2.如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是 A.物体可能只受两个力作用 B.物体可能受三个力作用 C.物体可能不受摩擦力作用 D.物体一定受四个力作用 答案 D 物体受到竖直向下的重力、地面给的支持力、恒定拉力F和地面给的摩擦力四个力的作用,缺少一个,则物体受到的合力就不能为零,所以物体一定受四个力作用,D项正确。
3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是 A.FA一定小于G B.FA与FB大小相等 C.FA与FB是一对平衡力 D.FA与FB大小之和等于G 答案 B 由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故FA与FB大小相等,B选项正确。若两绳夹角大于120,则FAFBG;若夹角小于120,则FAFBmg5 N,所以杆对环的弹力FN垂直杆向下,杆对环还有沿杆向下的静摩擦力Ff,则FN与Ff的合力应竖直向下,大小为F合F-mg5 N,所以FNF合 cos 30523 N,FfF合 sin 302.5 N,综上可知选项D正确。
6.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是 A.F1先增大后减小,F2一直减小 B.F1先减小后增大,F2一直减小 C.F1和F2都一直减小 D.F1和F2都一直增大 答案 B 小球受力如图甲所示,因挡板缓慢转动,所以小球处于动态平衡状态,在挡板转动过程中,小球所受三力重力G、斜面的支持力FN、挡板的弹力F组合成的矢量三角形的变化情况如图乙所示重力大小方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变,由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球的弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B对。
7.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m。系统置于水平地面上静止不动,现用F1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示。力F作用后 A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 答案 C 对木块B,未加力F时,木块B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧弹力FfBkx8 N,施加力F后,由于FF弹μGB,故B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为FfBFF弹9 N。未加力F时,木块A受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,FfAkx8 N,施加力F后,弹簧形变量没变,故FfA8 N,A、B错。故D错,C对。
8.某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。图甲中GE是橡皮条,轻质小圆环挂在橡皮条的下端;图乙中用两个互成角度的拉力F1、F2将小圆环拉至O点;图丙中用一个拉力F将小圆环仍拉至O点。下列说法正确的是 A.进行图乙中的操作时,拉力F1、F2的方向一定相互垂直 B.在图乙、丙中,橡皮条必须沿竖直方向拉伸 C.在图乙、丙中,必须将小圆环拉至相同的位置 D.图乙操作完成后,可更换橡皮条,继续完成图丙所示的实验步骤 答案 C 进行图乙中的操作时,只需两拉力F1、F2的大小、方向明确,不一定相互垂直,选项A错误;图乙、丙中橡皮条拉伸的效果相同,都是将小圆环拉至相同的位置,不一定要沿竖直方向,图乙操作完成后,若更换橡皮条,则不能验证力的平行四边形定则,选项C正确,B、D错误。
二、非选择题 9.某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验。实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L04.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示。
钩码个数 1 2 3 4 5 弹力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧的长度x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0 1根据表中数据在图中作出F-x图线; 2由此图线可得,该弹簧劲度系数k N/ m; 3图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是 。
答案 1如图所示 250 3弹簧自身重力的影响 解析 1用作图法研究弹簧的弹力与其伸长量的关系,由于实验误差,依据实验数据描成的点有时不会完全在一条直线上,这时所作直线应尽量多地通过这些点,并使不在直线上的点尽量均匀分布在所作直线两侧,明显与其他的点相差很远的点应该舍去。该题中所给出数据恰好可以在一条直线上,所以直接描点由刻度尺作图即可。
2在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。由ΔFkΔx得kΔFΔx50 N/m,即图线的斜率为弹簧的劲度系数。
3由于弹簧有一定重量,将其自然悬挂时的长度与平放时的长度不一样,平放时稍短一些,量取L0时,应将弹簧一端固定在铁架台上的铁夹上,让其自然下垂,再用毫米刻度尺量得自然状态下的原长。
10.如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压缩了10 cm,两条线的夹角为60,求 1杆对A球的支持力为多大 2C球的重力为多大 答案 123 N 223 N 解析 1A、C球的受力情况分别如图所示 其中Fkx1 N 对于A球,由平衡条件得 FFT sin 30 FNGAFT cos 30 解得FN23 N 2由1可得两线的张力为 FT2 N 对于C球,由平衡条件得 2FT cos 30GC 解得GC23 N 11.如图所示,质量为m15 kg的滑块,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m210 kg,且始终静止,取g10 m/s2,求 1斜面对滑块的摩擦力。
2地面对斜面体的摩擦力和支持力。
答案 见解析 解析 1用隔离法对滑块受力分析,如图甲所示,在平行于斜面的方向上Fm1g sin 30Ff,FfF-m1g sin 3030 N-5100.5 N5 N,方向沿斜面向下。
2用整体法因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体当做一个整体来研究,其受力如图乙所示,由图乙可知在水平方向上有Ff地F cos 30153 N,方向水平向左;在竖直方向上有FN地m1m2g-F sin 30135 N,方向竖直向上。