10.(多选)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则( )
A.b弹簧的伸长量也为L B.b弹簧的伸长量为
k1L k2
C.P端向右移动的距离为2L D.P端向右移动的距离为?1+?L
k2
??
k1?
?
解析:选BD.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,两弹簧中的弹力大小相等,k1L=k2x,解得b弹簧的伸长量为x=k1L,选项A错误,B正确;P端向右移动k2
的距离为L+x=?1+?L,选项C错误,D正确.
11.如图所示,水平桌面上平放有一堆卡片,每一张卡片的质量均为m.用手指以竖直向下的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是( )
?
?
k1?k2?
A.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B.上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左 C.第1张卡片受到手指的摩擦力向左 D.最下面那张卡片受到水平桌面的摩擦力向右
解析:选B.对第2张卡片分析,它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力的和,最大静摩擦力Ffm=μ2(2mg+F),而其受到第1张卡片的滑动摩擦力为Ff=μ2(mg+F)<Ffm,则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动,同理,第3张到第54张卡片也不发生相对滑动,故A错误;根据题意,因上一张卡片相对下一张卡片要向右滑动
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或有向右滑动的趋势,故上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,B正确;第1张卡片相对于手指的运动趋势方向与手指的运动方向相反,则其受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同,即受到手指的摩擦力向右,C错误;对53张卡片(除第1张卡片外)研究,其处于静止状态,水平方向受到第1张卡片的滑动摩擦力,方向与手指的运动方向相同,则根据平衡条件可知:第54张卡片受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反,即水平向左,D错误.
12.如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量不可能是( )
A.
2mg kB.
2mg 2k2mg C.
42mg 3kD.
k解析:选B.对a球进行受力分析,利用图解法可判断:当弹簧上的拉力F与细线上的拉力垂直时,拉力F最小,为Fmin=2mgcos θ=2mg,再根据胡克定律得:最小形变量Δx=
2mg2mg,则形变量小于是不可能的,所以应该选B.
kk
13.如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,地面对斜劈的摩擦力为Ff1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1,使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为Ff2;如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2,使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为Ff3.下列关于
Ff1、Ff2、Ff3的大小关系正确的是( )
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A.Ff1>0 C.Ff2<Ff3
B.Ff2>Ff3 D.Ff2=Ff3
解析:选D.图甲中斜劈和物块都处于平衡状态,对整体,只有竖直方向的重力和支持力,地面对斜劈的摩擦力Ff1=0,若有摩擦力,则系统不能平衡,故A项错误;根据图甲的情景可知,在图乙、丙中,物块受到斜面作用的都是滑动摩擦力和支持力,合力与物块重力平衡即竖直向上,因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的,且与物块的重力等大,所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力,与图甲的受力情况相同,因此有Ff1=Ff2=Ff3=0,B、C错误,D项正确.
14.(多选)某同学用传感器来探究摩擦力,他将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;将一质量m=3.75 kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,使木块运动一段时间后停止拉动.获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象.下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是( )
A.0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用 B.最大静摩擦力比滑动摩擦力大 C.木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08 D.木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11
解析:选BC.在0~2 s内,物体不受外力,此时没有摩擦力,故选项A错误;由图象可知,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大;刚开始木块处于静止状态,木块受拉力和桌面对木块的静摩擦力,当拉力达到4 N时,木块与桌面发生相对滑动,由图可知木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm为4 N;当拉力大于4 N时,发生相对滑动,木块与桌面间的摩擦力为滑动摩擦力;由图可知木块与桌面间的滑动摩擦力Ff为3 N,故选项B正确;根据滑动摩擦力公式得μ==
Ff3
=0.08,选项C正确、D错误.
mg37.5
第2节 力的合成与分解
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一、力的合成 1.合力与分力
(1)定义:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力.
(2)关系:合力和分力是一种等效替代关系.
2.共点力:作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的力. 3.力的合成:求几个力的合力的过程. 4.力的运算法则
(1)三角形定则:把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法.(如图甲所示)
(2)平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.(如图乙所示)
二、力的分解
1.概念:求一个力的分力的过程.
2.遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则. 3.分解的方法
(1)按力产生的效果进行分解. (2)正交分解. [自我诊断] 1.判断正误
(1)两个力的合力一定大于任一个分力.(×) (2)合力及其分力可以同时作用在物体上.(×) (3)合力与分力是等效替代的关系.(√)
(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则.(√) (5)按效果分解是力分解的一种方法.(√)
(6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形.(√) (7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量.(×)
2.(多选)作用在同一点上的两个力,大小分别是5 N和4 N,则它们的合力大小可能是( )
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