题目列表(包括答案和解析)
11.(5分)(2009·山东泰安模拟)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)
由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m.
[答案] 10 50
[解析] 当外力F大小为零时,弹簧的长度即为原长,得原长为10cm;图线的斜率是其劲度系数,k==50N/m.
10.如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置,下列判断正确的是 ( )
A.B端移到B1位置时,绳子张力不变
B.B端移到B2位置时,绳子张力变小
C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D.B端在杆上位置不变,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小
[答案] AD
[解析] 如图所示,设绳子的长度为l,两杆间的距离为x,绳子的张力为FT,则2FTcosθ=mg,其中cosθ=
所以FT==,当将B端移到B1或B2位置时,FT不变,故A对B错;当将杆左移时,l不变,x减小,所以FT变小,D对.
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
9.如图所示,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θ,则物体A、B的质量之比mA?mB等于 ( )
A.cosθ?1 B.1?cosθ
C.tanθ?1 D.1?sinθ
[答案] B
[解析] B物受力如图所示,B处于平衡态,由图可知=cosθ,所以=,B正确.
8.(2009·黄冈模拟)如图所示,质量为m的两个球A、B固定在杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,则杆对小球的作用力为 ( )
A.mg B.mg
C.mg D.2mg
[答案] A
[解析] 由对称性,两球与杆整体平衡时,处于水平状态,杆对两球的弹力与杆共线,对A分析,由平衡条件得
F=mgcot60°=mg.
7.(2009·苏州模拟)完全相同的直角三角形滑块A、B,按如图所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面间的动摩擦因数为μ.现在B上作用一水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止,则动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为
( )
A.μ=tanθ B.μ=tanθ
C.μ=2tanθ D.μ与θ无关
[答案] B
[解析] 取AB为一整体,受力分析如图甲,由平衡条件得:F=Ff,FN=2mg,又Ff=μFN,可得:F=2μmg,再隔离滑块B,受力分析如图乙,
有:FNBcosθ=mg,FNBsinθ=F,得:F=mgtanθ,故有:2μmg=mgtanθ,μ=tanθ,故B正确.
6.(2010·徐州测试)如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为 ( )
A.μ1(m1+m2)g B.μ2m1g
C.μ1m1g D.μ1m1g+μ2m2g
[答案] B
[解析] 木块在木板上滑行,木板上表面所受滑动摩擦力Ff=μ2m1g;木板处于静止状态,水平方向上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力,根据力的平衡条件可知,地面对木板的静摩擦力的大小等于木块对木板的滑动摩擦力的大小,B项正确.
5.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ( )
A.L+m1g B.L+(m1+m2)g
C.L+m2g D.L+
[答案] A
[解析] 对物块1受力分析可知F=kx=μm1g,故弹簧的长度为L+,A正确.
4.质量为m的物体放在水平面上,在大小相等,互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动.如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体
( )
A.在F1的反方向上受到Ff1=μmg的摩擦力
B.在F2的反方向上受到Ff2=μmg的摩擦力
C.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff合=μmg
D.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff=μmg
[答案] D
[解析] 由于F1和F2的合力是恒力,物体由静止开始运动,必沿F1和F2的合力方向做直线运动.滑动摩擦力的方向必沿F1和F2的合力的反方向.滑动摩擦力的大小为Ff=μFN,又因为FN=mg,故Ff=μmg.
3.如图所示,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
[答案] BC
[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摩擦力为零,故B可能受4个力,也可能受5个力.
2.物体受到两个方向相反的力的作用,F1=4N,F2=8N,保持F1不变,将F2由8N逐渐减小到零的过程中,它们的合力大小变化是 ( )
A.逐渐减小 B.逐渐变大
C.先变小后变大 D.先变大后变小
[答案] C
[解析] F1与F2共线反向,所以当F2≥4N时其合力F=F2-F1,其方向与F2同向,F2减小时F减小,F2=4N时最小为零;当F2≤4N时,其合力F=F1-F2,其方向与F1同向,F2从4N减到零时,F逐渐从零增大到4N.故F2从8N减到0N的过程中,其合力先减小后增大,所以选C.
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