
1.(2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖所示,光滑小球A左邊靠著豎直墻壁B,右邊靠著桌沿處于靜止狀態(tài),則關(guān)于小球A的受力下列說法正確的是( )
A.墻對A的作用力一定過A的重心
B.桌沿C對A的作用力一定過A的重心
C.A的重力一定過A的重心
D.A球的重心一定在球心
【答案】C
【詳解】ABD.墻對A的作用力和桌沿C對A的作用力都過球心,重心不一定在球心,故ABD錯誤;
C.重心是重力的等效作用點,所以重力一定過A的重心,故C正確。
故選C。
2.(2023·廣東梅州·高三二檢)2022年春晚舞蹈《只此青綠》表演中,需要舞者兩腳前后分開,以胯部為軸,上半身后躺,與地面近乎平行,在舞者緩慢后躺的過程中,下列說法不正確的是( )
A.人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對平衡力
B.舞者所受的支持力始終等于舞者的重力
C.舞者越向下躺,重心越低
D.舞者兩腳間距越大,下彎時越穩(wěn)定
【答案】A
【詳解】A.人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對作用力與反作用力,選項A錯誤,符合題意;
B.舞者緩慢后躺,可認為都是平衡狀態(tài),則舞者所受的支持力始終等于舞者的重力,選項B正確,不符合更多課件 教案 視頻 等優(yōu)質(zhì)滋源請 家 威杏 MXSJ663 題意;
C.舞者越向下躺,整個身體的重心越低,選項C正確,不符合題意;
D.舞者兩腳間距越大,重心越向下,下彎時越穩(wěn)定,選項D正確,不符合題意。
故選A。
3.(2023·浙江紹興·高三模擬)乒乓球運動是我們熟知的,如圖所示,當(dāng)乒乓球從左到右觸桌面反彈時的示意圖,試分析乒乓球受到桌面的彈力方向正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】在乒乓球與桌面作用時,乒乓球受到桌面的彈力方向垂直桌面豎直向上,故A正確,BCD錯誤。
故選A。
4.(2023春·湖南常德·高三漢壽縣第一中學(xué)??迹┤鐖D所示,在傾角為的光滑固定斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A和B,它們的質(zhì)量分別為和,彈簧的勁度系數(shù)為,在外力的作用下系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為,則( )
A.外力的大小為
B.彈簧的形變量為
C.若外力的大小為,則A、B相對靜止向上加速時,彈簧彈力的大小為
D.若外力的大小為,則A、B相對靜止向上加速時,物塊B的加速度大小為
【答案】C
【詳解】A.對物塊A和B整體受力分析,由平衡條件可得,外力的大小為
A錯誤;
B.對物塊B受力分析,由平衡條件可得,彈簧的彈力為則彈簧的形變量為
,B錯誤;
CD.對物塊A和B整體受力分析,由牛頓第二定律可得物塊A和B的加速度大小為對物塊B受力分析,由牛頓第二定律可得,彈簧彈力的大小為,C正確,D錯誤。故選C。
5.(2023·河北·高三模擬預(yù)測)如圖所示,將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑、半徑為R的半球形容器底部中心O′處(O為球心),彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球A相連,小球靜止于P點,OP與水平方向間的夾角為。若換為與質(zhì)量為2m的小球B相連,小球B將靜止于M點(圖中未畫出),下列說法正確的是( )
A.容器對小球B的作用力大小為2mg
B.彈簧對小球A的作用力大于對小球B的作用力
C.彈簧的原長為R+
D.O′M的長度為
【答案】ACD
【詳解】小球受三個共點力而平衡,這三個力構(gòu)成一個矢量三角形,如圖所示
矢量三角形剛好和幾何三角形相似,則當(dāng)彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球A相連時
設(shè)L2為O′M的長度,當(dāng)彈簧另一端與質(zhì)量為2m的小球B相連時設(shè)彈簧的原長為,則,聯(lián)立可得,,,,
故選ACD。
