《備考指南 一輪物理 》課件-第2章 能力課

第二章能力課知識鞏固練習1．(2021屆長沙名校模擬)小明想推動家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒推動，于是他便想了個妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動了！下列說法正確的是()A．這是不可能的，因為小明根本沒有用力去推衣櫥B．這是不可能的，因為無論如何小明的力氣也沒那么大C．這是有可能的，A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D．這是有可能的，但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力【答案】C【解析】一開始小明是推不動衣櫥的，說明小明的推力小于最大靜摩擦力．站在人字形架時，重力產生兩個效果，分別通過木板向左右兩側推墻壁和衣櫥，如圖所示．小明的重力可以分解成沿A、B兩個方向運動的力，由于底角較小，因此A、B方向的力會很大．A對衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力，而水平方向的力會遠大于小明的重力，可能大于最大靜摩擦力．故C正確．2．如下列各圖所示，傾角不同的光滑斜面固定于地面上，擋板垂直固定于斜面上，四個相同的小球靠著擋板靜止在斜面上，則球對斜面壓力最小的是()【答案】D【解析】設斜面的傾角為θ，將小球的重力分解為垂直于斜面和垂直于擋板兩個方向的力，如圖所示．球對斜面的壓力大小等于F1＝Gcosθ，斜面傾角越大，壓力越小，故D正確，A、B、C錯誤．3．重物A放在傾斜的皮帶傳送機上，它和皮帶一直相對靜止沒有打滑，如圖所示，傳送帶工作時，關于重物受到的靜摩擦力的大小，下列說法正確的是()A．重物靜止時受到的靜摩擦力一定小于它斜向上勻速運動時受到的靜摩擦力B．重物斜向上加速運動時，加速度越大，摩擦力一定越大C．重物斜向下加速運動時，加速度越大，摩擦力一定越大D．重物斜向上勻速運動時，速度越大，摩擦力一定越大【答案】B【解析】重物靜止時受到的靜摩擦力與斜向上勻速運動時受到的靜摩擦力均等于重力的分力，故大小相等，A錯誤；重物向上做加速運動時，摩擦力與重力向下的分力的合力提供加速度，所以f＝ma＋mgsinθ，故加速度越大，靜摩擦力一定越大，B正確；重物向下加速時，若加速度小于gsinθ，則f＝mgsinθ－ma，加速度越大，摩擦力越小，C錯誤；物體向上勻速運動時，受到的摩擦力一定等于物體重力向下的分力，與運動的速度無關，D錯誤．4．(多選)(2021年南陽質檢)如圖所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉至水平位置，則此過程中球對擋板的壓力F1和球對斜面的壓力F2的變化情況是()A．F1先增大后減小 B．F1先減小后增大C．F2一直減小 D．F2一直增大【答案】BC【解析】以球為研究對象，分析受力情況，小球受到重力G、斜面的支持力F2和擋板的支持力F1，由平衡條件得知，F(xiàn)1和F2的合力與G大小相等、方向相反，作出三個位置力的合成圖如圖，由圖看出，F(xiàn)1先減小后增大，F(xiàn)2逐漸減小，當F1和F2垂直時，F(xiàn)1最小，故B、C正確，A、D錯誤．5．(2021年南昌檢測)如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質量m＝1.0kg的物體．細繩的一端與物體相連，另一端經不計摩擦的定滑輪與固定的彈簧測力計相連(細繩與彈簧測力計的軸線重合)．物體靜止在斜面上，彈簧測力計的示數(shù)為9.8N．A．斜面對物體的摩擦力大小為9.8NB．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向沿斜面向下C．斜面對物體的支持力大小為4.9eq\r(3)N，方向豎直向上D．斜面對物體的支持力大小為4.9N，方向垂直斜面向上【答案】B【解析】假設物體受到斜面的摩擦力Ff沿斜面向上，對物體，由平衡條件有F＋Ff－mgsin30°＝0，F(xiàn)N－mgcos30°＝0，解得Ff＝－4.9N，F(xiàn)N＝4.9eq\r(3)N，則Ff方向沿斜面向下，F(xiàn)N方向垂直斜面向上，故B正確．6．如圖，支架固定在水平地面上，其傾斜的光滑直桿與地面成30°角，兩圓環(huán)A、B穿在直桿上，并用跨過光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計，整個裝置處于同一豎直平面內．圓環(huán)平衡時，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30°．則環(huán)A、B的質量之比為()A．1∶eq\r(3) B．1∶2C．eq\r(3)∶1 D．eq\r(3)∶2【答案】A【解析】運用合成法分別對A、B兩圓環(huán)進行受力分析，如圖所示．以A為研究對象，則A只能受到重力和繩子的拉力的作用，桿對A不能有力的作用，否則A水平方向受力不能平衡，所以T＝mAg；以B為研究對象，根據共點力平衡條件，結合圖可知，繩子的拉力T與B受到的支持力N與豎直方向之間的夾角都是30°，所以T與N大小相等，得mBg＝2Tcos30°＝eq\r(3)T，故mA∶mB＝1∶eq\r(3)．