新教材高中物理第三章相互作用-力課件新人教版必修第一冊(cè)

第三章相互作用——力課時(shí)1重力與彈力(一)教材必備知識(shí)精練知識(shí)點(diǎn)1重力和重心1.關(guān)于重力,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.球體的重心一定在球心上B.物體上只有重心處才受到重力作用C.物體向上拋出時(shí)受到的重力小于它靜止時(shí)受到的重力D.同一物體在同一地點(diǎn),無(wú)論運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,其所受重力都一樣大答案1.D

質(zhì)量分布均勻的球體的重心一定在球心上,而非均勻球體的重心不一定在球心上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;物體各處都受到重力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;物體的重力是由地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),可知物體向上拋出受到的重力等于它靜止時(shí)受到的重力,C項(xiàng)錯(cuò)誤;同一物體在同一地點(diǎn),重力加速度相同,物體的重力相同,D項(xiàng)正確。知識(shí)點(diǎn)1重力和重心2.(多項(xiàng)選擇)關(guān)于重力和自由落體加速度,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.物體所受重力的方向總是豎直向下B.物體所受重力的施力物體是地球C.地球外表的自由落體加速度隨緯度的增大而減小D.質(zhì)量大的物體受到的重力大,所以自由落體加速度也大答案2.AB重力的方向豎直向下,選項(xiàng)A正確;物體所受重力的施力物體是地球,選項(xiàng)B正確;地球外表的自由落體加速度隨緯度的增大而增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;自由落體加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān),輕重不同的物體在同一位置自由落體加速度相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)1重力和重心3.關(guān)于重心及重力,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.一個(gè)物體放在水中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于該物體在空氣中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),因此物體在水中受到的重力小于在空氣中受到的重力B.據(jù)G=mg可知,兩個(gè)物體相比較,質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大C.物體放于水平面上時(shí),重力方向垂直于水平面向下,當(dāng)物體靜止于斜面上時(shí),其重力方向垂直于斜面向下D.物體的形狀改變后,其重心位置不會(huì)改變答案3.B由于物體放在水中時(shí)受到向上的浮力,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力減小,但物體的重力并不改變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。當(dāng)兩物體所處的地理位置相同時(shí),g值相同,質(zhì)量大的物體的重力必定大,但當(dāng)兩物體所處的地理位置不同時(shí),如質(zhì)量較小的物體放在地球上,質(zhì)量較大的物體放在月球上,由于月球上g值較小,故質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大,選項(xiàng)B正確。重力的方向總是豎直向下,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。物體的重心位置由物體的形狀和質(zhì)量分布情況共同決定,當(dāng)物體的形狀改變時(shí),其重心可能發(fā)生改變,應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)1重力和重心易錯(cuò)警示對(duì)物體重心的三點(diǎn)注意1.重心是重力的等效作用點(diǎn),不是重力的真實(shí)作用點(diǎn),重力作用于整個(gè)物體。2.重心不是物體上最重的點(diǎn),不一定是物體的幾何中心,也不一定在物體上。3.重心與物體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。知識(shí)點(diǎn)1重力和重心答案

知識(shí)點(diǎn)1重力和重心答案5.答案Δm解析b處加固的這塊金屬?zèng)]有喪失時(shí),飛輪的重心在O,現(xiàn)設(shè)想在a、b兩處都拿走了質(zhì)量為Δm的金屬,由于a、b兩處相對(duì)圓心O對(duì)稱,因而飛輪的重心仍在O處,由此可知,在b處喪失質(zhì)量為Δm的金屬后,只要在a處再挖去質(zhì)量為Δm的金屬就可以了。知識(shí)點(diǎn)2力的圖示與力的示意圖6.在圖甲中木箱的P點(diǎn),用與水平方向成30°角的斜向右上方的力拉木箱,力的大小為150N;在圖乙中木塊的Q點(diǎn),用與豎直方向成60°角的斜向左上方的力推木塊使木塊靜止在墻壁上,力的大小為20N;在圖丙中電燈靜止懸掛。在圖甲、乙中分別作出所給力的圖示,并在圖丙中作出電燈所受重力和拉力的示意圖。答案6.解:如下圖。知識(shí)點(diǎn)2力的圖示與力的示意圖解題方法畫(huà)力的圖示的方法和步驟知識(shí)點(diǎn)2力的圖示與力的示意圖7.重30N的木塊浮在水面上,作出木塊所受浮力的圖示和示意圖,并指出施力物體和受力物體。答案7.解:用單位長(zhǎng)度的線段表示10N的力,從木塊的作用點(diǎn)豎直向上畫(huà)一條三倍于標(biāo)度的線段,在線段上標(biāo)出箭頭表示力的方向,并標(biāo)明浮力F,如圖甲為木塊所受浮力的圖示。從力的作用點(diǎn)沿浮力的方向畫(huà)有向線段,并標(biāo)明浮力F,如圖乙為木塊所受浮力的示意圖。浮力的施力物體是水,受力物體是木塊。學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.如下圖的直角木件是用粗細(xì)相同、質(zhì)量分布均勻的木料做成,AB和BC等長(zhǎng),D是AC連線的中點(diǎn),E是AB的中點(diǎn)F和BC的中點(diǎn)G連線的中點(diǎn),那么木件的重心在()A.B點(diǎn) B.D點(diǎn) C.E點(diǎn) D.G點(diǎn)答案1.C

AB的重心在F點(diǎn),BC的重心在G點(diǎn),木件的重心在FG的中點(diǎn)E,所以選項(xiàng)C正確。答案2.D

當(dāng)注滿水時(shí),球殼和水的重心均在球心,故它們的總重心在球心,隨著水的流出,球殼的重心雖然仍在球心,但水的重心逐漸下降。開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi),球殼內(nèi)剩余的水較多,隨著水的重心下降,球殼和水的總重心也下降;后一段時(shí)間內(nèi),球殼內(nèi)剩余的水較少,隨著水的重心下降,球殼和水的總重心升高,剩余的水越少,總重心越靠近球心,最后水流完時(shí),重心又回到球心。故球殼和水的總重心先降低后升高,選項(xiàng)D正確。答案

4.某種汽車的制造標(biāo)準(zhǔn)是車身在橫向傾斜θ=30°角時(shí)不翻倒,如下圖。假設(shè)車輪間距離為2米,那么車身重心G離斜面的距離應(yīng)不超過(guò)多少米答案

答案

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課時(shí)1重力與彈力(二)教材必備知識(shí)精練知識(shí)點(diǎn)1對(duì)彈性形變和彈力的理解1.關(guān)于彈性形變概念的理解,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.物體體積的改變叫彈性形變B.一根鐵絲用力彎曲后的形變叫彈性形變C.物體在外力停止作用后,能夠恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變D.物體在外力作用后的長(zhǎng)度改變叫作彈性形變答案1.C

物體發(fā)生形變后無(wú)外力作用時(shí)能夠恢復(fù)原狀的形變叫作彈性形變,故C正確。知識(shí)點(diǎn)1對(duì)彈性形變和彈力的理解2.(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.書(shū)放在水平桌面上受到的支持力,是書(shū)發(fā)生了微小形變而產(chǎn)生的B.用細(xì)木棍撥動(dòng)浮在水中的圓木,圓木受到的彈力是細(xì)木棍發(fā)生形變而產(chǎn)生的C.繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩指向繩收縮的方向D.斜面上的物體受到的支持力豎直向上答案2.BC

彈力是發(fā)生彈性形變的物體對(duì)對(duì)方施加的力,書(shū)放在水平桌面上受到的支持力,是桌面發(fā)生了微小形變而產(chǎn)生的,A錯(cuò)誤,B正確。彈力的方向垂直于接觸面而指向受力物體,繩類柔軟物體的彈力方向指向繩類物體收縮的方向,C正確,D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2彈力的有無(wú)及其方向的判斷答案3.A假設(shè)將與小球接觸的兩板分別撤去,根據(jù)小球的狀態(tài)是否受影響可知題B、C、D圖中,a板對(duì)小球沒(méi)有彈力作用,題A圖中的兩板和題B、C、D圖中的b板對(duì)小球有彈力作用,應(yīng)選項(xiàng)A正確。知識(shí)點(diǎn)2彈力的有無(wú)及其方向的判斷4.[2022廣東省汕頭市期末考試]如圖是我國(guó)的極地考察破冰船——“雪龍?zhí)枿暋闈M足破冰航行的要求,其船體結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)。船體對(duì)冰塊的彈力示意圖正確的選項(xiàng)是()答案4.C

船體對(duì)冰塊的彈力垂直于接觸面,指向受力物體,故C正確,ABD錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2彈力的有無(wú)及其方向的判斷5.(多項(xiàng)選擇)如下圖,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑的鐵球靜止,需加一水平力F,且力F通過(guò)球心,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.球一定受墻的彈力且水平向左B.球可能受墻的彈力且水平向左C.球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D.球可能不受斜面的彈力且垂直斜面向上答案5.BC力F大小適宜時(shí),球可以靜止在斜面上,當(dāng)力F增大到一定程度時(shí)墻才對(duì)球有水平向左的彈力,故A錯(cuò)誤,B正確;而斜面對(duì)球必須有垂直斜面向上的彈力才能使球不下落,故C正確,D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2彈力的有無(wú)及其方向的判斷6.在圖中畫(huà)出物體A所受彈力的示意圖。答案6.解:如下圖。知識(shí)點(diǎn)3胡克定律7.如下圖,鍛煉身體用的拉力器,并列裝有四根相同的彈簧,每根彈簧的自然長(zhǎng)度都是40cm,某人用600N的力把它們拉長(zhǎng)至1.6m,那么()A.人的每只手受到拉力器的拉力為300NB.每根彈簧產(chǎn)生的彈力為150NC.每根彈簧的勁度系數(shù)為93.75N/mD.每根彈簧的勁度系數(shù)為500N/m答案

