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3.3摩擦力2題組一彈力有無(wú)的判定和大小的計(jì)算1.如圖1所示,斜面靜置于水平粗糙地面上,斜面與豎直墻之間放置一表面光滑的鐵球,斜面傾角為θ,球的半徑為R,球與斜面接觸點(diǎn)為A,與豎直墻的接觸點(diǎn)為B.球心是O,球處于靜止?fàn)顟B(tài),則()A.豎直墻對(duì)鐵球的彈力過B點(diǎn)從B點(diǎn)指向O點(diǎn)圖1B.斜面對(duì)鐵球的彈力豎直向上C.斜面對(duì)鐵球的彈力過A點(diǎn)從A點(diǎn)指向O點(diǎn)D.豎直墻壁對(duì)鐵球沒有彈力答案AC解析豎直墻對(duì)鐵球的彈力垂直于墻面,即過B點(diǎn)從B點(diǎn)指向O點(diǎn),斜面對(duì)鐵球的彈力垂直于斜面,即過A點(diǎn)從A點(diǎn)指向O點(diǎn),選項(xiàng)A、C正確.2.如圖2所示的三個(gè)圖中,所有的球都是相同的,且形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻.甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側(cè)的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙球與其右側(cè)的球放在另一個(gè)大的內(nèi)表面光滑的球殼內(nèi)部并相互接觸.甲、乙、丙三球均處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于這三個(gè)球的受力情況,下列說法正確的是()圖2A.甲球受到兩個(gè)彈力的作用B.乙球受到兩個(gè)彈力的作用C.丙球受到兩個(gè)彈力的作用D.甲、乙、丙三球都只受到一個(gè)彈力的作用答案C解析甲球受水平面的彈力,斜面對(duì)甲球無(wú)彈力,乙球受水平面的彈力,乙與另一球之間無(wú)彈力,丙球受右側(cè)球和球殼兩個(gè)彈力的作用,故C對(duì),A、B、D錯(cuò).3.如圖3所示,兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2.上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊,直到它剛離開上面彈簧.在這個(gè)過程中下面的木塊移動(dòng)的距離為()A.eq\f(m1g,k1)B.eq\f(m2g,k1)圖3C.eq\f(m1g,k2)D.eq\f(m2g,k2)答案C解析未提上面的木塊之前,彈簧k2上彈力為(m1+m2)g,彈簧k2壓縮量為x2=eq\f((m1+m2)g,k2);當(dāng)上面的木塊被提離彈簧時(shí),彈簧k2上彈力為m2g,彈簧k2的壓縮量為x2′=eq\f(m2g,k2),所以下面木塊向上移動(dòng)的距離為Δx=x2-x2′=eq\f(m1g,k2).4.如圖4所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上,桿的另一端固定一個(gè)重為2N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則彈性桿對(duì)小球的彈力()A.大小為2N,方向平行于斜面向上圖4B.大小為1N,方向平行于斜面向上C.大小為2N,方向垂直于斜面向上D.大小為2N,方向豎直向上答案D解析小球受重力和桿的支持力(彈力)作用處于靜止?fàn)顟B(tài),由二力平衡可知,桿對(duì)小球的彈力與重力等大、反向.故D正確.題組二靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷5.如圖5所示,用力F去拉疊放在一起的兩物體A、B,但沒有拉動(dòng),兩物體仍然靜止,則()A.B受三個(gè)力圖5B.B受兩個(gè)力C.A受五個(gè)力D.A受六個(gè)力答案BC解析先隔離B為研究對(duì)象,如圖甲所示(A、B間無(wú)摩擦力),B受重力、支持力,B項(xiàng)對(duì),A項(xiàng)錯(cuò);再隔離A為研究對(duì)象,如圖乙所示,A受重力GA,B對(duì)A的壓力FNB′、地面支持力FN、水平拉力F,地面對(duì)A的摩擦力Ff五個(gè)力作用,C項(xiàng)對(duì),D項(xiàng)錯(cuò).6.A、B、C三個(gè)物體如圖6所示放置在水平面上,所有接觸面均不光滑,有一個(gè)水平向右的力F作用在物體C上,使A、B、C一起向右做勻速運(yùn)動(dòng),則()A.B對(duì)A的靜摩擦力方向水平向左圖6B.B對(duì)A的靜摩擦力方向水平向右C.C對(duì)A的靜摩擦力方向水平向左D.A對(duì)C的靜摩擦力方向水平向右答案A解析物體B相對(duì)地面水平向右運(yùn)動(dòng),所受地面的滑動(dòng)摩擦力方向向左,因B勻速運(yùn)動(dòng),故A對(duì)B的靜摩擦力方向水平向右,從而B對(duì)A的靜摩擦力方向水平向左,A正確,B錯(cuò)誤;物體A水平向右勻速運(yùn)動(dòng),B對(duì)它的靜摩擦力方向水平向左,因而C對(duì)A的靜摩擦力方向水平向右,A對(duì)C的靜摩擦力方向水平向左,C、D錯(cuò)誤;故選A.7.如圖7所示,皮帶運(yùn)輸機(jī)正在把貨物從低處勻速運(yùn)往高處,運(yùn)送過程中貨物與傳送帶保持相對(duì)靜止,則下列說法正確的是()A.貨物具有相對(duì)傳送帶向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)B.貨物具有相對(duì)傳送帶向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)圖7C.