6.(2022·海南省·校聯(lián)考一模)如圖所示,輕彈簧上端通過彈力傳感器(圖中未畫出)固定在點,下端連一質(zhì)量為的金屬圓環(huán),圓環(huán)套在光滑的傾斜固定滑軌上,點在點正下方。某時刻,給圓環(huán)一個方向沿滑軌向上,大小為的初速度,使圓環(huán)從點開始沿滑軌向上運動,當(dāng)彈力傳感器顯示彈力跟初始狀態(tài)彈力相等時,圓環(huán)剛好運動到點,此時彈簧處于水平狀態(tài)。已知,,彈簧的勁度系數(shù)為,圓環(huán)運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度g取。下列說法正確的是( )
A.輕彈簧的原長為
B.圓環(huán)運動到點時的速度大小為
C.圓環(huán)運動到的中點(圖中未畫出)時,彈簧的彈力達到最大值
D.從點到點的過程中,彈簧的彈力對圓環(huán)先做正功后做負功
【答案】B
【詳解】A.由題意可知,在點和點時彈力相等,彈簧的長度由短變長,可知在點時彈簧被壓縮,在點時彈簧被拉伸,壓縮量和伸長量相等,設(shè)彈簧原長為,形變量均為,則有;
聯(lián)立解得;故A錯誤;
B.圓環(huán)在點和點時,彈簧的形變量相同,彈性勢能相等,根據(jù)機械能守恒定律有
解得故B正確;
C.根據(jù)幾何關(guān)系可求圓環(huán)運動到的中點時,彈簧的長度可求彈力從到過程中,彈簧的長度先變短后變長,與滑軌垂直時最短,最短時彈簧彈力最大,可知彈力最大位置在之間,故C錯誤;
D.圓環(huán)從點到點的過程中,從開始到彈簧與滑軌垂直的過程中彈簧彈力做負功,從彈簧與滑軌垂直到恢復(fù)原長的過程中彈簧彈力做正功,從恢復(fù)原長到點的過程中彈簧彈力做負功,可知彈簧彈力對圓環(huán)先做負功后做正功再做負功,故D錯誤。
故選B。
7.(2023·山西·高三名校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為M的三角形斜劈Q置于水平地面上,質(zhì)量為m的木塊P放在Q的斜面上,現(xiàn)用大小分別為F1、F2(F1>F2)、方向相反的水平力分別推P和Q,它們均靜止不動,g為重力加速度,則下列說法正確的是( )
A.P可能受到沿斜面向下的摩擦力
B.Q可能受五個力
C.Q可能受六個力
D.Q對P的支持力一定小于mg
【答案】ABC
【詳解】A.選取P為研究對象,木塊P所受重力沿斜面方向分力Gx和F1沿斜面方向分力F1x比較,若
F1x>Gx則P受到沿斜面向下的摩擦力,故A正確;
BC.Q受重力、地面摩擦力和彈力、推力F2、P作用的彈力,若F1x=Gx則P、Q間無摩擦力,Q受五個力;若P、Q間有摩擦力,則Q受六個力,故BC正確;
D.若P、Q間無摩擦力,則P受重力、F1和Q對P的支持力三個力,由平衡條件分析可知,Q對P的支持力大于mg,故D錯誤。故選ABC。
8.(2023·安徽·模擬預(yù)測)如圖甲,一個物塊放在水平面上,在兩個恒力作用下做勻速直線運動。時刻,其中某個力發(fā)生變化,大小隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,在時間內(nèi)( )
A.若變化的是,物塊運動的加速度可能均勻減小
B.若變化的是,地面對物塊的摩擦力可能先不變后均勻減小
C.若變化的是,物塊可能做勻加速直線運動
D.若變化的是,地面對物塊的摩擦力可能均勻減小
【答案】AD
【詳解】設(shè)物體的質(zhì)量為m,與地面間的摩擦系數(shù)為μ,摩擦力為
加速度為
AB.若變化的是,物塊運動的加速度可能均勻減小,摩擦力先不變,最后突變?yōu)?,故A正確,B錯誤;
CD.若變化的是,物塊的加速度會發(fā)生變化,地面對物塊的摩擦力可能均勻減小,故C錯誤,D正確。
故選AD。
9.(2023·上海·高三校級聯(lián)考預(yù)測)為研究木板與物塊之間的摩擦力,某同學(xué)在粗糙的長木板上放置一物塊,物塊通過細線連接固定在試驗臺上的力傳感器,如圖(a)。水平向左拉木板,傳感器記錄的F-t圖像如圖(b)。下列說法中不正確的是( )
A.物塊受到的摩擦力方向始終水平向左
B.1.0~1.3s時間內(nèi),木板與物塊間的摩擦力大小與物塊對木板的正壓力成正比
C.1.0~1.3s時間內(nèi),物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力
D.2.4~3.0s時間內(nèi),木板可能做變速直線運動
【答案】B
【詳解】A.木板始終向左運動或者有向左運動的趨勢,可得物塊對木板的摩擦力始終向右,所以物塊受到木板對其的摩擦力方向始終水平向左,A正確;