知識(shí)點(diǎn)3胡克定律

答案

知識(shí)點(diǎn)3胡克定律

答案

知識(shí)點(diǎn)3胡克定律答案

學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.[2022湖南省衡陽(yáng)市衡南縣期末考試]2021年8月,來(lái)自中國(guó)廣東省的14歲天才跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)全紅嬋以466.20的歷史最高分奪得2021東京奧運(yùn)會(huì)跳水女子單人10米跳臺(tái)金牌。如下圖,當(dāng)她靜止站在跳臺(tái)邊緣準(zhǔn)備起跳時(shí),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.跳臺(tái)較硬,沒(méi)發(fā)生形變,只有運(yùn)發(fā)動(dòng)的腳發(fā)生形變B.跳臺(tái)受到的向下的壓力,是由跳臺(tái)發(fā)生形變而產(chǎn)生的C.跳臺(tái)受到向下的壓力,就是運(yùn)發(fā)動(dòng)的重力D.運(yùn)發(fā)動(dòng)受到的支持力是由跳臺(tái)發(fā)生形變而產(chǎn)生的答案1.D施力物體的彈性形變產(chǎn)生彈力,作用在受力物體上,跳臺(tái)受到腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的向下的壓力,運(yùn)發(fā)動(dòng)受到跳臺(tái)發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的向上的支持力,故ABC錯(cuò)誤,D正確。答案2.ABCA圖中A球受到兩個(gè)支持力,這兩個(gè)支持力都與接觸面垂直,即通過(guò)球心,A正確;B圖中A球只受到水平面的彈力F1,右側(cè)的球?qū)沒(méi)有彈力,否那么A球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng),B正確;C圖中A球受到墻的彈力F1,方向垂直于墻壁向右,斜面的支持力F2,方向垂直斜面向上,C正確;D圖中F2方向應(yīng)通過(guò)球心,D錯(cuò)誤。3.[2022廣東省汕頭市潮南區(qū)期末考試]彈力在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。如生活中的緩沖裝置就是利用彈簧的彈力作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。某緩沖裝置可抽象成如下圖的簡(jiǎn)單模型,圖中a、b為原長(zhǎng)相等、對(duì)應(yīng)勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1>k2)的不同輕質(zhì)彈簧,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。當(dāng)墊片緩慢向右移動(dòng)時(shí)()A.a彈簧產(chǎn)生的彈力較大B.b彈簧產(chǎn)生的彈力較大C.兩彈簧的長(zhǎng)度始終保持相等D.a彈簧的壓縮量較小答案3.D

當(dāng)墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧均被壓縮,兩彈簧串聯(lián),彈力大小相等,AB錯(cuò)誤;由于勁度系數(shù)不同,兩彈簧形變量不同,兩彈簧長(zhǎng)度不相等,勁度系數(shù)大的彈簧,形變量小,所以a彈簧的壓縮量較小,C錯(cuò)誤,D正確。

答案

答案

專項(xiàng)1關(guān)于胡克定律的實(shí)驗(yàn)1.某同學(xué)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在方向上(填“水平〞或“豎直〞)。

(2)彈簧自然懸掛,待彈簧時(shí),長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0;彈簧下端掛上砝碼盤(pán)時(shí),長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x;在砝碼盤(pán)中每次增加10g砝碼,彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6,數(shù)據(jù)如下表:

表中有一個(gè)數(shù)值記錄不標(biāo)準(zhǔn),代表符號(hào)為。由表可知所用刻度尺的最小分度為。

(3)如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長(zhǎng)度與的差值(填“L0〞或“Lx〞)。

(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為N/m;通過(guò)圖和表可知砝碼盤(pán)的質(zhì)量為g(結(jié)果保存2位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2)。

代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30答案

答案

答案

4.[2021八省八校聯(lián)考]2021年12月8日,中尼兩國(guó)共同宣布了珠穆朗瑪峰的最新高度為海拔8848.86米,此次珠峰高度測(cè)量實(shí)現(xiàn)了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次應(yīng)用、首次實(shí)測(cè)珠峰峰頂重力值等多項(xiàng)第一。同時(shí),雪深探測(cè)雷達(dá)、重力儀、超長(zhǎng)距離測(cè)距儀等一大批國(guó)產(chǎn)現(xiàn)代測(cè)量設(shè)備紛紛亮相。重力儀的內(nèi)部包含了由彈簧組成的靜力平衡系統(tǒng)。為測(cè)量某彈簧的勁度系數(shù),某探究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,角度傳感器與可轉(zhuǎn)動(dòng)“T〞形螺桿相連,“T〞形螺桿上套有螺母,螺母上固定有一個(gè)力傳感器,力傳感器套在左右兩個(gè)固定的套桿(圖中未畫(huà)出)上,彈簧的一端掛在力傳感器下端掛鉤上,另一端與鐵架臺(tái)底座的固定點(diǎn)相連。當(dāng)角度傳感器頂端轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)“T〞形螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),力傳感器會(huì)隨著“T〞形螺桿旋轉(zhuǎn)而上下平移,彈簧長(zhǎng)度也隨之發(fā)生變化。(1)“T〞形螺桿的螺紋間距d=4.0×10-3m,當(dāng)其旋轉(zhuǎn)300°時(shí),力傳感器在豎直方向移動(dòng)m。(結(jié)果保存2位有效數(shù)字)

(2)該探究小組操作步驟如下:①旋轉(zhuǎn)“T〞形螺桿使初狀態(tài)彈簧長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)。②記錄初狀態(tài)力傳感器示數(shù)F0以及角度傳感器示數(shù)θ0。③旋轉(zhuǎn)“T〞形螺桿使彈簧長(zhǎng)度增加,待穩(wěn)定后,記錄力傳感器示數(shù)F1,其增加量ΔF1=F1-F0;角度傳感器示數(shù)θ1,其增加量Δθ1=θ1-θ0。④屢次旋轉(zhuǎn)“T〞形螺桿,重復(fù)步驟③的操作,在表格中記錄多組ΔF、Δθ值,圖乙中已描出5個(gè)點(diǎn),請(qǐng)將剩余點(diǎn)在圖中描出并連線。⑤用ΔF、Δθ、d三個(gè)量計(jì)算彈簧勁度系數(shù)k的表達(dá)式為k=;結(jié)合圖線算出彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。(結(jié)果保存2位有效數(shù)字)

序號(hào)ΔF(單位:N)Δθ10.121499.7°20.247999.9°30.3731500.5°40.4982000.2°50.6232500.6°60.7473000.3°答案

實(shí)驗(yàn)攻略第(1)問(wèn)主要考查旋轉(zhuǎn)的角度與豎直方向的位移關(guān)系,應(yīng)通過(guò)比例關(guān)系進(jìn)行分析求解。第(2)問(wèn)在連線時(shí)應(yīng)過(guò)盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線兩側(cè),然后結(jié)合胡克定律寫(xiě)出圖線所對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,通過(guò)數(shù)形結(jié)合法求出彈簧的勁度系數(shù)。

課時(shí)2摩擦力教材必備知識(shí)精練知識(shí)點(diǎn)1滑動(dòng)摩擦力1.一物塊在水平力拉動(dòng)下,沿靜止的水平傳送帶由A端運(yùn)動(dòng)到B端,如圖甲所示,這時(shí)所受摩擦力為f1;現(xiàn)開(kāi)動(dòng)機(jī)械讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),再次將同樣的物塊由傳送帶的A端勻速拉動(dòng)到B端,這時(shí)所受摩擦力大小為f2,如圖乙所示。物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,那么f1、f2的大小關(guān)系滿足()A.f1=f2B.f1<f2C.f1>f2 D.上述三種情況都有可能答案1.A

滑動(dòng)摩擦力的大小與相對(duì)速度的大小無(wú)關(guān),所以只有A正確。知識(shí)點(diǎn)1滑動(dòng)摩擦力2.如下圖,一木板B放在水平地面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過(guò)輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻壁上,用力F向左拉B,使B以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)輕質(zhì)彈簧的拉力為T,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.木板B所受地面的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FB.地面受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FC.假設(shè)木板以2v的速度運(yùn)動(dòng),木塊受到的摩擦力大小為2TD.假設(shè)用2F的力作用在木板B上,木塊受到的摩擦力不變答案2.D對(duì)A、B整體研究,可知地面對(duì)木板B的滑動(dòng)摩擦力大小為F-T,所以AB錯(cuò)誤。A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),那么A、B間有滑動(dòng)摩擦力,由于B對(duì)A的彈力不變,故A、B間的滑動(dòng)摩擦力不變,與B的運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤。當(dāng)拉力為2F時(shí),木塊受到的摩擦力不變,故D正確。知識(shí)點(diǎn)1滑動(dòng)摩擦力答案

知識(shí)點(diǎn)1滑動(dòng)摩擦力4.如下圖,位于水平桌面上的物塊P,由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪軸上的摩擦不計(jì),假設(shè)用一水平向右的力F拉P使其做勻速運(yùn)動(dòng),那么F的大小為()A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg答案4.A

