试卷班级学号姓名一、选择题(每题 3 分,共 45 分)1.码头上两个人用水平力推集装箱,想让它动一下,但都推不动,其原由是(多项选择))()A .集装箱太重B.推力总小于摩擦力C.集装箱所受合外力一直为零D.推力总小于最大静摩擦力2.一本书放在水平桌面上,以下说法正确的选项是(多项选择)()A.桌面遇到的压力实质就是书的重力B.桌面遇到的压力是由桌面形变形成的C.桌面对书的支持力与书的重力是一对均衡力D.桌面对书的支持力与书对桌面的压力必定大小相等,并且为同一性质的力3.两个物体互相接触,对于接触处的弹力和摩擦力,以下说法正确的选项是()A.必定有弹力,但不必定有摩擦力B.假如有弹力,则必定有摩擦力C.假如有摩擦力,则必定有弹力D.假如有摩擦力,则其大小必定与弹力成正比4.一架梯子靠在圆滑的竖直墙壁上,下端放在水平的粗拙地面上,相关梯子的受力状况,以下描绘正确的选项是()A .受两个竖直的力,一个水平的力B.受一个竖直的力,两个水平的力C.受两个竖直的力,两个水平的力D.受三个竖直的力,三个水平的力5.作用于O 点的五个恒力的矢量图的尾端跟O 点恰巧组成一个正六边形,如下图。

这五个恒力的协力是最大恒力的()A.2 倍B.3 倍C.4 倍D.5 倍6.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F1=5N ,方向沿x 轴的正向;F2=6N ,沿y 轴正向;F3=4N ,沿x轴负向;F4=8N ,沿y 轴负向,以上四个力的协力方向指向()A .第一象限B.第二象限C.第三象限 D .第四象限7.同一平面内的三个力,大小分别为4N 、6N 、 7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力协力的最大值和最小值分别为()A .17N、 3N B.17N、0C. 9N、 0 D .5N、3N8.如下图,一个重为5N 的大砝码,用细线悬挂在O 点,此刻使劲 F 拉法码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力 F 的最小值为()A .5.0NB.2.5NC.8.65ND.4.3N9.如下图,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦。

2020--2021物理新教材必修第一册第3章 相互作用—力训练及答案

2020--2021物理新教材必修第一册第3章 相互作用—力训练及答案

2020--2021物理新教材必修第一册第3章相互作用—力训练及答案人教(新教材)必修第一册第三章相互作用—力1、(双选)如图所示,对静止于水平地面上的重为G的木块,施加一竖直向上的逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法正确的是( )A.木块对地面的压力随F增大而减小B.木块受到地面的支持力是由于木块发生微小形变而产生的C.木块对地面的压力就是木块的重力D.地面对木块的支持力F N=G-F2、(多选)以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是( )A.滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向一致B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C.滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反D.静止的物体有可能受滑动摩擦力3、(双选)如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P此刻受到的外力个数有可能为( )A.2个B.3个C.4个D.5个4、如图所示为斧头劈柴的剖面图,BC边为斧头背,AB、AC边为斧头的两刃面.要使斧头容易劈开木柴,需要( )A.BC边短些,AB边也短些B.BC边长一些,AB边短一些C.BC边短一些,AB边长一些D.BC边长一些,AB边也长一些5、如图所示,一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处,A、B两点水平距离BD =16 m,竖直距离AD=2 m,A、B间绳长为20 m.重为120N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动,某时刻猴子在最低点C处静止,则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)( )A.75 N B.100 NC.150 N D.200 N6、下列关于重力的说法正确的是( )A.同一物体所受的重力在地球各处都相等B.物体静止时,对支持物的压力大小与重力相等C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上7、第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行.高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目,因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱.在一段时间内,运动员始终以如图所示的姿态加速下滑.关于运动员的受力情况,下列说法中正确的是( )A.运动员受到沿雪道向下的摩擦力B.运动员受到沿雪道向上的摩擦力C.运动员受到竖直向上的支持力D.运动员受到沿雪道向上的支持力8、我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁[如图(甲)所示]在行驶过程中非常平稳,站立在桌面上的硬币能持续很长时间.图(乙)为高铁车厢示意图,A、B 两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )A.A受到2个力的作用B.B受到3个力的作用C.A受到桌面对它向右的摩擦力D.B受到A对它向右的弹力9、甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1 000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为( )A.5003N B.500 NC.1 000 N D.400 N10、物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是( )A.速度在某一时刻等于0的物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为0时,一定处于平衡状态D.物体做匀加速直线运动时,一定处于平衡状态*11、(双选)如图所示,两辆车以相同的速度做匀速运动;根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用12、(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm,用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动。