BC.根據(jù)圖像可得在1.0~1.3s時間內(nèi)物塊受到摩擦力在變化,所以可得此時為靜摩擦力,此時的靜摩擦力大小與物塊對木板的正壓力無關(guān),B錯誤,C正確;
D.2.4~3.0s時間內(nèi)傳感器示數(shù)不再變化說明此時摩擦力已經(jīng)變?yōu)榛瑒幽Σ亮?,此時木板只要運動就行,可能做變速直線運動,D正確。
本題選錯誤的,故選B。
10.(2023·廣東·模擬預(yù)測)一些巧妙的工業(yè)設(shè)計能極大地為人們的生活提供便利。如圖是豎直放置的某款可調(diào)角度的簡便磨刀器,該磨刀器左右兩側(cè)對稱,通過調(diào)整磨刀角度可以使該磨刀器的兩側(cè)面與刀片尖端的兩側(cè)面緊密貼合,就可以輕松滿足家庭日常的各種磨刀需求。關(guān)于在使用磨刀器的過程中,下列說法正確的是( )
A.向后輕拉刀具,磨刀器受到的摩擦力向前
B.若水平勻速向后拉動刀具,則磨刀器對刀具的作用力豎直向上
C.加速后拉刀具,刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力
D.對同一把刀具在豎直方向上施加相同壓力時,磨刀器的夾角越小,越難被拉動
【答案】D
【詳解】A.磨刀過程中,向后輕拉刀具,刀具受到的摩擦力的合力向前,根據(jù)牛頓第三定律,磨刀器受到的摩擦力向后,故A錯誤;
B.若水平勻速向后拉動刀具,從兩個方向看,受力分析如圖示
磨刀器對刀具的作用力是指兩個接觸面的支持力與摩擦力的合力,方向應(yīng)向前方偏上,故B錯誤;
C.根據(jù)牛頓第三定律可知,刀具受到的摩擦力等于磨刀器受到的摩擦力,故C錯誤;
D.刀具對磨刀器正壓力的兩分力夾角應(yīng)為磨口角的補角,故磨刀器的夾角越小,正壓力的兩分力夾角越大,當(dāng)施加相同的正壓力時,則兩分力越大,故拖動時的滑動摩擦力越大就越難被拉動,故D正確。
故選D。
11.(2023春·江蘇南通·高三海安高級中學(xué)??迹┌岩桓F鏈水平拉直,沿AB方向一部分放在順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶上,一部分放在光滑水平桌面上,水平桌面和傳送帶水平段在A點相接(忽略銜接處空隙),由于傳送帶摩擦力的作用,鐵鏈向右做直線運動,傳送帶長度大于鐵鏈長度。X為鐵鏈在A點右側(cè)的長度,F(xiàn)為A點右側(cè)鐵鏈對A點左側(cè)鐵鏈的拉力,a為鐵鏈的加速度,f為傳送帶對鐵鏈的摩擦力,則在鐵鏈加速進入傳送帶的過程中,下列圖像可能正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】A.摩擦力,X不隨t均勻變化,則f不隨t均勻變化,故A錯誤;
B.加速度,a-X圖像為過原點的直線,故B正確;
CD.A點右側(cè)鐵鏈對A點左側(cè)鐵鏈的拉力,F(xiàn)-X圖像為拋物線,故CD錯誤。
故選B。
12.(2022秋·湖北武漢·高三武漢市第六中學(xué)??迹┤鐖D所示,頂端有定滑輪的斜面體A固定在水平面上,跨過滑輪細繩一端接物塊B,另一端與豎直桿相連,另有輕質(zhì)動滑輪跨過細繩與重物C相連,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)緩慢地向右移動豎直桿,B保持不動,下列說法正確的是( )
A.細繩的拉力先增大再減小
B.B受到的摩擦力可能一直增大
C.B受到的摩擦力一直減小
D.B受到的摩擦力可能先增大后減小
【答案】B
【詳解】A.斜面體A和物塊B均不動,設(shè)定滑輪右側(cè)繩子長度為L不變,桿到斜面體間距離d,繩子與豎直方向的夾角為。由幾何關(guān)系可知緩慢地向右移動豎直桿,桿到斜面體間距離d增大,則增大。
選動滑輪為研究對象,進行受力分析,由平衡關(guān)系可知,增大則F增大,故A錯誤;
BCD.物塊B原來平衡時,B與斜面間摩擦力情況有三種,可能不受摩擦力,可能受沿斜面向上摩擦力,也可能受沿斜面向下的摩擦力,當(dāng)F增大時,物塊B的摩擦力對應(yīng)三種情況,可能增大,可能減小,也可能先減小后增大,故B正確,C、D錯誤。
故選B。
13.(2022秋·湖南長沙·高三雅禮中學(xué)??迹┤鐖D所示,一位同學(xué)用雙手水平夾起一摞書,并停留在空中。已知手掌與書間的動摩擦因數(shù),書與書間的動摩擦因數(shù),設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力大小。若每本書的質(zhì)量為0.2kg,該同學(xué)對書的水平正壓力為100N,每本書均呈豎直靜止狀態(tài),重力加速度,則下列說法正確的是( )
