题目列表(包括答案和解析)
12.(17分)(2011·南宁测试)木块A、B分别重50
N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400
N/m.系统置于水平地面上静止不动.
图12
现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图12所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.
解析:未加F时,木块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,即FA=FB=F弹=kx=400×0.02 N=8 N
又因木块B受地面的最大静摩擦力为
FBm=μFNB=0.25×60 N=15 N
施加F后,对木块B,由于F+F弹<FBm
故B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为
FB′=F+F弹=9 N
施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小FA′=8 N.
答案:8 N 9 N
11.(13分)如图11所示,质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变.已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有形变,求a、b两点间的距离. 图11
解析:开始时,弹簧B的压缩长度为x1=;
当弹簧B无形变时,弹簧C伸长
x2=,
所以a、b间距离为
x1+x2=mg(+).
答案:mg(+)
10.如图10甲所示,轻质细杆AB两端分别固定着质量均为m的小球,用两根不可伸长的细线系住两球悬挂于O点,使OAB构成一正三角形,此时线OB对球的拉力为F1.今在杆B端对小球施加一水平力F,使线OA处于竖直方向,此时线OB对球的拉力为F2,则下列关系中正确的是( )
图10
A.F2=2F1
B.F2>2F1
C.F2<2F1
D.无法比较F2与F1的关系
解析:图甲中B端球处于平衡状态,其受力情况如图(a)所示,由几何关系可得:
F1==mg
(a) (b)
图乙中因OA处于竖直位置,对A端的球受力分析可知,杆对其无力的作用,同样杆对B端的球也无作用力,如图(b)所示,可得:
F2==2mg.选项C正确.
答案:C
9.如图9所示,在粗糙水平面上依次放有两块质量分别为m2=15 kg、m3=10 kg,高度完全相同的木板A、B,质量m1=20 kg的货物C与木板间的动摩擦因数为μ1,木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,木板B与地面间的动摩擦因数μ3=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)要使货物C滑上木板时,木板A不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,则μ1的大小可能的是( )
图9
A.0.2 B.0.4
C.0.6 D.0.8
解析:A、B不动时,C对A的摩擦力小于A受地面的摩擦力,即μ1m1g<μ2(m1+m2)g,解得μ1<0.525,或C对A的摩擦力大于A受地面的摩擦力,而小于AB受地面的摩擦力,即μ2(m1+m2)g<μ1m1g<μ2(m1+m2)g+μ3m3g,解得0.525<μ1<0.625.B滑动时,C对B的摩擦力大于B受地面的摩擦力,即μ1m1g>μ3(m1+m3)g,解得μ1>0.3,故B、C正确.
答案:BC
8.如图8所示,完全相同的质量为m的A、B两球,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了( )
A. B. 图8
C. D.
解析:以A球为对象,其受力如图所示.所以F弹=mgtan,Δx==tan.C项正确.
答案:C
7.物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(图7),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时( )
A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 图7
C.A、B之间的摩擦力为零
D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质
解析:本题旨在考查对摩擦力产生条件的理解,即A、B之间是否有相对运动的趋势.在题中,因斜面光滑,且A、B表面与斜面平行,故A、B有相同的加速度a=gsinθ(θ为斜面倾角),且初速度亦相同,所以A、B无相对运动趋势,摩擦力为零.
答案:C
6.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图6所示.则物体所受摩擦力( )
A.等于零 图6
B.大小为mg,方向沿斜面向下
C.大小为mg,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
解析:弹簧竖直悬挂时,如图所示,有
F-mg=0
F=kL
系统在斜面上静止时,如图
沿斜面有F′+Ff-2mgsinθ=0
F′=kL
联立以上各式,解得Ff=0.
答案:A
5.如图5所示,均匀细杆AB质量为M,A端装有转轴,B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连,若杆AB呈水平,细线与水平方向夹角为θ时恰能保持平衡,则杆对轴A的作用力大小下面表达式中正确的有( )
图5
A.mg B.
C.g D.Mg-mgsinθ
解析:AB为均匀细杆,AB受力如图所示,由三力汇交原理和对称性知,A点受的力与B点受的力等大,故轴对A的作用力大小为mg,A正确;在竖直方向上:2mgsinθ=Mg,则mg=,故B正确;F与mg和Mg的合力为一对平衡力,
故F=
=g,故C正确.
答案:ABC
4.如图4所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.物体A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( ) 图4
A.B受到向左的摩擦力
B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右
D.地面对A没有摩擦力
解析:弹簧被压缩,给物体B的弹力水平向左,因此物体B平衡时必受到水平向右的摩擦力,而B对A的摩擦力水平向左,故A、B均错误;取A、B为一整体,因系统静止,水平方向合力为零,地面对A的摩擦力一定为零,故D正确,C错误.
答案:D
3.如图3所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )
A.M静止在传送带上 图3
B.M可能沿斜面向上运动
C.M受到的摩擦力不变
D.M下滑的速度不变
解析:由M匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力、支持力,传送带启动以后对M受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,故C、D正确.
答案:CD
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