以Q為研究對(duì)象,Q在水平方向受繩的拉力F1和P對(duì)Q的摩擦力Fμ1作用,由平衡條件可知F1=Fμ1=μmg;以P為研究對(duì)象,P受到水平拉力F、繩的拉力F2,Q對(duì)P的摩擦力F'μ1和桌面對(duì)P的摩擦力Fμ2,由平衡條件可知F=F2+F'μ1+Fμ2,Fμ2=μFN=2μmg,又有F1=F2,F'μ1=Fμ1,代入解得F=4μmg,所以選項(xiàng)A正確。知識(shí)點(diǎn)2靜摩擦力5.如下圖,兩塊相同的木塊被豎直的木板夾住保持靜止?fàn)顟B(tài),每一木塊的重力均為100N,那么兩木塊間的摩擦力大小為()A.100N B.50N C.10N D.0答案5.D

設(shè)一側(cè)木板對(duì)木塊的摩擦力大小為Ff1,兩塊木塊之間的摩擦力大小為Ff2,根據(jù)平衡條件對(duì)整體分析,有2Ff1=2G,得Ff1=G,對(duì)A木塊分析,有Ff1+Ff2=G,解得Ff2=0,即兩木塊間摩擦力為零,故D正確,ABC錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2靜摩擦力6.[2022廣東省華南師大附中月考]如下圖,物體A、B放在物體C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起勻速運(yùn)動(dòng),各接觸面間的摩擦力的情況是()A.A對(duì)C有向右的摩擦力B.C對(duì)B有向左的摩擦力C.物體C受到兩個(gè)摩擦力的作用D.C對(duì)地有向右的摩擦力答案6.C以物體A為研究對(duì)象,做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),由二力平衡可知,C對(duì)A有向右的摩擦力,那么A對(duì)C有向左的摩擦力,A錯(cuò)誤;對(duì)物體B,假設(shè)C對(duì)其有摩擦力,那么B不能勻速運(yùn)動(dòng),故B、C間沒(méi)有摩擦力,B錯(cuò)誤;選A、B、C整體為研究對(duì)象,在F作用下整體向左勻速運(yùn)動(dòng),由二力平衡可知地面對(duì)C有向右的摩擦力,C對(duì)地面有向左的摩擦力,C受到A、地面給它的兩個(gè)摩擦力的作用,C正確,D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2靜摩擦力7.[2022山東省滕州市期末考試]磁性白板的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是可以使用強(qiáng)力磁釘將需要的紙張“釘〞在磁性白板上?，F(xiàn)將白板水平放置在地面上,在白板上用磁釘“釘〞住一張彩紙,向右輕輕拉彩紙,未拉動(dòng),對(duì)這一情景,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.磁釘受到向右的摩擦力B.磁釘僅受重力和支持力兩個(gè)力C.彩紙受到白板向左的摩擦力D.白板與地面間無(wú)摩擦力答案7.C

對(duì)磁釘分析可知,磁釘沒(méi)有相對(duì)彩紙的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),不受摩擦力,A錯(cuò)誤;磁釘除了受重力和支持力之外,還要受到白板的磁性吸引力,B錯(cuò)誤;由于彩紙相對(duì)于白板有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),彩紙受到白板向左的摩擦力,C正確;對(duì)整體分析可知,整體有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),白板受到地面向左的摩擦力,D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2靜摩擦力8.(多項(xiàng)選擇)如下圖,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì)。假設(shè)輕輕取走盤(pán)中的局部砝碼,使砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量減少到0.3kg,將會(huì)出現(xiàn)的情況是(g取10m/s2)()A.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不變B.A仍靜止不動(dòng)C.A與桌面間的摩擦力不變D.A所受的合力變大答案8.AB當(dāng)砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量為m1=0.6kg時(shí),有F+f=m1g,那么f=4N,可知A與桌面間的最大靜摩擦力至少為4N;當(dāng)砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量為m2=0.3kg時(shí),假設(shè)A仍不動(dòng),此時(shí)F不變,有F+f'=m2g,那么f'=1N<4N,故假設(shè)成立,A仍靜止不動(dòng),A所受的合力仍為零,A與桌面間的摩擦力變?yōu)?N,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不變,選項(xiàng)AB正確,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建答案1.BC以木塊a為研究對(duì)象,在水平方向上平衡,那么木塊a受水平向左的靜摩擦力,大小為F。以a、b整體為研究對(duì)象,水平方向上平衡,沒(méi)有相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),b與地面之間無(wú)靜摩擦力,BC正確,AD錯(cuò)誤。2.[2022上海師大附中期中考試]如下圖,A是主動(dòng)輪,B是從動(dòng)輪,它們通過(guò)不打滑的皮帶傳動(dòng),輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如下圖,B輪上帶有負(fù)載,P、Q分別是兩輪邊緣上的點(diǎn),那么關(guān)于P、Q所受摩擦力的判斷正確的選項(xiàng)是()A.P受到的是靜摩擦力,方向向下B.P受到的是滑動(dòng)摩擦力,方向向上C.Q受到的是靜摩擦力,方向向上D.Q受到的是滑動(dòng)摩擦力,方向向下答案2.CP點(diǎn)位于主動(dòng)輪邊緣上,輪子帶著傳送帶運(yùn)動(dòng),故傳送帶相對(duì)輪子有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),但沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),故P點(diǎn)受到的是靜摩擦力,方向向上,應(yīng)選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;Q點(diǎn)位于從動(dòng)輪邊緣上,輪子是在傳送帶的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)的,沒(méi)有打滑,故受到的也是靜摩擦力,因皮帶向上運(yùn)動(dòng),故Q相對(duì)于皮帶有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故Q受到的摩擦力方向向上,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。答案3.BC按動(dòng)“前進(jìn)〞鍵,甲車對(duì)后輪提供向前的摩擦力作用,以驅(qū)動(dòng)汽車向前運(yùn)動(dòng),甲車受到的摩擦力是向后的,甲車相對(duì)地面向后退,應(yīng)選項(xiàng)B正確;同理可得選項(xiàng)C正確。

答案

答案5.D第1張紙上外表受到搓紙輪施加的靜摩擦力f,方向向右,第1張紙下外表受到第2張紙施加的滑動(dòng)摩擦力f',方向向左,故第2張紙受到第1張紙的摩擦力方向向右,即有f'=μ2(mg+F),F為搓紙輪對(duì)第1張紙的壓力;因?yàn)槊看沃贿M(jìn)一張紙,那么f'<μ1F,即μ2(mg+F)<μ1F,故必有μ1>μ2,故A錯(cuò)誤,D正確;第10張紙與第11張紙之間及第20張紙與摩擦片之間的摩擦力是靜摩擦力,根據(jù)受力平衡可知,大小均為f',故BC錯(cuò)誤。答案6.D由Ff=μN(yùn)可知,隨著長(zhǎng)為3L的木板逐漸進(jìn)入粗糙桌面,木板所受摩擦力Ff均勻增大,全部進(jìn)入粗糙桌面后,木板所受支持力不變,那么木板所受摩擦力Ff也不再改變,應(yīng)選項(xiàng)D正確。7.如圖1所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究滑動(dòng)摩擦力大小與物體間壓力的關(guān)系〞的原理圖。彈簧測(cè)力計(jì)一端固定于P點(diǎn),自由端系一細(xì)線,與銅塊水平連接。拉動(dòng)長(zhǎng)木板,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T總等于銅塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦力Ff。在銅塊上添加砝碼,改變壓力FN,測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的T,記錄每次添加砝碼的質(zhì)量m與T值如下表:(1)某同學(xué)在第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖2所示,忘記了讀數(shù),請(qǐng)你讀出該同學(xué)第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為N。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明:滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力的大小呈(選填“線性關(guān)系〞或“非線性關(guān)系〞)。

(3)通過(guò)表中數(shù)據(jù)可知,銅塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(g=10m/s2,且保存2位有效數(shù)字)。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234添加砝碼的質(zhì)量m/kg0.20.40.60.8彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T/N2.53.0

4.0答案7.答案(1)3.5(2)線性關(guān)系(3)0.25解析(1)該同學(xué)第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為3.5N。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明:滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力的大小呈線性關(guān)系。(3)設(shè)銅塊的質(zhì)量為M,那么T=μ(Mg+mg),代入數(shù)據(jù)得2.5N=μ(Mg+0.2×10N),4.0N=μ(Mg+0.8×10N),聯(lián)立解得μ=0.25。課時(shí)3牛頓第三定律知識(shí)點(diǎn)1作用力與反作用力1.(多項(xiàng)選擇)關(guān)于作用力與反作用力,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.作用力是摩擦力,反作用力可能是彈力B.作用力是彈力,反作用力可能是摩擦力C.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力D.作用力是彈力,反作用力一定是彈力答案1.CD

作用力與反作用力的性質(zhì)相同,摩擦力的反作用力也是摩擦力,彈力的反作用力也是彈力,故CD正確,AB錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)1作用力與反作用力答案2.D

F2的反作用力是F3,A錯(cuò)誤;F1的施力物體是地球,B錯(cuò)誤;F4的反作用力是彈簧對(duì)天花板的拉力,C錯(cuò)誤;易知D正確。知識(shí)點(diǎn)2牛頓第三定律答案3.B