A.每本書受到的摩擦力的合力大小不等
B.書與書之間的摩擦力大小均相等
C.他最多能夾住22本書
D.他最多能夾住30本書
【答案】C
【詳解】A.因為每本書均呈豎直靜止狀態(tài),所以每本書所受的摩擦力的合力都能與書的重力平衡,即每本書受到的摩擦力的合力大小相等,A錯誤;
B.越靠近外側(cè)書與書之間的摩擦力越大,即書與書之間的摩擦力大小不相等,B錯誤;
CD.先將所有的書(設(shè)有n本)當(dāng)作整體,受力分析,豎直方向受重力、靜摩擦力,根據(jù)二力平衡條件得
則有再考慮除最外側(cè)兩本書(n-2本)外的其他書,受力分析,豎直方向受重力、靜摩擦力,根據(jù)二力平衡條件得則有故最多可以有22本書,C正確,D錯誤。故選C。
14.(2022秋·山東青島·高三山東省青島第一中學(xué)??计谀┤鐖D所示,斜面靜止在粗糙水平地面上,物塊放在斜面上時恰能沿斜面勻速下滑,若物塊在下滑過程中施加一恒力作用,恒力過物塊重心且與豎直方向夾角為β,已知斜面傾角為α,則在下滑過程中正確的是( )
A.若力F豎直向下,物塊將沿斜面加速下滑
B.若力F垂直斜面向下,物塊仍能保持勻速下滑
C.若力F沿斜面向下,斜面受到地面給的摩擦力方向水平向右
D.地面對斜面無摩擦力
【答案】D
【詳解】A.若力F豎直向下,施加F前物塊勻速下滑得 得木塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為 施加F后物塊沿斜面方向有即物塊還是處于平衡狀態(tài),還是勻速下滑。故A錯誤;
B.若力F垂直斜面向下,則最大靜摩擦力變?yōu)?,則
所以物塊不會滑動。故B錯誤;
C.若力F沿斜面向下,物塊對斜面的力為壓力和滑動摩擦力。根據(jù)和力的平行四邊形定則,得物塊對斜面的作用力的合力始終豎直向下。即斜面不受地面的摩擦力。故C錯誤;
D.只要物塊在斜面上是滑動的,物塊對斜面的力就是壓力和滑動摩擦力。根據(jù)和力的平行四邊形定則,得物塊對斜面的作用力的合力始終豎直向下。即斜面不受地面的摩擦力。故D正確。
故選D。
15.(2022秋·湖南常德·高三湖南省桃源縣第一中學(xué)模擬預(yù)測)如圖a所示,質(zhì)量為m的半球體靜止在傾角為θ的平板上,當(dāng)θ從0°緩慢增大到90°的過程中,半球體所受摩擦力Ff與θ的關(guān)系如圖b所示,已知半球體始終沒有脫離平板,半球體與平板間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度為g,則( )
A.0~q段圖像可能是直線B.q~段圖像可能是直線
C.qD.
【答案】D
【詳解】ABC.半圓體在平板上恰好開始滑動的臨界條件是mgsinθ=μmgcsθ故有μ=tanθ
解得θ=arctan37°,θ在0~37°之間時,F(xiàn)f是靜摩擦力,大小為mgsinθ;θ在37°~90°之間時,F(xiàn)f是滑動摩擦力,大小為μmgcsθ;綜合以上分析得其Ff與θ關(guān)系如圖中實線所示,
故ABC均錯誤;
D.當(dāng)θ=37°時Ff=mgsin37°=0.6mg即為故D正確;故選D。
16.(2022秋·湖北武漢·高三武漢市第六中學(xué)階段練習(xí))長木板上表面的一端放有一個木塊,木塊與木板接觸面上裝有摩擦力傳感器,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角θ變大),另一端不動,如圖甲所示,摩擦力傳感器記錄了木塊受到的摩擦力Ff隨角度θ的變化圖像如圖乙所示,重力加速度為g,下列判斷正確的是( )
A.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ1
B.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=
C.木板與地面的夾角為θ2時,木塊做自由落體運動
D.木板由θ1轉(zhuǎn)到θ2的過程中,木塊的速度變化越來越快
【答案】D
【詳解】AB.由題圖可知,當(dāng)木板與地面的夾角為θ1時木塊剛剛開始滑動,木塊重力沿木板向下的分力等于Ff2,則Ff2=mgsinθ1剛滑動時有Ff1=μmgcsθ1則μ=由題圖知Ff1
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