题目列表(包括答案和解析)
7.如图8所示,在水平力F作用下,A、B保持静止.若A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于B的受力个数可能为( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
解析:对于B物体,一定受到的力有重力、斜面支持力、A的压力和A对B的摩擦力,若以整体为研究对象,当F较大或较小时,斜面对B有摩擦力,当F大小适当时,斜面对B的摩擦力为零,故B可能受4个力,也可能受5个力.
答案:BC
6.如图7所示,重量为G的物体A在大小为F的水平向左的恒力作用下静止在倾角为α的固定光滑斜面上.下列关于物体对斜面压力FN大小的表达式,正确的是 ( )
A.FN=
B.FN=Gcosα
C.FN=Gsinα+Fcosα
D.FN=
解析:分析物体A的受力如图所示,由平衡条件可得,F与G的合力FN与FN′等大反向,故有:FN=FN′====Fsinα+Gcosα,A、D正确,B、C错误.
答案:AD
5.如图6所示,一木板B放在粗糙的水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质水平弹簧与竖直墙壁连接.现用水平力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动,这时弹簧对木块A的拉力大小为FT.则下列说法正确的是
( )
A.A和B之间滑动摩擦力的大小等于F
B.木板B受到地面滑动摩擦力的大小等于F-FT
C.若木板以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力大小为2FT
D.若作用在木板B上的水平力为2F,则地面受到的滑动摩擦力的大小仍等于F-FT
解析:木块A静止,木板B以速度v向左匀速运动,都属于平衡状态,弹簧对木块A的拉力大小为FT,所以B对A的滑动摩擦力大小也为FT,选项A错误;隔离木板B,水平方向三力平衡,可判断木板B受到地面滑动摩擦力的大小等于F-FT,选项B正确;若木板以2v的速度运动,地面和木块A受到的滑动摩擦力都不变,选项C错误、D正确.
答案:BD
4.如图4所示,斜面体M的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上做简谐运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力Ff与时间t的关系图象是图5中的
( )
图5
解析:由于斜面光滑,尽管物块在斜面上做简谐运动,但由于物块对斜面的摩擦力为零,对斜面的正压力始终等于重力沿垂直斜面方向的分力,因此地面对斜面体的摩擦力始终是一个恒力,C正确.
答案:C
3.(2010·合肥模拟)如图3所示,斜面固定在水平地面上,先让物体A沿斜面下滑,恰能匀速.后给A一个沿斜面向下的力F,让其加速下滑.设前后两次A与斜面间的摩擦力分别为Ff1、Ff2,地面对斜面的支持力分别为FN1、FN2,则 ( )
A.Ff1=Ff2,FN1=FN2 B.Ff1=Ff2,FN1>FN2
C.Ff1<Ff2,FN1<FN2 D.Ff1>Ff2,FN1>FN2
解析:对物体进行受力分析,可知物体受重力、支持力和摩擦力.再给一个沿斜面的力后,垂直斜面方向力不变,沿斜面方向向下的力增大.滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力有关,而与物体的运动状态和接触面积无关,所以A正确.
答案:A
2.如图2所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B的质量之比mA∶mB等于 ( )
图2
A.cosθ∶1 B.1∶cosθ C.tanθ∶1 D.1∶sinθ
解析:设绳的拉力为F,由物体A平衡可得:F=mAg,物体B平衡,竖直方向合力为零,得:Fcosθ=mBg,故有:mA∶mB=1∶cosθ,B项正确.
答案:B
1.(2010·福州模拟)两个相同的可视为质点的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线连接A、B两个小球,然后用一水平方向的力F作用在小球A上,此时三根线均处于伸直状态,且OB细线恰好处于竖直方向,如图1所示.如果两小球均处于静止状态,则力F的大小为( )
A.0 B.mg C. D.mg
解析:分析B球受力,由平衡条件得,AB段细线的拉力为零,再分析A球的受力情况,如图所示,则有:
FTcosθ=mg,FTsinθ=F,所以:F=mgtanθ=mg,故D项正确.
答案:D
6.在研究微观世界里的物质时,通常需要借助估算和建立模型的方法.对于液体分子,
一般建立球体模型或者立方体模型来估算分子直径,而实验室中常用油膜法估测分
子直径.
(1)分别写出上述估算分子直径的三种方法的最简表达式;(要求说明所使用字母的物
理意义)
(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,已准备好的实验器材有:酒精油酸溶
液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸、痱子粉.
①还缺少的器材有_______________________________________________________;
②已知油酸的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用
注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛
水浅盘里,待液面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸薄膜的
轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图实-6所示,坐标纸中正方形方
格的边长为1 cm.
试求:
a.油酸薄膜的面积约是多少?
b.每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少?
c.按以上实验数据估测出油酸分子的直径.
解析:(1)分子构建成球体模型时,用d表示分子直径,V0表示单个分子的体积,V0
=π()3,d= ;
分子构建成立方体模型,V0表示的物理意义同上,d表示分子的边长,则有V0=d3,
d=.
油膜可视为单分子油膜时,令d表示分子直径,V表示油膜的体积,S表示油膜面积,
则油膜厚度等于分子直径,即d=.
(2)①量筒
②a.题图形状表示油膜面积的大小,采用“四舍五入”法近似处理,可数得小方格数
约为110个,油膜面积S=110×1 cm2=110 cm2
b.1 mL溶液为75滴,则1滴溶液的体积为 mL,又每104 mL溶液中有纯油酸6
mL,1滴溶液即 mL溶液中纯油酸的体积为V=×6 mL=8×10-6 mL.
c.油酸分子直径d== m≈7.27×10-10 m.
答案:见解析
5.(2010·黄冈中学月考)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL;
②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴
入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往边长为30 cm-40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将________均匀地撒
在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液,待油酸
薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘
上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图
实-5所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小
方格的边长l=20 mm.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤③中应填写:___________________________________________________;
(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL;
(3)油酸分子直径是________m.
解析:(1)为了显示单分子油膜的形状,需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.
(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′==× mL=2×10-5 mL.
(3)根据大于半个方格的算一个,小于半个方格的舍去,油膜形状占据的方格数大约
为115个,故面积S=115×20×20 mm2=4.6×104 mm2
油酸分子直径d== mm
≈4.3×10-7 mm=4.3×10-10 m.
答案:(1)痱子粉或石膏粉 (2)2×10-5
(3)4.3×10-10
1.42×10-8 1.51×10-10 m 符合
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