由題圖乙可知,作用力變大時(shí),反作用力也變大,A錯(cuò)誤;作用力和反作用力的方向總是相反的,B正確;作用力和反作用力同時(shí)變化,C錯(cuò)誤;此圖線不一定是在兩個(gè)傳感器都處于靜止?fàn)顟B(tài)下得到的,也可能處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2牛頓第三定律答案4.D甲的手與乙的手之間的相互作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,應(yīng)選項(xiàng)D正確。知識(shí)點(diǎn)3一對(duì)作用力、反作用力和一對(duì)平衡力的比較5.(多項(xiàng)選擇)[2022福建省三明市期末考試]如圖,效勞員水平托舉菜盤(pán)給顧客上菜。菜盤(pán)水平向左勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,那么()A.手對(duì)菜盤(pán)的摩擦力方向向左B.菜盤(pán)對(duì)手的作用力方向豎直向下C.手對(duì)菜盤(pán)的支持力和菜盤(pán)對(duì)手的壓力為一對(duì)平衡力D.手對(duì)菜盤(pán)的支持力和菜盤(pán)對(duì)手的壓力為一對(duì)相互作用力答案5.BD

菜盤(pán)勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),重力和手對(duì)菜盤(pán)的支持力為一對(duì)平衡力,不可能受到水平方向的摩擦力,A錯(cuò)誤;手對(duì)菜盤(pán)的作用力與菜盤(pán)的重力大小相等,方向相反,手對(duì)菜盤(pán)的作用力豎直向上,根據(jù)牛頓第三定律,菜盤(pán)對(duì)手的作用力方向豎直向下,B正確;手對(duì)菜盤(pán)的支持力和菜盤(pán)對(duì)手的壓力為一對(duì)相互作用力,C錯(cuò)誤,D正確。知識(shí)點(diǎn)3一對(duì)作用力、反作用力和一對(duì)平衡力的比較6.如下圖,用質(zhì)量不計(jì)的輕繩L1和L2將M、N兩重物懸掛起來(lái),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.L1對(duì)M的拉力和L2對(duì)M的拉力是一對(duì)平衡力B.L2對(duì)M的拉力和L2對(duì)N的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C.L1對(duì)M的拉力和M對(duì)L1的拉力是一對(duì)平衡力D.L2對(duì)N的拉力和N對(duì)L2的拉力是一對(duì)作用力與反作用力答案6.D

對(duì)M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力的作用,因此L1對(duì)M的拉力和L2對(duì)M的拉力并不是一對(duì)平衡力,A錯(cuò)誤;作用力和反作用力是相互作用的兩個(gè)物體之間的力,而B(niǎo)選項(xiàng)中有三個(gè)物體,M、N、L2,B錯(cuò)誤;平衡力必須作用在同一個(gè)物體上,L1對(duì)M的拉力和M對(duì)L1的拉力分別作用在M和L1上,顯然不是平衡力,C錯(cuò)誤;L2對(duì)N的拉力和N對(duì)L2的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,D正確。知識(shí)點(diǎn)4受力分析7.(多項(xiàng)選擇)[2022上海師大附中期中考試]放在水平地面上的物體B上外表有一物體A,A與B之間有一處于伸長(zhǎng)狀態(tài)的水平彈簧,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如下圖,那么關(guān)于B和A受力情況的判斷,正確的選項(xiàng)是()A.A受到向左的摩擦力B.B受到A對(duì)它向左的摩擦力C.地面對(duì)B的摩擦力方向向右D.地面對(duì)B不存在摩擦力作用答案7.AD

伸長(zhǎng)的彈簧對(duì)A產(chǎn)生向右的彈力,由于A處于靜止?fàn)顟B(tài),所以B對(duì)A有向左的摩擦力,A對(duì)B有向右的摩擦力,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;選整體分析,整體相對(duì)地面無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),地面對(duì)B無(wú)摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。知識(shí)點(diǎn)4受力分析答案8.B先對(duì)A受力分析,A受到重力、B對(duì)其垂直于接觸面向上的支持力,因A做勻速運(yùn)動(dòng),故B對(duì)A有沿接觸面向上的靜摩擦力,共受3個(gè)力。再對(duì)B受力分析,B受到重力、A對(duì)B垂直于接觸面向下的壓力、斜面的支持力、滑動(dòng)摩擦力及A對(duì)B的靜摩擦力,共5個(gè)力。應(yīng)選項(xiàng)B正確。知識(shí)點(diǎn)4受力分析9.(多項(xiàng)選擇)物體b在水平推力F作用下,將物體a壓在豎直墻壁上,a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài),如下圖。關(guān)于a、b兩物體的受力情況,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.a受到兩個(gè)摩擦力的作用B.a共受到四個(gè)力的作用C.b共受到三個(gè)力的作用D.a受到墻壁摩擦力的大小不隨F的增大而增大答案9.AD

以整體為研究對(duì)象,整體受到重力、水平推力F、墻對(duì)整體水平向右的彈力和墻壁對(duì)整體的摩擦力作用,由于整體處于平衡狀態(tài),所以墻對(duì)a的摩擦力不隨F的增大而增大,選項(xiàng)D正確;隔離b為研究對(duì)象,b受到重力、水平推力、a對(duì)b水平向右的彈力、a對(duì)b向上的摩擦力四個(gè)力作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;再隔離a,a受到b對(duì)a向下的摩擦力、墻壁對(duì)a向上的摩擦力、重力及水平方向上的兩個(gè)彈力作用,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)4受力分析10.(多項(xiàng)選擇)[2022吉大附中期中考試]如下圖,三個(gè)相同物體疊放在一起,置于粗糙水平面上,物體間接觸面不光滑,現(xiàn)用一水平力F作用于B上,物體仍靜止。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.B物體受到六個(gè)力作用B.A物體受到兩個(gè)力作用C.C物體受到水平面對(duì)它的摩擦力大小為F,方向水平向左D.C物體對(duì)B物體的支持力大小等于B物體的重力答案10.BC

對(duì)A物體受力分析可知,A物體受重力和B物體對(duì)它的支持力,選項(xiàng)B正確;對(duì)B物體受力分析,B物體受重力、A物體對(duì)B物體的壓力、C物體對(duì)B物體的支持力、拉力和C物體對(duì)B物體的摩擦力,所以B物體受五個(gè)力的作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;以三個(gè)物體整體為研究對(duì)象,由二力平衡可知,C物體所受水平面的摩擦力的大小為F,方向水平向左,選項(xiàng)C正確;由于A物體放在B物體上,所以C物體對(duì)B物體的支持力大小等于A物體和B物體的重力之和,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)4受力分析11.[2022福建省福州市聯(lián)考]如下圖,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時(shí)A、B靜止,現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng)。那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.施加力F前,B與墻面間的彈力一定為零B.施加力F后,B對(duì)A的摩擦力方向一定沿斜面向上C.施加力F后,B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力D.施加力F后,彈簧彈力可能變化答案11.A施加力F前,將A、B看作一個(gè)整體,水平方向上不受力,所以B與墻面間的彈力一定為零,選項(xiàng)A正確;施加力F前,B對(duì)A的摩擦力方向沿斜面向上,施加力F后,B對(duì)A的摩擦力可能為零,也可能向下,也可能向上,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;施加力F后,將A、B看作一個(gè)整體,系統(tǒng)與之前相比,多了一個(gè)左上方向的推力F,系統(tǒng)未動(dòng),那么墻壁對(duì)B有向右的彈力和向下的摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;施加力F后,系統(tǒng)未動(dòng),彈簧的形變量不變,所以彈簧的彈力不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。易錯(cuò)疑難集訓(xùn)(一)教材易混易錯(cuò)集訓(xùn)易錯(cuò)點(diǎn)1誤判彈力的方向1.一氫氣球下系一重物G,重物只在重力和繩的拉力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力和風(fēng)力的影響,重物勻速運(yùn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示的虛線方向,圖中氣球和重物G在運(yùn)動(dòng)中所處的位置正確的選項(xiàng)是()答案1.A

重物只在重力和繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么這兩個(gè)力滿足二力平衡,即繩的拉力的方向是豎直向上的,A正確。易錯(cuò)點(diǎn)1誤判彈力的方向2.如下圖,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ,在斜桿下端固定著質(zhì)量為m的小球,小車靜止,以下關(guān)于桿對(duì)球的彈力的判斷正確的選項(xiàng)是()A.大小為mg,方向沿桿向上B.大小為mg,方向垂直桿向上C.大小為mg,方向豎直向上D.以上說(shuō)法都不對(duì)答案2.C此題易錯(cuò)之處是認(rèn)為斜桿的彈力方向一定沿桿的方向。小車靜止時(shí),根據(jù)平衡條件可知,桿對(duì)球的彈力F=mg,方向豎直向上,C正確,ABD錯(cuò)誤。易錯(cuò)點(diǎn)2誤以為彈簧彈力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)答案3.D此題易錯(cuò)之處是認(rèn)為小物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)時(shí)彈力較大,在光滑的桌面上滑動(dòng)時(shí)彈力較小。四種情況下彈簧的彈力相等,所以四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量相等,選項(xiàng)D正確。易錯(cuò)點(diǎn)3誤判相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)4.自行車在平直公路上勻速前進(jìn)時(shí),前后輪所受摩擦力的方向(