7．如圖，在水平板的左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質彈簧．緊貼彈簧放一質量為m的滑塊，此時彈簧處于自然長度．已知滑塊與板的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),3)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)將板的右端緩慢抬起(板與水平面的夾角為θ)，直到板豎直，此過程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關系可能是()【答案】C【解析】設板與水平面的夾角為α時，滑塊相對于板剛要滑動，則由mgsinα＝μmgcosα得tanα＝eq\f(\r(3),3)，α＝eq\f(π,6)．則θ在0～eq\f(π,6)范圍內，彈簧處于原長，彈力F＝0．當板與水平面的夾角大于α時，滑塊相對板緩慢滑動，由平衡條件得F＝mgsinθ－μmgcosθ＝mgeq\r(1＋μ2)sin(θ＋β)，其中tanβ＝－μ，說明F與θ有正弦形式的關系．當θ＝eq\f(π,2)時，F(xiàn)＝mg．故C正確．綜合提升練習8．(多選)(2021屆廈門質檢)如圖所示，頂端有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平面上，三條細繩結于O點．一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止狀態(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ＜90°，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ＞90°，且保持結點O位置不變，整個裝置始終處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是()A．繩OA的拉力先減小后增大B．斜面對物塊P的摩擦力的大小始終不變C．地面對斜面體有向左的摩擦力D．地面對斜面體的支持力小于物塊P和斜面體的重力之和【答案】AC【解析】緩慢改變繩OA的方向至θ＞90°的過程中，OA拉力的方向變化如圖所示，從位置1到位置2到位置3，可見OA的拉力先減小后增大，OP的拉力一直增大，A正確；若開始時P受繩子的拉力比較小，則斜面對P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，則摩擦力先變小后反向增大，故B錯誤；以斜面和P、Q整體為研究對象做受力分析，根據平衡條件：斜面受地面的摩擦力與OA繩子拉力水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，C正確；以斜面體和P、Q整體為研究對象做受力分析，OA與豎直方向夾角設為α，根據豎直方向受力平衡有N＋Fcosα＝M斜g＋MPg＋MQg，由圖分析可知F的最大值為MQg(當F豎直向上時)，故Fcosα＜MQg，則N＞M斜g＋MPg，故D錯誤．9．(多選)如圖所示，質量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠BAC＝α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面AC的推力．物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ(μ＜1)．現(xiàn)物塊靜止不動，則()A．物塊可能受到4個力作用B．物塊受到墻的摩擦力的方向一定向上C．物塊對墻的壓力一定為FcosαD．物塊受到的摩擦力的大小可能等于F【答案】AC10．(多選)(2021屆郴州名校質檢)如圖所示，水平地面粗糙，A、B兩同學站在地上水平推墻．圖甲中A向前推B，B向前推墻；圖乙中A、B同時向前推墻．每人用力的大小都為F，方向水平．則下列說法正確的是()A．甲方式中墻受到的推力為2B．乙方式中墻受到的推力為2C．甲方式中兩位同學受到的地面的摩擦力大小都為FD．乙方式中兩位同學受到的地面的摩擦力大小都為F【答案】BD【解析】甲方式中，先對A同學做受力分析，水平方向受B對A的向后的彈力和地面對A的向前的靜摩擦力，豎直方向受重力和支持力．再對B同學做受力分析，受A對B的彈力和墻壁對B的彈力．根據平衡條件得到，墻壁對B的彈力等于A對B的彈力，等于F，B所受的摩擦力為0，故A、C錯誤．乙方式中，A、B兩同學在水平方向上受墻壁的彈力和地面的靜摩擦力平衡，知地面對兩同學的摩擦力都為F，此時墻受到的推力為2F，故B、D正確11．兩個相同的小球A和B，質量均為m，用長度相同的兩根細線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點O，并用長度相同的細線連接A、B兩小球，然后，將一水平方向的力F作用在小球A上，此時三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好處于豎直方向，如圖所示．如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止狀態(tài)，求：(1)OB繩對小球的拉力大?。?2)OA繩對小球的拉力大小；(3)作用力F的大小．【答