相互作用_力的合成和分解_力的合成_练习(8)+Word版含答案

相互作用_力的合成和分解_力的合成_练习(8)+Word版含答案

力的合成课后练习(8)1.有两个共点力,一个是20N,另一个是F,已知它们合力的大小是50N,则F的大小不可能是()A.40N B.50N C.60N D.80N2.有三个共点力,其大小分别为20N、6N、15N,其合力的最大值,最小值分别为()A..41N、0 B..41N、11N C.9N、4N D..41N、lN3.物体受到三个大小分别为3N、4N、5N的共点力的作用,这三个力的合力的最小值是()A.0 B.2 N C.4 N D.6 N4.物体受三个共点力作用而做匀速直线运动,则这三个力的大小不可能是()A.15N,5N,6N B.3N,6N,4N C.1N,2N,10N D.1N,6N,6N5.下列关于力的说法中正确的是()A.当两个力的夹角为锐角时,其合力总大于任意一个分力;当两个力夹角为钝角时,其合力总小于任意一个分力B.运动物体受到的滑动摩擦力一定与它的运动方向相反C.物体间有摩擦力时,一定有弹力,且某一接触面处的摩擦力和弹力方向一定垂直D.静止在斜面上的物体受到的重力,可以分解为使物体沿斜面下滑的力和对斜面的压力6.7.两个力F1和F2间的夹角为θ,θ≤180°,两个力的合力为F,以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F 就越大B.合力F 总比分力中的任何一个力都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F 就必然增大D.合力F 可能比分力中的任何一个力都小8. 2010年1月17日,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号”运载火箭成功发射第三颗北斗导航卫星.承载卫星的火箭竖直向下喷出的气体,对火箭产生了向上的巨大推力,火箭和卫星一起加速上升,如图所示,在这个过程中()A.火箭对卫星的推力大于卫星的重力,卫星的机械能增加B.火箭对卫星的推力大于卫星的重力,卫星的机械能减少C.火箭对卫星的推力小于卫星的重力,卫星的机械能增加D.火箭对卫星的推力小于卫星的重力,卫星的机械能减少9.一个物体所受的两个力的三要素完全相同,则这个物体所受的合力为()A.0B.F1+F2C.F1-F2D.无法确定10.有三个大小分别为3N、7N和9N,则它们的合力的最大值和最小值分别是()A.19N 1N B.9N 2N C.19N 0N D.13N 0N参考答案:1.答案: D解析:已知两个共点力,一个是20N,它们合力的大小是50N,则另一个力的范围为(50N-20N)≤F≤50N+20N,即30N≤F≤70N,所以F的大小可能是40N、50N、60N,不可能是80N.2.答案: A解析:三个共点力合成时合力最大值为三个力大小之和,故其合力最大值F max=20+6+15N=41N根据两个力合成时合力范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2可得20N和6N的合力范围为:14N ≤F12≤26N,因为第三个力15N在这个范围内,故合力的最小值为0(即F1和F2合成一个15N的力,然后第三个力与该合力方向相反时,则合力为03.答案: A解析:当三个力作用在同一直线、同方向时,三个力的合力最大,即F=4N+5N+3N=12N.当三个力作用在一个物体上,不在一条直线,并且夹角可以改变,4N能在5N与3N最大与最小之间,所以能使物体处于静止状态,故此时三个力的合力为零,即它们合力的最小值为0.故A正确,BCD错误4.答案: AC解析:三力中某两个力的合力|F1-F2|≤F1、2合≤F1+F2,若另一个力F3的大小在F1、2合的取值范围内,则这三个力的合力可能为零,物体就处于平衡状态.A.10N≤F1、2合≤20N,F3=6N不在这范围内,故A不可能.B.3N≤F1、2合≤9N,F3=4N在这范围内,故B可能.C.1N≤F1、2合≤3N,F3=10N不在这范围内,故C不可能.D.5N≤F1、2合≤7N,F3=6N在这范围内,故D可能.5.答案: C解析: A、根据平行四边形定则,两个力的夹角为锐角时,合力大于任意一个分力,当两个力夹角为钝角时,合力不一定小于任意一个分力.故A错误.B.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,与运动方向可能相同,可能相反.故B错误.C.有摩擦力必有弹力,弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向与接触面平行,所以摩擦力与弹力一定垂直.故C正确.D.静止在斜面上的物体受到的重力,可以分解为使物体沿斜面向下滑的分力和垂直于斜面方向的分力,不是对斜面的压力.故D错误6.答案: 45,15解析:设两个力的大小分别为F1和F2,且F1>F2,则有F1+F2=60N,F1-F2=30N,解得F1=45N,F2=15N7.答案: AD解析: A、若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F越大,故A正确;B.由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故B错误;C.如果夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F可以先减小后增大,也可以一直增加,故C错误;D.二力平衡时,合力为零,此时合力F比分力中的任何一个力都小,故D正确;8.答案: A解析:因火箭和卫星一起加速上升,所以合力方向向上,即火箭对卫星的推力大于卫星的重力;卫星加速上升,速度增大,高度增大,所以卫星的动能和重力势能也增大,则卫星的机械能增加9.答案: B解析:同一直线上,方向相同的两个力的合成,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同,即F=F1+F210.答案: C解析:考点:力的合成.分析:三力同向时合力最大;找出两个力合力的范围,然后用与第三力数值上最接近的合力值与第三个力相减得到最小值.解答:解:3N、7N和9N三个力同向时合力最大,为:3+7+9=19N;3N、7N合成时合力范围为:4N≤F12≤10N,当合力为9N时,再与第三个力合成,合力最小为零;故选C.点评:对于三个力合力的最大值总等于三力之和,但合力最小值不一定等于两个较小力的和与最大力之差,可以用与第三力数值上最接近的合力值与第三个力相减得到最小值.。

