根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形.则下列判断正确的是( )
A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+mg B.连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为 3C.连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为D.套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为33k36kmgmg mg
mg解析:选CD.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+,选项A错误;设下面两个
2弹簧的弹力均为F,则2Fsin 60°=mg,解得F==
33k33
mg,结合胡克定律得kx=mg,则x33
3
mg,6
mg,选项B错误,选项C正确;下面的一根弹簧对M的水平分力为Fcos 60°=33
mg,解得x′=mg,选项D正确. 66k再结合胡克定律得kx′=
课时规范训练 [基础巩固题组]
1.下列说法正确的是( )
A.有力作用在物体上,其运动状态一定改变 B.单个孤立物体有时也能产生力的作用
C.作用在同一物体上的力,只要大小相同,作用的效果就相同 D.找不到施力物体的力是不存在的
解析:选D.由于力的作用效果有二:其一是改变物体运动状态,其二是使物体发生形变,A错误;力是物体对物体的作用,B错误;力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的,C错误;力是物体与物体之间的相互作用,只要有力就一定会有施力物体和受力物体,D正确.
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2.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速 B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速 C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速 D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速
解析:选CD.滑动摩擦力既能提供动力,也能提供阻力,如把物体无初速度放在传送带上,滑动摩擦力对物体做正功,使物体加速,选项A错误,C正确;静摩擦力既能提供动力,也能提供阻力,汽车启动过程中,车厢里的货物跟随汽车一起加速,静摩擦力使货物加速.汽车刹车时,汽车车厢里的货物跟汽车一起停下来的过程,静摩擦力使货物减速,选项B错误,D正确.
3.如图所示,完全相同、质量均为m的A、B两球,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,系统处于静止状态时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩( )
A.
mgtan θ
kmgtan
θ2
2mgtan θB.
kC.
k D.
θ2mgtan
2
k
θF弹mg解析:选C.以A球为对象,其受力如图所示,所以F弹=mgtan ,则Δx==tan 2kkθ
,C正确. 2
4.如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )
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A.Ffa大小不变 C.Ffb仍然为零
B.Ffa方向改变 D.Ffb方向向左
解析:选A.右侧细绳剪断的瞬间,弹簧弹力来不及发生变化,故a的受力情况不变,a左侧细绳的拉力、静摩擦力的大小方向均不变,A正确,B错误;而在剪断细绳的瞬间,b右侧细绳的拉力立即消失,静摩擦力向右,C、D错误.
5.如图所示,一质量为m的木板置于水平地面上,其上叠放一质量为m0的砖块,用水平力F将木板从砖下抽出,则该过程中木板受到地面的摩擦力为(已知m与地面间的动摩擦因数为μ1,m0与m间的动摩擦因数为μ2)( )
A.μ1mg C.μ2mg
B.μ1(m0+m)g D.μ2(m0+m)g
解析:选B.滑动摩擦力的计算公式F=μFN,题中水平地面所受压力的大小为(m0+m)g,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,所以木板受滑动摩擦力大小为μ1(m0+m)g,B正确.
6.如图所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力( )
A.大小为7.5 N B.大小为10 N
C.方向与水平方向成53°角斜向右下方 D.方向与水平方向成53°角斜向左上方
解析:选D.对小球进行受力分析可得,AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向,AB杆对球的作用力大小F=G+F拉=12.5 N,A、B错误;令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得tan α=2
2
G4
=,α=53°,D正确. F拉3
7.(多选)如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )
A.M静止在传送带上 B.M可能沿斜面向上运动
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C.M受到的摩擦力不变 D.M下滑的速度不变
解析:选CD.由M匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力和支持力作用,传送带启动以后对M受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,C、D正确.
[综合应用题组]
8.如右图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的( )
解析:选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用.由于Ff从零开始均匀增大,开始一段时间Ff<G,物体加速下滑;当Ff=G时,物体的速度达到最大值;之后Ff>G,物体向下做减速运动,直至减速为零.
在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff=μFN=μF=μkt,即Ff与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.
当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小Ff=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段,正确答案为B.
9.如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2,物体受到的摩擦力分别为Ff1、Ff2则下列说法正确的是( )
A.Ff1<Ff2 C.F1=F2
B.物体所受摩擦力方向向右 D.Ff1=μmg
解析:选C.物体的受力分析如图所示,滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,B错误;设绳与水平方向成θ角,则Fcos θ-μFN=0,FN+Fsin θ-mg=0,μmg解得F=,F大小与传送带速度大小无关,C正确;物体所受摩擦力Ff=
cos θ+μsin θ
Fcos θ恒定不变,A、D错误.
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