)A.都向后

B.都向前C.前輪向后,后輪向前 D.前輪向前,后輪向后答案4.C此題易錯(cuò)之處是不會(huì)判斷兩輪運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。自行車勻速前進(jìn)時(shí),由于人通過(guò)鏈條給后輪一個(gè)力,使后輪轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)后輪與地面接觸處光滑,那么后輪應(yīng)加速轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明后輪與地面接觸局部有相對(duì)地面向后轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì),由于靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,故后輪所受靜摩擦力F靜的方向向前;前輪轉(zhuǎn)動(dòng)是由于前輪受到力的作用,假設(shè)前輪與地面接觸處光滑,那么前輪就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故前輪相對(duì)地面有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),其所受摩擦力的方向向后,只有選項(xiàng)C正確。易錯(cuò)點(diǎn)3誤判相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)5.(多項(xiàng)選擇)如下圖,A、B兩物體疊放在粗糙的水平地面上,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平輕彈性繩一端拴住B物體,另一端固定在墻上,水平外力F作用于A,A、B均保持靜止?fàn)顟B(tài),那么A、B兩物體受力的個(gè)數(shù)可能分別為()A.5、2 B.4、2 C.5、4 D.6、4答案5.ACD此題易錯(cuò)之處在于不善于采用假設(shè)法分析:假設(shè)輕彈性繩沒(méi)有拉力和假設(shè)輕彈性繩有拉力兩種情況。假設(shè)輕彈性繩無(wú)拉力,那么B不受摩擦力,只受重力和支持力2個(gè)力,對(duì)A:受重力、支持力、壓力、拉力、地面對(duì)它的摩擦力5個(gè)力,故A正確;假設(shè)輕彈性繩有拉力,那么B還要受到向右的摩擦力、重力、支持力,對(duì)A:受重力、支持力、壓力、拉力、B對(duì)它的摩擦力、地面對(duì)它的摩擦力(繩的彈力與F相等時(shí)不存在)5或6個(gè)力,故CD正確,B錯(cuò)誤。易錯(cuò)點(diǎn)4誤以為靜摩擦力與正壓力有關(guān)6.(多項(xiàng)選擇)人握住旗桿勻速向上爬,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.人受的摩擦力的方向是向下的B.人受的摩擦力的方向是向上的C.人握旗桿的力越大,人受的摩擦力也越大D.人握旗桿的力增大,并不會(huì)使人受的摩擦力增大答案6.BD人的手與旗桿是相對(duì)靜止的,人受到的是靜摩擦力,方向沿桿向上,由二力平衡可知,摩擦力的大小始終等于人的重力大小,應(yīng)選項(xiàng)BD正確。易錯(cuò)點(diǎn)4誤以為靜摩擦力與正壓力有關(guān)7.把一個(gè)重為G的物體,用一個(gè)水平力F=kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整的墻上,如下圖,從t=0開(kāi)始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系可能是()答案7.B由于物體受到的水平推力為F=kt,由二力平衡得,墻與物體間的彈力FN=kt。當(dāng)F比較小時(shí),物體所受的摩擦力Ff小于物體的重力G,物體將沿墻壁下滑,此時(shí)物體與墻壁間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,由公式可得,滑動(dòng)摩擦力大小Ff=μkt。當(dāng)摩擦力Ff大小等于重力G時(shí),物體有速度,不能立即停止運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力仍然是滑動(dòng)摩擦力;隨著摩擦力的增大,摩擦力將大于重力,物體做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止,摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力,靜摩擦力與正壓力無(wú)關(guān),跟重力始終平衡。故B正確,ACD錯(cuò)誤。?？家呻y問(wèn)題突破疑難點(diǎn)1胡克定律的應(yīng)用1.一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧,大彈簧比小彈簧短0.20m,它們的下端固定在地面上,而上端自由,如圖甲所示。當(dāng)加力壓縮此組合彈簧時(shí),測(cè)得力和彈簧壓縮距離之間的關(guān)系如圖乙所示,那么兩彈簧的勁度系數(shù)分別是(設(shè)大彈簧的勁度系數(shù)為k1,小彈簧的勁度系數(shù)為k2)()A.k1=100N/m,k2=200N/m B.k1=200N/m,k2=100N/mC.k1=100N/m,k2=300N/m D.k1=300N/m,k2=200N/m答案

疑難點(diǎn)1胡克定律的應(yīng)用2.如下圖,質(zhì)量為m的物體A放在地面上的豎直輕彈簧B上,現(xiàn)用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪將物體A與另一輕彈簧C連接,當(dāng)彈簧C處在水平位置且右端位于a點(diǎn)時(shí)它沒(méi)有發(fā)生形變。彈簧B和彈簧C的勁度系數(shù)分別為k1和k2,重力加速度為g,不計(jì)定滑輪、細(xì)繩的質(zhì)量和摩擦。將彈簧C的右端由a點(diǎn)沿水平方向拉到b點(diǎn)時(shí),彈簧B剛好沒(méi)有形變,求a、b兩點(diǎn)間的距離。答案

疑難點(diǎn)2摩擦力的“突變〞問(wèn)題答案3.C此題的疑難之處是不能正確判斷摩擦力的方向和性質(zhì)的突變而出錯(cuò)。物體A向右滑動(dòng)時(shí),受到地面向左的滑動(dòng)摩擦力f1,由f1=μmg,得f1=2N;物體靜止后,因受到向左的拉力F0=1N<f1,物體A不再運(yùn)動(dòng),由二力平衡可知,物體A受到的向右的靜摩擦力f2=F0=1N,應(yīng)選項(xiàng)C正確。疑難點(diǎn)2摩擦力的“突變〞問(wèn)題答案

課時(shí)4力的合成和分解教材必備知識(shí)精練知識(shí)點(diǎn)1對(duì)合力與分力的關(guān)系的理解答案1.B合力可以比任何一個(gè)分力都大,也可以小于或等于任何一個(gè)分力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;假設(shè)分力大小不變,分力夾角越大合力就越小,選項(xiàng)B正確;假設(shè)分力夾角不變,一個(gè)分力大小不變,另一個(gè)分力增大,那么合力可能減小,例如當(dāng)兩個(gè)分力夾角為180°時(shí),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;假設(shè)合力不變,分力夾角越大分力就越大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)1對(duì)合力與分力的關(guān)系的理解答案2.C兩個(gè)力的合力小于等于兩力的代數(shù)和,而大于等于兩力差值的絕對(duì)值,因此合力的大小可能比任意分力小,故A錯(cuò)誤;由平行四邊形定那么可得,當(dāng)夾角θ(0<θ<π)增大時(shí),它們的合力隨夾角的增大而減小,故B錯(cuò)誤;如果一個(gè)力與幾個(gè)力的作用效果相同,那么這一個(gè)力稱為那幾個(gè)力的合力,故合力是原來(lái)幾個(gè)力的等效替代,合力與分力具有效果相同的性質(zhì),故C正確;同時(shí)作用在同一物體上的共點(diǎn)力,才能進(jìn)行力的合成運(yùn)算,故D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2力的合成法那么及應(yīng)用答案3.A先分別求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力,大小都為3N,且三個(gè)合力互成120°角,如下圖,根據(jù)平行四邊形定那么知,圖中三個(gè)力的合力為零,即題中所給六個(gè)力的合力為零,故A正確,BCD錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2力的合成法那么及應(yīng)用答案4.B由力的三角形定那么可知,圖中F2與F4的合力等于F1,F3與F5的合力也等于F1,故這5個(gè)力的合力大小為3F1=30N,選項(xiàng)B正確。知識(shí)點(diǎn)2力的合成法那么及應(yīng)用

答案

知識(shí)點(diǎn)3正交分解法分解力答案6.AC如下圖,在沿桿和垂直桿方向建立直角坐標(biāo)系,F沿y軸的分力Fy=Fsin53°=4N,F與重力在y軸上的合力剛好為0,所以桿與小球只接觸不擠壓,無(wú)彈力和摩擦力,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)F=10N時(shí),Fy=8N,F與重力垂直桿方向的合力為4N,垂直于桿向上,此時(shí)桿對(duì)小球的彈力垂直于桿向下,且F在水平方向上有分力,因此桿對(duì)小球還有摩擦力,小球一共受4個(gè)力,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)3正交分解法分解力答案

知識(shí)點(diǎn)4根據(jù)力的效果分解力答案8.AD對(duì)B項(xiàng)圖,物體的重力按作用效果分解成垂直接觸面的力與垂直擋板的力,如圖甲所示,應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)C項(xiàng)圖,按照力的作用效果,拉力分解如圖乙所示,應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤;A、D項(xiàng)圖中力的分解是正確的,應(yīng)選項(xiàng)AD正確。知識(shí)點(diǎn)4根據(jù)力的效果分解力答案

知識(shí)點(diǎn)5力的多解問(wèn)題

答案10.BF'的最小值應(yīng)該是過(guò)力F的最右端,向OO'的方向作垂線,那么力F右端與垂足的距離即為最小力的大小,故該最小力為Fsinθ,選項(xiàng)B正確。知識(shí)點(diǎn)5力的多解問(wèn)題11.如下圖,兩個(gè)力的合力F為50N。分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為30N,那么()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個(gè)可能的方向D.F2可取任意方向答案11.C由于F2=30N>Fsin30°=25N,且F2<F=50N,故由力的三角形定那么可知,F1可以有兩個(gè)值,F2有兩個(gè)可能的方向,如下圖,應(yīng)選項(xiàng)C正確。知識(shí)點(diǎn)5力的多解問(wèn)題

答案

學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.[2022廣東佛山期末考試]我國(guó)運(yùn)發(fā)動(dòng)劉洋在2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上獲得了體操吊環(huán)比賽金牌。如下圖,運(yùn)發(fā)動(dòng)由“倒立支撐〞(圖甲)緩慢地過(guò)渡到“倒十字支撐〞(圖乙)的過(guò)程中,兩條吊繩間的張角由零逐漸增大。有關(guān)此過(guò)程,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.吊繩的張力在逐漸增大B.吊繩的張力在逐漸減小C.兩吊環(huán)對(duì)運(yùn)發(fā)動(dòng)作用力的合力在逐漸增大D.兩吊環(huán)對(duì)運(yùn)發(fā)動(dòng)作用力的合力在逐漸減小答案