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A.MN上的张力逐渐增大
B.MN上的张力先增大后减小
C.OM上的张力逐渐增大
D.OM上的张力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
以重物为研究对象,受重力mg,OM绳上拉力F2,MN上拉力F1,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,
在F2转至水平的过程中,MN上的张力F1逐渐增大,OM上的张力F2先增大后减小,所以A、D正确;B、C错误.
A. ,方向沿杆向下B. ,方向沿杆向上
C. ,方向沿杆向下D. ,方向沿杆向上
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
小球在P点时两根弹簧的弹力大小相等,设为F,根据胡克定律有
设小球静止时受到的摩擦力大小为f,方向沿杆向下,根据平衡条件有
解得
方向沿杆向下,选项A正确,BCD错误。
故选A。
5.如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是()
A.C与地面间的摩擦力总等于2μG不变
B.θ角增大时,地面对C的摩擦力可能先增大后不变
C.要保持底座C静止不动,应满足tanθ≥2μ
D.若保持θ=45°不变,圆柱体重力增大ΔG,仍要保持底座C静止,则ΔG的最大值ΔGm=
【答案】BD
【解析】
【分析】
用整体法和隔离体法对圆柱体和整体进行受力分析,再根据力的正交分解可求得各力。
根据平衡条件可得
即 ,可见水平横梁对环的支持力FN不变,C错误;
D.以b侧环为研究对象,受力分析如下图
根据平衡条件可得
增大时, 变小,根据牛顿第三定律可知,b环对杆的摩擦力也变大,D错误。
故选B。
2.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N,则下列判断正确的是()
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)
1.如图,一固定的粗糙水平横杆上套有a、b两个轻环,系在两环上的两根等长细绳拴住一重物处于静止状态,现将两环距离适当变小后重物仍处于静止状态,则( )
A.两绳对重物的合力变大B.细绳对重物的拉力变小
C.杆对a环的支持力变大D.b环对杆的摩擦力变大
【答案】B
【解析】
C.因为OB绳的拉力 满足
则有
开始时 ,拉力 最大,且
最后 ,拉力 最小,且
即物块A所受摩擦力先变小后变大,故C正确;
D.因为
即 逐渐减小,故D错误。
故选AC。
10.如图所示,重力为G的圆柱体A被平板B夹在板与墙壁之间,平板B与底座C右端的铰链相连,左端由液压器调节高度,以改变平板B与水平底座C间的夹角θ,B、C及D总重力也为G,底座C与水平地面间的动摩擦因数为μ(0.5<μ<1),平板B的上表面及墙壁是光滑的。底座C与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
根据题意知在B沿斜劈下滑时,受到A对它弹力FN和滑动摩擦力f1,根据牛顿第三定律,这两个力反作用于A,斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的,所以
又因为
所以

