01三种常见力的性质1.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称得体重为G ,当其缓慢地把一条腿平直伸出台面,体重计指针稳定后读数为G /,则(C )A .G >G /B .G <G /C .G =G /’ D .无法判定★错因分析:以为人的一条腿伸出台面,压在台面上的力将减少,错选A ;以为人腿伸出后人将用力保持身体平衡,易错选B ,无从下手分析该题易选D 。
★解析:人平直伸出腿后,身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚,即重心仍在台面内。
重心是重力的作用点,故应选C 。
2.如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门k ,打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将( D )A .一直下降B .一直上升C .先升高,后降低D .先降低,后升高3.某种汽车的制造标准是车身在横向倾斜300角时不翻倒,如图所示。
若车轮间距离为2m ,那么车身重心G 离斜面的高度应不超过多少米?★解析:以车为研究对象,进行受力分析只要重力的作用线不超过车轮的支持面,车就不会翻倒。
车轮与斜面的接触点A 是支持面的接触边缘。
在直角三角形AGO 中,∠AGO = 300,AO = 2AB = 1m ,则重心高h = 030tan AO= 3m =1.73m 。
5.在图中,a 、b (a 、b 均处于静止状态)间一定有弹力的是( B )ABA A BB A BC A BD6.如图所示中的球和棒均光滑,试分析它们受到的弹力。
7.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2N 的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( D )300A .大小为2N ,方向平行于斜面向上B .大小为1N ,方向平行于斜面向上C .大小为2N ,方向垂直于斜面向上D .大小为2N ,方向竖直向上8.如图所示,小车上固定着一根弯成α角的轻杆,杆的另一端固定一个质量为m 的小球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:①小车静止;②小车以加速度a 水平向右加速运动。
③小车以加速度a 水平向左加速运动?★解析:(①mg ,竖直向上;②22a g m +,与竖直方向夹角ga arctan =θ;③22a g m +,与竖直方向夹角ga arctan=θ;)9.原长为16cm 的轻质弹簧,当甲、乙两人同时用100N 的力由两端反向拉时,弹簧长度变为18cm ;若将弹簧一端固定在墙上,另一端由甲一人用200N 的拉,这时弹簧长度变为 ___________cm ,此弹簧的劲度系数为 ___________ N/m .★解析:由胡克定律可知100:200 = (18—16):(l —16),解得l = 20cm .由胡克定律可弹簧劲度系数k =xF ∆∆=210)24(100200-⨯--N/m = 5×103N/m .〖点评〗本题要求考生掌握胡克定律,并理解正比的本质特征.此外对两人拉弹簧与一人拉弹簧的受力分析也是本题设计的陷井.10.如图所示,A 、B 是两个物块的重力分别为3N 、4N ,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直向方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F = 2N ,则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是( AD )A .天花板所受的拉力为1N ,地板受的压力为6NB .天花板所受的拉力为5N ,地板受的压力为6NC .天花板所受的拉力为1N ,地板受的压力为2ND .天花板所受的拉力为5N ,地板受的压力为2N11.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m ,它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图所示.当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示.试求这两根弹簧的劲度系数k 1和k 2★解析:此物理过程,弹簧压缩测得的力大小就等于弹簧的弹力,并遵守胡克定律. 据题意,当压缩量只有0.2m 的过程只弹簧1发生形变 从图中读出x m =02.,F N =2∵F Kx =∴()K F x N m 11120210===./(00'图线的斜率就是K 1)弹簧组合形变量为0.3m 时,弹簧1的形变量为x /mx m 103=.弹簧2的形变量x m 201=., F F N 125+=,就有K x K x 11225+=()m N x x K K /201.03.010552112=⨯-=-=12.如图所示,长5m 的水平传送带以2m/s 的速度匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。