答案

3.[2022江蘇省連云港市東?？h期中考試]“千斤頂〞是家庭轎車常備工具之一(如圖甲),當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí),“千斤頂〞的兩“臂膀〞在“螺紋軸〞的作用下就能靠攏,從而將汽車頂起(如圖乙),當(dāng)一個(gè)車輪剛被頂起時(shí),“千斤頂〞受到汽車的壓力為1.6×104N(假設(shè)恒定不變),此時(shí)“千斤頂〞兩“臂膀〞間的夾角為60°,以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.該汽車的重力大小等于1.6×104NB.此時(shí)“千斤頂〞每臂受到的壓力大小均為1.6×104NC.假設(shè)繼續(xù)緩慢搖動(dòng)把手,將汽車頂起,“千斤頂〞每條“臂膀〞受到的壓力將減小D.假設(shè)繼續(xù)緩慢搖動(dòng)把手,將汽車頂起,“千斤頂〞每條“臂膀〞受到的壓力將增大答案3.C由題圖可知,該“千斤頂〞只頂起一個(gè)車輪,“千斤頂〞受到的壓力只是汽車重力的一局部,所以汽車的重力一定大于1.6×104N,A錯(cuò)誤;對(duì)“千斤頂〞兩臂交叉點(diǎn)進(jìn)行受力分析,只有當(dāng)“千斤頂〞兩臂間的夾角為120°時(shí),才能由對(duì)稱性得2Ncos60°=F壓,此時(shí)每臂受到的壓力N=F壓=1.6×104N,而題中“千斤頂〞兩臂間的夾角為60°,所以“千斤頂〞每臂受到的壓力大小不等于1.6×104N,B錯(cuò)誤;假設(shè)繼續(xù)緩慢搖動(dòng)把手,將汽車頂起,兩臂的夾角變小,壓力不變,根據(jù)合力與分力的關(guān)系,那么“千斤頂〞每條“臂膀〞受到的壓力將減小,D錯(cuò)誤,C正確。

答案

答案

專項(xiàng)2關(guān)于平行四邊形定那么的實(shí)驗(yàn)1.[2022廣東省清遠(yuǎn)市期末考試]“求知〞興趣小組采用圖甲裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定那么〞。(1)如圖乙所示,分別將彈簧測(cè)力計(jì)連接在兩根細(xì)繩的末端,沿任意兩條射線方向拉細(xì)繩,使匯力圓環(huán)與平板上的定位圓重合,記錄兩個(gè)拉力的。

(2)直接用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)去拉細(xì)繩,使,記錄這個(gè)拉力的。

(3)用作圖法作出三個(gè)力,觀察三個(gè)力構(gòu)成的幾何圖形,看是否符合“平行四邊形定那么〞。假設(shè)用彈性繩替換細(xì)繩, (選填“影響〞或“不影響〞)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

答案1.答案(1)大小和方向(2)匯力圓環(huán)與平板上的定位圓重合大小和方向(3)不影響解析(1)要記錄兩個(gè)拉力的大小和方向,以便驗(yàn)證是否符合平行四邊形定那么。(2)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)去拉細(xì)繩,也要使匯力圓環(huán)與平板上的定位圓重合,同時(shí)記錄拉力的大小和方向。(3)用彈性繩替換細(xì)繩,不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.用如下圖的器材可以驗(yàn)證“力的平行四邊形定那么〞。在圓形桌子透明桌面上平鋪一張白紙,在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑的滑輪,其中滑輪P1固定在桌子邊,滑輪P2、P3可沿桌邊移動(dòng)。第一次實(shí)驗(yàn)中,步驟如下:A.在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼,并使結(jié)點(diǎn)靜止;B.在白紙上描下結(jié)點(diǎn)的位置,記為O點(diǎn),以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn),沿三根繩子的方向作出三個(gè)拉力的圖示;C.以繞過(guò)P2的繩的拉力及繞過(guò)P3的繩的拉力為鄰邊作平行四邊形,作出以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn)的平行四邊形的對(duì)角線,量出對(duì)角線的長(zhǎng)度;D.檢驗(yàn)對(duì)角線的長(zhǎng)度和繞過(guò)P1的繩的拉力的圖示的長(zhǎng)度是否一樣,方向是否在一條直線上。(1)這次實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m,另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m,那么第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量一定大于 且小于。

(2)第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),改變滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量,使結(jié)點(diǎn)平衡,繩的結(jié)點(diǎn)(選填“必須〞或“不必〞)與第一次實(shí)驗(yàn)中白紙上描下的O點(diǎn)重合。實(shí)驗(yàn)中,桌面不水平(選填“會(huì)〞或“不會(huì)〞)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。

答案2.答案(1)m3m(2)不必不會(huì)解析(1)假設(shè)一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m,另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m,那么兩繩子的拉力分別為mg和2mg,兩繩子的拉力的合力F的范圍是mg≤F≤3mg,三力的合力為零,那么第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量范圍為m~3m,即第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量一定大于m且小于3m。(2)本實(shí)驗(yàn)不是先用一根繩拉,然后用兩根繩去拉,使一根繩拉的作用效果與兩根繩拉的作用效果相同,而是三根繩同時(shí)拉結(jié)點(diǎn),所以結(jié)點(diǎn)的位置可以改變;假設(shè)桌面不水平,也不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.有同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定那么。在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B,將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O,每個(gè)鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)平衡時(shí),根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3,答復(fù)以下問(wèn)題。(1)改變鉤碼個(gè)數(shù),實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖恰?/p>

A.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2,N3=4B.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3,N2=4C.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4D.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個(gè)步驟是。

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B.量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D.用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量(3)在作圖時(shí),你認(rèn)為圖(選填“乙〞或“丙〞)是正確的。

答案3.答案(1)BCD(2)A(3)乙解析(1)實(shí)驗(yàn)中的分力與合力的關(guān)系必須滿足|F1-F2|<F3<F1+F2,因此BCD選項(xiàng)是可以的。(2)拆下鉤碼和繩子前要記錄結(jié)點(diǎn)O的位置以及三段繩子的方向,應(yīng)選A。(3)實(shí)驗(yàn)中F3的方向是豎直向下的,故圖乙正確。方法點(diǎn)撥此題考查“驗(yàn)證力的平行四邊形定那么〞的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理還是來(lái)源于課本,只是改變了局部實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)步驟,只要能深刻理解實(shí)驗(yàn)原理,掌握處理此類實(shí)驗(yàn)的根本方法,不難解答此題。4.[2022北京師大二附中期末考試]一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品,在家中驗(yàn)證力的平行四邊形定那么。(1)如圖(a),在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺,記下水壺時(shí)電子秤的示數(shù)F。

(2)如圖(b),將三根細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié),另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上。水平拉開(kāi)細(xì)線L1,在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置、和電子秤的示數(shù)F1。

(3)如圖(c),將另一顆墻釘B釘在與結(jié)點(diǎn)O同一水平位置上,并將L1拴在其上。手握電子秤沿著(2)中L2的方向拉開(kāi)細(xì)線L2,使和三根細(xì)線的方向與(2)中重合,記錄電子秤的示數(shù)F2。

(4)在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定那么作出F1、F2的合力F'的圖示,假設(shè),那么平行四邊形定那么得到驗(yàn)證。

答案4.答案(1)靜止(2)三根細(xì)線的方向(3)結(jié)點(diǎn)O的位置(4)F和F'在誤差允許的范圍內(nèi)重合解析(1)要測(cè)量裝滿水的水壺的重力,那么應(yīng)記下水壺靜止時(shí)電子秤的示數(shù)F。(2)要畫(huà)出平行四邊形,那么需要記錄分力的大小和方向,所以在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置的同時(shí),也要記錄三根細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)F1。(3)已經(jīng)記錄了一個(gè)分力的大小,還要記錄另一個(gè)分力的大小,那么結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化,力的方向也都不能變化,所以應(yīng)使結(jié)點(diǎn)O的位置和三根細(xì)線的方向與(2)中重合,記錄電子秤的示數(shù)F2。(4)根據(jù)平行四邊形定那么作出F1、F2的合力F'的圖示,假設(shè)F和F'在誤差允許的范圍內(nèi)重合,那么平行四邊形定那么得到驗(yàn)證。F/N00.501.001.502.002.50l/cml010.9712.0213.0013.9815.05完成以下作圖和填空:(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫(huà)出F-l圖像,根據(jù)圖像求得l0=cm。

(2)測(cè)得OA=6.00cm,OB=7.60cm,那么FOA的大小為N。

(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖丁中作出FOA和FOB的合力F'的圖示。(4)通過(guò)比較F'與的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

