陕西省山阳县色河中学高考物理专题复习 第1课时 三种性质的力教案

第课时三种性质的力
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知识点题号
1.力的概念 1
2.重力和重心 2
3.弹力大小的计算及大小变化分析3、4、7
4.胡克定律7、10
5.摩擦力的理解5、6、9
6.摩擦力的综合考查8、11
1.关于力的概念,下列说法中正确的是( A )
A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体
B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力
D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质也一定不相同
2.下列关于物体重力的说法中正确的是( CD )
A.地球上的物体只有运动时才受到重力
B.同一物体在某处向上抛出后所受重力较小,向下抛出后所受重力较大
C.某物体在同一位置时,所受重力与静止还是运动无关,重力大小是相同的
D.物体所受重力大小与其质量有关
解析:地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用,故运动或静止的物体均受重力,选项A错误;某物体在地球某点处所受地球吸引而产生的重力一定,与此物体的运动状态无关,选项B错误,选项C正确;物体所受重力G=mg,在g一定时,G由m决定,选项D正确.
3.在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接.下列说法正确的是( B )
A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(2)
B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(3)
C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(3)
D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(4)
解析:如果杆端受拉力作用,则可用等长的绳代替,若杆端受到沿杆的压力作用,则杆不可用等长的轻绳代替,如图(1)、(3)、(4)中的AB杆受拉力作用,而(1)、(2)、(4)中的BC杆均受沿杆的压力作用,故选项A、C、D均错误,只有选项B正确.
杆既可以产生拉力,也可以产生推力;绳能产生拉力,不能产生推力,这是杆和绳两种模型的最大区别.
4.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;
③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动.④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,用L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( CD )
A.L2>L1
B.L4>L3
C.L1=L3
D.L2=L4
解析:弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定.由于弹簧质量不计,这四种情况下,F弹都等于弹簧右端拉力F,因而弹簧伸长量均相同,故选项C、D正确.
图中②情形,不能将弹力误认为是2F,也不能将弹力误认为是0.弹簧内部的张力为弹力.
5.
(2013广东汕头金山中学模拟)如图所示,放在水平面上的物体,受到方向相反的水平推力F1和F2的作用,物体处于静止状态,F1=6 N,F2=2 N,现撤去F2,则之后物体受到的摩擦力( AB ) A.可能等于6 N B.可能等于5 N
C.可能等于2 N
D.可能等于0
解析:由受到方向相反的水平推力F1和F2的作用,物体处于静止状态,可知物体的最大静摩擦力大于4 N.撤去F2,若物体静止,则物体受到的摩擦力等于6 N,选项A正确;若最大静摩擦力小于6 N,则物体滑动,其摩擦力可能等于5 N,选项B正确.摩擦力不可能等于2 N和0,选项C、D错误.
6.(2012榆林模拟)如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( C )
A.μ1Mg
B.μ1(m+M)g
C.μ2mg
D.μ1Mg+μ2mg
解析:木块P在长木板ab上滑行,木块受到长木板向左的滑动摩擦力F1=μ2mg作用,根据牛顿第三定律可知,长木板也必定受到木块向右的滑动摩擦力F1'作用,F1'=F1=μ2mg.由于长木板处于静止状态,所以长木板受到地面的静摩擦力F2应与F1'平衡,即F2=μ2mg,选项C正确.
7.如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上,A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧,此时弹簧的形变量为2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N.
则细线对A的拉力及B对地面的压力可能是( CD )
A.1 N和0 N
B.5 N和7 N
C.5 N和3 N
D.1 N和7 N
解析:由胡克定律知弹簧的弹力F=100×2×10-2 N=2 N,
分两种可能情况进行讨论:
(1)弹簧被压缩,B对地面压力为5 N+2 N=7 N,细线对A的拉力为3 N-2 N=1 N,故选项A错,选项D正确.
(2)弹簧伸长,B对地面的压力为5 N-2 N=3 N,细线对A的拉力为3 N+2 N=5 N,故选项B错,选项C正确.
8.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直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,则该同学受到支持力F N、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力F f随角度θ的变化关系图象中错误的是( B )
解析:重力沿斜面方向的分力G1=mgsin θ,选项C正确,支持力F N=mgcos θ,选项A正确;该同学滑动之前,F合=0,F f=mgsin θ,滑动后,F合=mgsin θ-μmgcos θ,F f=μmgcos θ,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况,可知选项B错误,选项D正确.
9.如图所示,传送带向右上方匀速运转,石块从漏斗里竖直掉落到传送带上,然后随传送带
向上运动,下列说法中正确的是( AB )
A.石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动
B.石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用
C.石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用
D.开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力
解析:由相对运动可知,石块受到沿传送带向上的滑动摩擦力,使石块加速向上运动,达到与传送带共速,若所经位移大于两轮间距,则一直加速;若达到共速时所经位移小于两轮间距,共速后石块与传送带相对静止,此后受静摩擦力的作用,方向仍沿传送带向上.
摩擦力的方向可以由“与相对运动方向相反”和“与相对运动趋势方向相反”来判断.滑动摩擦力是阻碍相对运动,不一定是阻力,本题中滑动摩擦力是动力,是石块随传送带向上运动的主要原因.
10.(2012福建四地六校联考)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止.现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( C )
A.4 cm
B.6 cm
C.8 cm
D.10 cm
解析:“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力F N1=m b g=1 kg×10 m/s2=10 N,所以其压缩量为x1=F N1/k=2 cm;最终,c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力F N2=m c g=1 kg×10 m/s2=10 N,其伸长量为x2=F N2/k=2 cm,拉力F=(m b+m c)g=2 kg×10 m/s2=20 N,p弹簧的伸长量为x3=F/k=4 cm,所以所求距离x=x1+x2+x3=8 cm.所以选项C正确.
11.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长到12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长到11 cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长到13 cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
解析:(1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg
则k= N/m=200 N/m.
(2)弹簧弹力F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则
F fm=0.2×2×10 N=4 N
故物体没动,所受静摩擦力F f1=F1=2 N.
(3)弹簧弹力
F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N.
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为
F f2=μF N=μmg=0.2×2×10 N=4 N.
答案:(1)200 N/m (2)2 N (3)4 N
在摩擦力大小的计算中,要先判断是哪种摩擦力.若是静摩擦力应用二力平衡或牛顿第二定律求解,若是滑动摩擦力应用公式F f=μF N求解.。