1章3節訓練

2023-01-09 00:09:03 字數 3944 閱讀 1068

1.如圖1-3-17所示,物體a靠在豎直牆面上,在力f作用下,a、b保持靜止.物體b的受力個數為(  )

a.2b.3

c.4d.5

解析:選c.由題知物體b受重力、a對b的彈力、向上的推力f.要使物體b靜止,還必須受a給b的沿接觸面向下的靜摩擦力.

2.(2023年山東青島質檢)如圖1-3-18所示,質量均為m的甲、乙兩同學,分別靜止於水平地面的台秤p、q上,他們用手分別豎直牽拉乙隻彈簧秤的兩端,穩定後彈簧秤的示數為f,若彈簧秤的質量不計,下列說法正確的是(  )

圖1-3-18

a.甲同學處於超重狀態,乙同學處於失重狀態

b.台秤p的讀數等於mg-f

c.台秤q的讀數為mg-2f

d.兩台秤的讀數之和為2mg

解析:選d.甲、乙均靜止(無加速度),故a錯;對甲、乙分別受力分析可知,台秤p的讀數等於mg+f,台秤q的讀數為mg-f,故b、c錯,d對.

3. (2023年浙江嘉興基礎測試)如圖1-3-9所示,傾角為30°,重為80 n的斜面體靜止在水平面上.一根彈性輕杆一端垂直固定在斜面上,杆的另一端固定乙個重為2 n的小球,小球處於靜止狀態時,下列說法正確的是(  )

a.斜面有向左運動的趨勢

b.地面對斜面的支援力為80 n

c.球對彈性輕杆的作用力為2 n,方向豎直向下

d.彈性輕杆對小球的作用力為2 n,方向垂直斜面向上

解析:選c.把小球、杆和斜面作為整體受力分析可知,僅受重力和地面的支援力,且二力平衡,故a、b錯;對小球受力分析知,只受豎直向下的重力和杆給的豎直向上的彈力(杆對小球的力不一定沿杆),故c對d錯.

4.如圖1-3-20所示,用兩根細線把a、b兩小球懸掛在天花板上的同一點o,並用第三根細線連線a、b兩小球,然後用某個力f作用在小球a上,使三根細線均處於直線狀態,且ob細線恰好沿豎直方向,兩小球均處於靜止狀態.則該力可能為圖中的(  )

圖1-3-20

a.f1b.f2

c.f3d.f1、f2、f3均可能

解析:選b.由於小球b處於靜止狀態,且細線ob沿豎直方向,因此細線ab無彈力,對小球a受力分析,由於它受力平衡,並根據小球a受到的細線的拉力和重力的方向可知施加給小球a的力f應沿f2的方向,故選b.

5.(2023年高考山東理綜卷)如圖1-3-21所示,光滑半球形容器固定在水平面上,o為球心.一質量為m的小滑塊,在水平力f的作用下靜止於p點.設滑塊所受支援力為fn,op與水平方向的夾角為θ.下列關係正確的是(  )

a.fb.f=mgtanθ

c.fnd.fn=mgtanθ

解析:選a.如圖所示

f=mg/tanθ,a對,b錯.

fn=f合=mg/sinθ,c、d都錯.

6.(2023年高考寧夏、遼寧理綜卷)水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數為μ(0<μ<1).現對木箱施加一拉力f,使木箱做勻速直線運動.設f的方向與水平面夾角為θ,如圖1-3-22,在θ從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度保持不變,則(  )

a.f先減小後增大b.f一直增大

c.f的功率減小d.f的功率不變

解析:選ac.由木箱受力平衡可知:f cos θ=μ(g-f sinθ),即f==,故f先減小後變大.根據p=fv cos θ=μv(g-f sin θ)可知f的功率減小.

7.(2023年安徽江南十校素質測試)如圖1-3-23所示,用水平力f推乙物塊,使甲、乙、丙、丁四個完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運動,各物塊受到摩擦力的情況是(  )

a.甲物塊受到乙個摩擦力的作用

b.乙物塊受到兩個摩擦力的作用

c.丙物塊受到兩個摩擦力的作用

d.丁物塊沒有受到摩擦力的作用

解析:選c.四個物塊一起做勻速運動,說明它們整體受到的合力、每乙個物塊受到的合力均為零.甲物塊水平方向不受靜摩擦力作用,若受靜摩擦力作用,則甲物塊做勻加速運動,與題意不符合,即甲、乙之間不存在摩擦力,a錯誤;隔離乙,乙水平方向受到向右的推力f和丙對乙向左的靜摩擦力的作用,b錯誤;根據牛頓第三定律可知,乙對丙有向右的靜摩擦力作用,對四個物塊利用整體法可判斷,地面對丙一定有向左的滑動摩擦力的作用,c正確;丁與地面間可能有、也可能沒有摩擦力的作用,若有摩擦力作用,則丙、丁之間有作用力,d錯誤.