答案5.答案(1)如圖1所示10.00(9.90~10.10均可)(2)1.80(1.70~1.90均可)(3)如圖2所示(4)FOO'解析(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),用直線將各點(diǎn)連接起來(lái),不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),如圖1所示。由圖1可知,橡皮筋原長(zhǎng)l0=10.00cm。(2)橡皮筋的長(zhǎng)度l=OA+OB=13.60cm,由圖1可得F=1.80N,所以FOA=FOB=F=1.80N。(3)利用給出的標(biāo)度作出FOA和FOB的圖示,然后以FOA和FOB為鄰邊作出平行四邊形,過(guò)O點(diǎn)的對(duì)角線即為合力F',如圖2所示。(4)FOO'的作用效果和FOA、FOB兩個(gè)力的作用效果相同,F'是FOA、FOB兩個(gè)力的合力,所以只要比較F'和FOO'的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。課時(shí)5共點(diǎn)力的平衡教材必備知識(shí)精練知識(shí)點(diǎn)1三力平衡1.三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c,支點(diǎn)P、Q在同一水平面上,a球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob、Oc分別位于球心的正上方和正下方,如下圖。三個(gè)球處于平衡狀態(tài),支點(diǎn)P對(duì)a球的彈力為Fa,對(duì)b球和c球的彈力分別為Fb和Fc。那么()A.Fa=Fb=Fc B.Fb>Fa>FcC.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc答案1.A彈力的方向應(yīng)該與接觸面垂直,對(duì)于點(diǎn)和曲面接觸的情況,彈力應(yīng)該與曲面在該點(diǎn)的切線垂直,即彈力應(yīng)該過(guò)圓球的球心。作出光滑圓球的受力分析圖,支點(diǎn)P、Q對(duì)圓球的彈力方向與水平面的夾角相等,設(shè)為α,那么由平衡條件得2Fsinα=mg,那么Fa=Fb=Fc,選項(xiàng)A正確。知識(shí)點(diǎn)1三力平衡2.[2022廣東省深圳市期中考試]如圖,一女孩把裝有一個(gè)籃球的手推車沿斜坡一直保持勻速向上推動(dòng),籃子底面平行于斜面,側(cè)面垂直于底面,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.籃子底面對(duì)籃球的彈力大于籃球的重力B.籃子側(cè)面對(duì)籃球的彈力大于籃球的重力C.籃子對(duì)籃球的總作用力大于籃球的重力D.假設(shè)在籃子中再放入一個(gè)籃球,各個(gè)球所受的合力相同答案2.D對(duì)籃球受力分析,并對(duì)力進(jìn)行合成如圖。根據(jù)幾何知識(shí),籃子底部對(duì)籃球的支持力N1=mgcosθ<mg,A錯(cuò)誤;籃子側(cè)面對(duì)籃球的支持力N2=mgsinθ<mg,B錯(cuò)誤;由于籃球隨手推車沿斜坡一直保持勻速向上運(yùn)動(dòng),受力平衡,那么籃子對(duì)籃球的總作用力等于籃球的重力,C錯(cuò)誤;同理,在籃子中再放入一個(gè)籃球,各個(gè)球所受的合力相同,都為0,D正確。知識(shí)點(diǎn)1三力平衡

知識(shí)點(diǎn)1三力平衡答案

知識(shí)點(diǎn)1三力平衡

知識(shí)點(diǎn)1三力平衡答案

知識(shí)點(diǎn)2共點(diǎn)力平衡推論的應(yīng)用

答案

知識(shí)點(diǎn)2共點(diǎn)力平衡推論的應(yīng)用6.[2022福建省莆田市模擬考試]如圖是某建筑工地懸吊裝置的示意圖,圖中OM是用輕鋼制作的龍骨,ON為尼龍輕繩。OM可以繞通過(guò)M點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng),尼龍繩的N端系在一輛天車上,尼龍繩和龍骨的重力及M處的摩擦力都可以忽略不計(jì)。假設(shè)∠MON<90°,所掛的重物不變,保持OM與豎直墻面的夾角不變而將天車稍微向左開(kāi)動(dòng)一點(diǎn)距離,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.尼龍繩ON對(duì)O點(diǎn)的拉力不變B.尼龍繩ON對(duì)O點(diǎn)的拉力增大C.龍骨OM對(duì)O點(diǎn)的支持力不變D.龍骨OM對(duì)O點(diǎn)的支持力減小答案6.B以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,三個(gè)力合力為零,表示三個(gè)力的有向線段構(gòu)成一個(gè)閉合三角形,假設(shè)僅僅將天車向左移動(dòng)少許,即ON與豎直方向的夾角變大,重力G大小方向均不變,FN方向不變,由圖可知,FN變?yōu)镕'N,F變?yōu)镕',所以FN變大,F變大,應(yīng)選項(xiàng)B正確,ACD錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2共點(diǎn)力平衡推論的應(yīng)用答案7.A細(xì)繩與輕質(zhì)桿等長(zhǎng),可知細(xì)繩與輕質(zhì)桿和豎直方向的夾角θ相同,那么輕質(zhì)桿對(duì)球的作用力FN與細(xì)繩對(duì)球的作用力FT大小相等,即FT=FN,由受力平衡可知2FTcosθ=mg。將細(xì)繩固定端沿豎直面緩慢稍微向下平移一段距離后重新固定,那么θ變大,可得FT和FN均變大,輕質(zhì)桿和細(xì)繩對(duì)小球作用力的合力大小不變,總等于球的重力mg,應(yīng)選項(xiàng)A正確,BCD錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)3多力平衡問(wèn)題

答案

知識(shí)點(diǎn)3多力平衡問(wèn)題

答案

學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.[2021新高考八省(市)聯(lián)考廣東物理]某同學(xué)參加“筷子夾玻璃珠〞游戲。如下圖,夾起玻璃珠后,左側(cè)筷子與豎直方向的夾角θ為銳角,右側(cè)筷子豎直,且兩筷子始終在同一豎直平面內(nèi)。保持玻璃珠靜止,忽略筷子與玻璃珠間的摩擦。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.兩側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的合力比重力大B.兩側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的合力比重力小C.左側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的彈力一定比玻璃珠的重力大D.右側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的彈力一定比玻璃珠的重力大答案

一題多解此題的C、D項(xiàng)還可用如下方法求解。將玻璃珠所受的三力平移構(gòu)成矢量三角形如下圖,可明顯判斷出左側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的彈力一定比玻璃珠的重力大,C正確;由幾何關(guān)系可知,在0°<θ≤45°時(shí),F2≥G,在45°<θ<90°時(shí),F2<G,故D錯(cuò)誤。

答案

3.[2022山東省德州市模擬考試]如下圖,豎直墻壁上的M、N兩點(diǎn)在同一水平線上,固定的豎直桿上的P點(diǎn)與M點(diǎn)的連線水平且垂直于MN,輕繩的兩端分別系在P、N兩點(diǎn),吊著一重物的光滑小滑輪可在輕繩上滑動(dòng)。先將輕繩右端從N點(diǎn)沿直線緩慢移動(dòng)至M點(diǎn),然后再沿墻面豎直向下緩慢移動(dòng)至S點(diǎn),整個(gè)過(guò)程重物始終沒(méi)落地。那么整個(gè)過(guò)程中輕繩拉力大小的變化情況是()A.一直增大 B.先增大后減小C.先減小后增大 D.先減小后不變答案3.D由于P點(diǎn)與M點(diǎn)的連線水平且垂直于MN,將輕繩右端由N點(diǎn)沿直線緩慢移動(dòng)至M點(diǎn)的過(guò)程中,滑輪兩側(cè)的輕繩的夾角變小,而輕繩的合力始終與重力相等,根據(jù)力的合成可知輕繩的拉力逐漸減小;輕繩右端由M點(diǎn)沿墻面豎直向下緩慢移動(dòng)至S點(diǎn)的過(guò)程中,滑輪向右端滑動(dòng),但滑輪兩側(cè)輕繩的夾角不變,那么輕繩的拉力不變,應(yīng)選項(xiàng)D正確。

答案

答案

答案6.BD

先對(duì)A、B、C整體分析,豎直方向受拉力F、重力、輕繩向上的2個(gè)拉力,設(shè)輕繩中張力大小為T,根據(jù)平衡條件,有2T=F+GA+GB+GC,故T=33N,故A錯(cuò)誤;隔離A受力分析,豎直方向受重力10N、繩向上的拉力33N,根據(jù)平衡條件,B對(duì)A的摩擦力方向向下,大小為23N,故B正確;根據(jù)平衡條件,物體A、B間的彈力大小等于物體B、C間的彈力大小,故C錯(cuò)誤;隔離C受力分析,豎直方向受重力30N、繩向上的拉力33N、向下的拉力F=6N,根據(jù)平衡條件,B對(duì)C的摩擦力方向向上,大小為3N,故D正確。7.[2022江蘇省南京市期末學(xué)情調(diào)研測(cè)試]如下圖,沙漏B通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪連接在天花板上,沙漏和沙總質(zhì)量為m2,輕繩通過(guò)光滑動(dòng)滑輪掛著物塊A,質(zhì)量為m1,輕繩與豎直方向的夾角分別為α和β,不考慮滑輪的質(zhì)量和大小,不計(jì)一切摩擦,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),在沙漏中的沙子緩慢流出的過(guò)程中(沙漏與定滑輪始終無(wú)接觸),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.α可能小于β B.α和β保持不變C.m1總是大于m2 D.m1總是小于2m2答案7.D對(duì)定滑輪受力分析,繩上拉力大小相同,根據(jù)水平方向平衡條件有Tsinα=Tsinβ,那么α總是等于β,根據(jù)豎直方向平衡條件有Tcosα+Tcosβ=m1g,T=m2g,在沙漏中的沙子緩慢流出的過(guò)程中,m2g減小,那么繩拉力減小,那么α和β減小,AB錯(cuò)誤;豎直方向上,根據(jù)平衡條件有2Tcosα=m1g,T=m2g,可得2m2cosα=m1,那么m1總是小于2m2,C錯(cuò)誤,D正確。

答案

答案

答案

專項(xiàng)3動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題題型1圖解法(平行四邊形、矢量三角形)1.(多項(xiàng)選擇)如下圖,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,A的圓半徑為球B的半徑的3倍,球B所受的重力為G,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)墻壁對(duì)B的彈力為F1,A對(duì)B的彈力為F2。假設(shè)把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),那么F1、F2的變化情況分別是()A.F1減小 B.F1增大C.F2增大 D.F2減小答案