A.如果撤去F1,在物体B仍向下运动的过程中,有
假设此时A受的摩擦力fA方向向左,则

所以假设成立斜劈A有相对地面向右运动的趋势,摩擦力方向是向左,故A错误;
B.小球b在向上缓慢运动的过程中,所受的外力的合力始终为0,如图所示,小球的重力不变,容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心,无论小球a对b的力如何变化,由矢量三角形可知,容器对小球的弹力大小始终等于重力大小,B正确;
C.若小球a的电荷量减小,则小球a和小球b之间的力减小,小球b会沿半圆向下运动,与题意矛盾,C错误;
【点睛】
物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.
3.内壁光滑的球体半径为R,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为mA、mB的小球A、B。将轻秆置于球体内部后。最终静止在图示位置不动,球心O与轩在同一竖直平面内,过球心O竖直向下的半径与杆的交点为M, 。下列判断正确的是( )
A.水平面对容器的摩擦力为0
B.容器对小球 的弹力始终与小球 的重力大小相等
C.出现上述变化时,小球 的电荷量可能减小
D.出现上述变化时,可能是因为小球 的电荷量逐渐增大为
【答案】ABD
【解析】
【详解】
A.对整体进行受力分析,整体受到重力和水平面的支持力,两力平衡,水平方向不受力,所以水平面对容器的摩擦力为0,A正确;
D.若保持θ=45°不变,圆柱体重力增大ΔG,仍要保持底座C静止,则
代入数据,整理得
ΔG
D正确。
故选BD。
11.如图所示,斜面体A静止在水平面上,质量为m的滑块B在外力 和 的共同作用下沿斜面向下运动,当 方向水平向右, 方向沿斜面向下时,地面对斜面体摩擦力的方向水平向左,则下列说法正确的是( )
A.若只撤去 ,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
A. B.球体内壁对A球的支持力
C.轻杆对B球的支持力有可能小于B球的重力D.若增大mA,θ角会增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.假设两球质量相等,则杆应处于水平位置,现A位于B的下方,可知mA>mB.故A错误;
B.以A球为研究对象,A球受到重力mAg、球体内壁对A球的支持力NA、杆的压力F。由平衡条件知,mAg与FA的合力与NA等大、反向。运用平行四边形定则作出力的合成图如图。
A.拉力F最大为 B.拉力F一直变小
C.物块A所受摩擦力先变小后变大D.轻绳拉力先变大后变小
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.设OB绳与水平面夹角为 ,因 不变,且小球B受力平衡,有
代算可得
当 时,拉力 最大为
故A正确;
B.由题意可知 的取值范围是
且 是从60°逐渐减小到0°,则拉力F一直变大,故B错误;
B.若只撤去 ,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
C.若只撤去 ,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力减小
D.若同时撤去 和 ,滑块B所受合力方向一定沿斜面向下
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
当斜劈A表面光滑(设斜面的倾角为θ,A的质量为mA,B的质量为mB),对A分析有
故选CD。
12.如图所示,水平面上等腰三角形均匀框架顶角 ,一均匀圆球放在框架内,球与框架 、 两边接触但无挤压,现使框架以顶点A为转轴在竖直平面内顺时针方向从 边水平缓慢转至 边竖直,则在转动过程中( )
8.如图所示,光滑水平面和倾角为45°的光滑斜面对接,质量为m的小球静止在斜面底端。对小球施加一水平向右的作用力F,小球未离开水平面,F的值可能为( )
A. mgB. mgC. mgD.2mg
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】
对小球施加一水平向右的作用力F,当力F为0时,小球受重力和水平面的支持力平衡,随着力F的增大,斜面对小球也将产生弹力的作用。当小球恰好与水平面无作用力,仅受斜面弹力而平衡时,F最大,受力如图
A.F缓慢增大B.F缓慢减小C.N不变D.N缓慢减小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
对物体进行受力分析:物体受重力mg、支持力FN、水平力F.已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:
,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F增大,FN增大.故选A.
B.无论A表面是否粗糙,F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小都没有影响,故撤去F2后,斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变,故B错误;
C.撤去F1前有
结合A选项分析可知撤去F1后FN变小,故fA变小,故C正确;
D.同时撤出F1和F2,由以上分析可以知道
所以物体B所受的合力沿斜面向下,故D正确。
综上分析可知无论斜劈A上表面是否光滑CD均正确,AB均错误。
A.撤去 前有
如果撤去 ,使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是
因为
所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力,为
其方向仍然是向左而不可能向右,故A错误;
B.如果撤去 ,在物体B仍向下运动的过程中,使A相对地面有向右滑动趋势的外力是
与 是否存在无关;所以撤去 ,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力应该保持不变,方向仍然向左,故B错误;
此时根据几何关系有
所以 mg和 mg为F的可能值,故选AB。
9.如图所示,把倾角为30°的粗糙斜面体C固定于水平地面上,质量为2m的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小球B在水平向右的拉力F作用下,使轻绳OB段与水平拉力F的夹角为θ=120°,A、B均保持静止状态。现改变拉力F,并保持夹角θ大小不变,将小球B向右上方缓慢拉起至OB水平,物块A始终保持静止状态。g为重力加速度,关于该过程下列说法正确的是( )
BD.木块在推力作用下静止时力N,如图
根据共点力平衡条件:F=N,G=f,当推力增大时,物体仍然保持静止,故静摩擦力的大小不变,始终与重力平衡;B错误,D正确;
故选D。
6.如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为qA的小球 固定于圆心 的正下方 点,带电量为 质量为 的小球 静止于 点,∠AOB=30°,由于小球a电量的变化,现发现小球 沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于 点(未标出),∠AOC=60°.下列说法正确的是
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