现将物体轻轻地放到传送带的A 端,那么,物体从A 端到B 端的过程中,摩擦力存在的时间有多长?方向如何?★解析:刚把物体放到传送带上瞬间,物体无水平速度,所以,物体相对传送带有向左的运动,根据摩擦力产生的条件,物体受到摩擦力作用,而且方向向右(跟相对运动的方向相反)。
在此摩擦力的作用下,物体向右加速,当物体的速度与传送带的速度相等时,物体与传送带间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,就不再受摩擦力作用。
物体加速的时间即为摩擦力的作用时间。
2s ,而且在2s 内物体的位移为2m ,小于5m ,所以为2s 。
13.如图,质量均为m 的两物体 A 、B 置于光滑水平面上,在水平力F 作用下以加速度a 做匀加速直线运动,A 是否受摩擦力?如有,大小和方向如何?★解析:有;方向向右。
14.(2005·天津卷)如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处于静止状态。
当用水平向左的恒力推Q 时,P 、Q 仍静止不动,则( )A .Q 受到的摩擦力一定变小B .Q 受到的摩擦力一定变大C .轻绳上拉力一定变小D .轻绳上拉力一定不变★解析:本题是一个静态平衡问题,由于不知物体P 和Q 的质量关系,所以放置在斜面上的Q 物体在没有水平向左的恒力推Q 时可能受到斜面对它的静摩擦力作用,也可能不受斜面对它的摩擦力作用。
设斜面倾角为θ,P 的质量为1m ,Q 的质量为2m 。
在没有水平向左的恒力推Q 时分别有以下几种可能情况:①当θsin 21g m g m =时,斜面对物体Q 的摩擦力为零;②当θsin 21g m g m >时,斜面对物体Q 的静摩擦力沿斜面向下; ③当θsin 21g m g m <时,斜面对物体Q 的静摩擦力沿斜面向上。
在①这种情况下,当用水平向左的恒力推Q 时,Q 受到的摩擦力一定变大;在②这种情况下,当用水平向左的恒力推Q 时,Q 受到的摩擦力一定变大;在③这种情况下,当用水平向左的恒力推Q 时,Q 受到的摩擦力可能是减小,也可能反向不变、减小或增大;由以上分析可知Q 受到的摩擦力从大小来看:①不变;②变小;③变大;这三种情况都有可能。
故选项A 、B 不正确。
而轻绳上的拉力可确定P 物体为研究对象,由于P 物体处于静止状态,所以P 物体受力平衡,即轻绳的拉力等于P 物体的重力。
故轻绳的拉力不变。
答案:D15.如图所示,质量为m ,横截面为直角三角形的物块ABC ,∠ABC =α,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为_________。
★解析:f mg F =+sin α。
16.如图所示,用跟水平方向成α角的推力F 推重量为G 的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,求木块所受的摩擦力大小。
★解析:f =μ(Fsinα-G)18.如图,水平园盘上放一木块m ,木块随着园盘一起以角速度ω匀速转动,物体到转轴的距离为R 。
物体受到的摩擦力为多大?方向如何?C★解析:R m 2ω17.如图所示,质量为m 的木块在置于桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M=3m 。
已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。
则木板所受桌面的摩擦力大小为:( A )A .μmg ;B .2μmg ; C .3μmg; D .4μmg 。
19.如图,质量为m 的物体A 放在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,运动过程中A 、B 间无相对运动。
设弹簧的劲度系数为k 。
当物体离开平衡位置的位移为x 时,求A 、B 间的摩擦力的大小。
★解析:mM mkx f +=20.长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图所示.铁块受到摩擦力f 木板倾角θ变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小):(C )Aπ6π2π2π6Bπ2π4Cπ2π4D21.如右图所示,用一水平推力F=kt(k 为常数,t 为时间)把重为G 的物体压在足够高的平直的竖直墙上,则从t=0开始,物体受到的摩擦力随时间的变化图像是下图中的(B)v★解析:物体受到的动摩擦力F f =μkt 随时间的增加而从零开始增加。
开始时,F f <G ,物体向下做加速运动。
当F f =μkt=G 时,物体的速度最大;此后F f >G ,物体做减速运动;当速度减为零时,物体处于静止。
动摩擦力变为静摩擦力,大小突变为与重力大小相等G DG C G BG A。