8. (2023年高考海南卷)如圖1-3-24,質量為m的楔形物塊靜置於水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力f沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑,在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止,地面對楔形物塊的支援力為(  )

a.(m+m)gb.(m+m)g-f

c.(m+m)g+fsind.(m+m)g-fsinθ

解析:選d.因m處於靜止狀態,m勻速上滑,二者都處於平衡狀態,故可用整體法分析受力,如右圖.由平衡條件得

fn+f·sinθ=(m+m)g

∴fn=(m+m)g-f·sinθ.

9.(2023年廣東四校聯考)如圖1-3-25所示是給牆壁粉刷塗料用的「塗料滾」的示意圖.使用時,用撐竿推著粘有塗料的塗料滾沿牆壁上下緩緩滾動,把塗料均勻地粉刷到牆上.撐竿的重力和牆壁的摩擦均不計,且撐竿足夠長,粉刷工人站在離牆壁一定距離處緩緩上推塗料滾,設該過程中撐竿對塗料滾的推力為f1,塗料滾對牆壁的壓力為f2,則(  )

a.f1增大,f2減小 b.f1增大,f2增大

c.f1減小,f2減小 d.f1減小,f2增大

解析:選c.設撐竿與豎直方向的夾角為α,塗料滾的重力為g.

塗料滾受力平衡,對其受力分析可得,推力f1=g/cosα,塗料滾對牆的壓力等於牆對塗料滾的彈力,則f2=gtanα,撐竿上公升過程α角變小,則f1減小,f2也減小,故c正確.

10.(2023年太原檢測)一光滑圓環固定在豎直平面內,環上套著兩個小環a和b,a與b間由細繩連線,它們處於如圖1-3-26所示位置時恰好都能保持靜止狀態.此情況下,b環與大環圓心o恰好處於同一水平面上,a、b間的細繩呈伸直狀態,與水平面成30°夾角,已知b環的質量為m,求細繩對b環的拉力和a環的質量.

解析:以b為研究物件

豎直方向:ftsin30°=mg

ft=2mg

以a為研究物件

水平方向:ftcos30°=fnasin30°

豎直方向:fnacos30°=mag+ftsin30°

ma=2m.

答案:2mg 2m

11.(2023年日照調研)如圖1-3-27所示,傾角α=60°的斜面上,放一質量為1 kg的物體,用k=100 n/m的輕質彈簧平行於斜面拉著,物體放在pq之間任何位置都能處於靜止狀態,而超過這一範圍,物體就會沿斜面滑動.若ap=22 cm,aq=8 cm,試求物體與斜面間的最大靜摩擦力的大小.(g取10 m/s2)

解析:p、q兩點應是靜摩擦力最大的兩個臨界位置,在p點彈簧處於伸長狀態,受力分析如圖甲所示.

ffm=f1-mgsinα

在q點彈簧處於壓縮狀態,受力分析如圖乙所示.

ffm=f2+mgsinα

又f1=k(0.22-x)

f2=k(x-0.08)(x為彈簧原長)

由以上各式得:2ffm=f1+f2=k(0.22-0.08)

所以ffm=×100×0.14 n=7 n.

答案:7 n

12.(2023年珠海模擬)如圖1-3-28所示,ac和bc兩輕繩共同懸掛一質量為m的物體,若保持ac繩的方向不變,ac與豎直向上方向的夾角為60°,改變bc繩的方向,試求:

圖1-3-28

(1)物體能達到平衡時,θ角的取值範圍;

(2)θ在0~90°的範圍內,bc繩上拉力的最大值和最小值.

解析:(1)改變bc繩的方向時,ac繩的拉力fta方向不變,兩繩拉力的合力f與物體的重力平衡,重力大小和方向均保持不變,如圖所示,經分析可知,θ最小為0°,此時fta=0;且θ必須小於120°,否則兩繩的合力不可能豎直向上.所以θ角的取值範圍是0°≤θ<120°.

(2)θ在0~90°的範圍內,由圖知,當θ=90°時,ftb最大,ftb=mgtan60°=mg.

當兩繩垂直,即θ=30°時,ftb最小,

ftb=mgsin60°=mg.

答案:(1)0°≤θ<120°

(2) mg mg

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