貨物受傳送帶的摩擦力沿傳送帶向上D.傳送帶沒有給貨物摩擦力作用答案BC解析若貨物與傳送帶間的接觸面光滑,則貨物不會(huì)被傳送帶“帶著”向高處運(yùn)動(dòng),即貨物相對(duì)傳送帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以摩擦力的方向沿傳送帶向上.題組三受力分析8.如圖8所示,木箱A中放一個(gè)光滑的鐵球B,它們一起靜止于斜面上,如果對(duì)鐵球B(不包括木箱A)進(jìn)行受力分析,則鐵球B受力個(gè)數(shù)為()A.3個(gè)B.4個(gè)圖8C.2個(gè)D.1個(gè)答案A解析對(duì)B球受力分析,受重力、斜面對(duì)球垂直斜面向上的支持力和箱子對(duì)球平行斜面向上的支持力,三力平衡:共3個(gè)力.9.如圖9所示,A、B兩物體均靜止,關(guān)于B物體的受力情況,下列敘述正確的是()A.可能受到三個(gè)力,也可能受到四個(gè)力B.一定受到四個(gè)力的作用C.必受到地面的靜摩擦力作用圖9D.必受到地面的支持力作用答案BCD解析B受到重力、繩的拉力、水平向右的摩擦力和地面支持力四個(gè)力的作用.由于B受到向右的摩擦力則必受到地面的支持力的作用.10.如圖10所示,在水平拉力F作用下,B、C兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),AB繩豎直,則C球受幾個(gè)力的作用?畫出C球的受力示意圖.答案三受力示意圖見解析圖圖10解析先分析B的受力情況如圖所示,B受重力GB及AB繩的拉力FAB,BC繩無(wú)拉力.再分析C球的受力情況如圖所示,C受重力GC、AC繩的拉力FAC及水平拉力F共三個(gè)力作用.題組四摩擦力的計(jì)算11.如圖11所示,在粗糙的水平地面上有質(zhì)量為m的物體A,連接在一勁度系數(shù)為k的輕彈簧上,物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平力圖11F向右拉彈簧(彈簧未拉動(dòng)前處于原長(zhǎng)),使物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),則彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為(重力加速度為g)()A.eq\f(k,F)B.eq\f(mg,k)C.eq\f(k,μmg)D.eq\f(μmg,k)答案D解析設(shè)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為x,由胡克定律和二力平衡得kx=μmg,所以x=eq\f(μmg,k).故選項(xiàng)D正確.12.重為50N的物體,在粗糙水平面上向右運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,同時(shí)物體還受到一個(gè)大小為10N、方向水平向左的拉力F作用,如圖12所示,則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是()圖12A.10N,水平向左B.20N,水平向左C.10N,水平向右D.20N,水平向右答案A解析物體對(duì)水平面的壓力FN=mg,所以所受滑動(dòng)摩擦力大小為Ff=μFN=μmg=0.2×50N=10N,方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,即水平向左.故選項(xiàng)A正確.13.如圖13所示,不光滑的水平面上并列放置兩物塊A和B.已知水平面對(duì)A的最大靜摩擦力為4N,水平面對(duì)B的最大靜摩擦力為2N,當(dāng)用F=3N的水平力從左側(cè)推A時(shí),物體A、B受的摩擦力分別為FfA、FfB,則()圖13A.FfA=1N,F(xiàn)fB=2NB.FfA=3N,F(xiàn)fB=0C.FfA=4N,F(xiàn)fB=2ND.因動(dòng)摩擦因數(shù)和A、B的質(zhì)量未知,故無(wú)法計(jì)算答案B解析對(duì)A:水平方向受到3N向右的推力和3N向左的靜摩擦力,沒有超過A的最大靜摩擦力4N,所以A和B接觸而沒有擠壓,B對(duì)A的作用力FBA=0.對(duì)B:沒有相對(duì)水平面滑動(dòng)的趨勢(shì),水平面對(duì)B沒有摩擦力,F(xiàn)fB=0.14.如圖14所示,一個(gè)質(zhì)量為M=2kg的物體放在粗糙水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過定滑輪和一只質(zhì)量為m0=0.1kg的小桶相連,已知:M受到的最大靜摩擦力Fmax=4.5N,細(xì)繩水平,滑輪上的摩擦不計(jì),g取10N/kg,求在以下情況中,M受到的摩擦力的大?。畧D14(1)只掛m0處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí);(2)只掛m0但在M上再放一個(gè)M′=3kg的物體時(shí);(3)只在桶內(nèi)加入m1=0.33kg的砂子時(shí);(4)只在桶內(nèi)加入m2=0.5kg的砂子時(shí).答案(1)1N(2)1N(3)4.3N(4)4N解析(1)因?yàn)閙0g=1N<Fmax,M處于靜止?fàn)顟B(tài),受靜摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g(2)在M上再放一個(gè)M′=3kg的物體,M仍靜止,仍受靜摩擦力F2=F1=m0g=(3)因?yàn)?m0+m1)g=4.3N<Fmax,故M處于靜止?fàn)顟B(tài),所受靜摩擦力F3=(m0+m1)g=4

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