題型1圖解法(平行四邊形、矢量三角形)2.[2022福建省泉州市期末考試]如圖,光滑小球卡在固定斜面和豎直擋板之間。設(shè)球?qū)π泵娴膹椓镹1,對(duì)擋板的彈力為N2?，F(xiàn)將擋板繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置,在此過(guò)程中(

)A.N1始終減小,N2始終增大B.N1始終增大,N2始終減小C.N1始終減小,N2先減小再增大D.N1先減小再增大,N2始終減小答案2.C對(duì)球受力分析如圖,將N'1與N'2合成,其合力與重力等大反向,擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),擋板給球的彈力N'2與斜面給球的彈力N'1的合力大小、方向均不變,其中N'1的方向不變,N'2的方向按圖中a、b、c的規(guī)律變化,那么N'2的大小先變小后變大,其中擋板與斜面垂直時(shí)最小;與此對(duì)應(yīng),N'1的大小一直減小;又N'2=N2,N'1=N1,那么N1始終減小,N2先減小再增大,只有C正確。題型2解析法3.[2022福建省福州市福建師大附中期末考試]如下圖,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊在水平力F的作用下從半球形容器最低點(diǎn)緩慢移近最高點(diǎn),設(shè)滑塊所受支持力為FN,滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),那么以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.F緩慢增大,FN緩慢增大 B.F緩慢增大,FN緩慢減小C.F緩慢減小,FN緩慢增大 D.F緩慢減小,FN緩慢減小答案

題型2解析法答案

題型2解析法5.如下圖,一遵從胡克定律的彈性輕繩,其一端固定于天花板上的O點(diǎn),另一端與靜止在水平地面上的滑塊A相連,滑塊A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。當(dāng)彈性輕繩處于豎直位置時(shí),滑塊A對(duì)地面有壓力作用?，F(xiàn)有一水平力F作用于A,使A向右緩慢地沿直線運(yùn)動(dòng),那么在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.地面對(duì)A的支持力保持不變B.地面對(duì)A的摩擦力保持不變C.地面對(duì)A的摩擦力變小D.地面對(duì)A的摩擦力增大答案5.C彈性輕繩處于豎直方向時(shí),設(shè)其伸長(zhǎng)量為x1,勁度系數(shù)為k,那么受力分析如圖甲所示。根據(jù)平衡條件得T1+N1=G,T1=kx1。向右拉至某一位置時(shí),受力如圖乙所示,其中θ為此時(shí)彈性輕繩與水平面的夾角,根據(jù)正交分解和力的平衡條件可得T2sinθ+N2=G,T2cosθ+f=F,T2=kx2。設(shè)彈性輕繩自然長(zhǎng)度為l,那么l+x1=(l+x2)sinθ,所以有N2=G-kx2sinθ=G-k(l+x1-lsinθ),f=F-T2cosθ,可知隨著A向右緩慢移動(dòng),θ減小,地面對(duì)A的支持力減小,A與地面間的摩擦力變小。所以C正確。題型3相似三角形法6.一輕桿BO,其O端用光滑鉸鏈固定在豎直輕桿AO上,在B端用細(xì)繩掛一重物,重物所受重力大小為G,且系另一細(xì)繩,細(xì)繩跨過(guò)桿頂A處的光滑小滑輪,用力F拉住,如下圖?，F(xiàn)將細(xì)繩緩慢往左下拉,使桿BO與桿AO間的夾角θ逐漸減小,那么在此過(guò)程中,拉力F及桿BO所受支持力FN的大小變化情況是()A.FN先減小,后增大 B.FN始終不變C.F先減小,后增大 D.F始終不變答案

題型3相似三角形法7.如下圖,豎直墻壁上固定有一個(gè)光滑的半圓形支架(AB為直徑),支架上套著一個(gè)小球,輕繩的一端懸于P點(diǎn),另一端與小球相連。半圓形支架的半徑為R,輕繩長(zhǎng)度為L(zhǎng),且R<L<2R?，F(xiàn)將輕繩的上端點(diǎn)P沿墻壁緩慢下移至A點(diǎn),此過(guò)程中輕繩對(duì)小球的拉力F1及支架對(duì)小球的支持力F2的大小變化情況為()A.F1和F2均增大B.F1保持不變,F2先增大后減小C.F1先減小后增大,F2保持不變D.F1先增大后減小,F2先減小后增大答案

題型4輔助圓法8.(多項(xiàng)選擇)如下圖,置于地面的矩形框架中用兩細(xì)繩拴住質(zhì)量為m的小球,繩B水平。設(shè)繩A、B對(duì)球的拉力大小分別為F1、F2,它們的合力大小為F?，F(xiàn)將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°,在此過(guò)程中()A.F先增大后減小 B.F大小不變C.F1先增大后減小 D.F2先增大后減小答案8.BD對(duì)小球受力分析,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,兩繩的拉力的合力與小球重力大小相等、方向相反,那么F不變,B正確,A錯(cuò)誤;兩繩拉力夾角不變,構(gòu)建一個(gè)圓,如下圖,將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中,F1逐漸減小,F2先增大后減小,當(dāng)繩A處于水平方向時(shí),F2最大,故D正確,C錯(cuò)誤。題型4輔助圓法

題型4輔助圓法答案

題型5正弦定理法(或拉密定理)10.如下圖,a、b兩細(xì)繩一端系著重力為G的小球,另一端系在豎直放置的圓環(huán)上,小球位于圓環(huán)的中心,開(kāi)始時(shí)繩a水平,繩b傾斜,現(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地向右滾動(dòng)至繩b水平,在此過(guò)程中()A.a上的張力逐漸增大,b上的張力逐漸增大B.a上的張力逐漸減小,b上的張力逐漸減小C.a上的張力逐漸減小,b上的張力逐漸增大D.a上的張力逐漸增大,b上的張力逐漸減小答案

專項(xiàng)4關(guān)聯(lián)體平衡中整體法與隔離法的應(yīng)用1.[2022江蘇省徐州市期末考試]某班級(jí)在布置元旦晚會(huì)的舞臺(tái)時(shí),將12個(gè)質(zhì)量均為m的彩球用輕繩依次連接,最后兩端用輕繩固定在天花板上。如下圖為場(chǎng)景示意圖,圖中各段輕繩的長(zhǎng)度均相等,連接天花板的輕繩與水平面夾角為37°。重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圖中最下面的兩個(gè)彩球之間輕繩的拉力大小為()A.6mg B.8mgC.10mg D.12mg答案

2.[2022遼寧省凌源市期末考試]甲、乙為兩個(gè)質(zhì)量分布均勻、半徑均為r、重力均為Mg的光滑小球,兩球放在一個(gè)半徑為R的圓筒形容器中,圓筒形容器放置在水平地面上,r<R<2r。假設(shè)所有接觸面都是光滑的,當(dāng)兩球靜止時(shí),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小相等;筒底所受的壓力大小為2MgB.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小相等;筒底所受的壓力大小為MgC.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小不相等;筒底所受的壓力大小為2MgD.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小不相等;筒底所受的壓力大小為Mg答案2.A設(shè)兩球靜止時(shí),圓筒側(cè)面對(duì)兩球的作用力大小分別為F1和F2,筒底對(duì)小球甲的支持力為F,根據(jù)整體法進(jìn)行受力分析如下圖,甲和乙整體在水平方向與豎直方向上受力均平衡,那么F1=F2,F=2Mg,由牛頓第三定律可知A正確。答案

答案4.ABC

對(duì)木塊B受力分析,受重力、彈簧的拉力和輕繩的拉力,三力平衡,設(shè)彈簧與水平面的夾角為β,根據(jù)平衡條件,水平方向有Fcosα=F彈cosβ,豎直方向有Fsinα=F彈sinβ+mg,因此可以求得β和F彈,由于不知道彈簧的勁度系數(shù),故無(wú)法確定彈簧的形變量,故B正確,D錯(cuò)誤;對(duì)A、B整體受力分析,受輕繩拉力、重力(M+m)g、支持力N和靜摩擦力f,根據(jù)平衡條件,水平方向有f=Fcosα,豎直方向有N=(M+m)g-Fsinα,由于系統(tǒng)恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),可根據(jù)f=μN(yùn)求解動(dòng)摩擦因數(shù),故AC正確。答案5.A對(duì)B分析,由平衡條件可知,不斷向小桶B中加沙子的過(guò)程中繩子拉力F逐漸增大,設(shè)斜面質(zhì)量為M,把A與斜面看成一個(gè)整體,在豎直方向有Fsinθ+N地=(M+mA)g,那么地面對(duì)斜面的支持力N地不斷減小,A正確;當(dāng)F較小時(shí),摩擦力沿斜面向上,由平衡條件可得mAgsinθ=f+F,在這種情況下,F增大時(shí),摩擦力逐漸減小,當(dāng)F較大時(shí),摩擦力沿斜面向下,由平衡條件可得mAgsinθ+f=F,在這種情況下,F增大時(shí),摩擦力逐漸增大,B錯(cuò)誤;對(duì)A分析,斜面對(duì)物體A的作用力大小等于斜面對(duì)A的支持力與斜面對(duì)A的摩擦力的合力,由于斜面對(duì)A的支持力保持不變,但是摩擦力可能先減小后增大,那么斜面對(duì)物體A的作用力可能先減小后增大,C錯(cuò)誤;把A與斜面看成一個(gè)整體,在水平方向有