10.如图35所示,四个完全相同的弹簧都处于水平状态,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( )
图35
A.l2>l1 B.l4>l3
C.l1>l3 D.l2=l4
解析:因弹簧左右端受力相同,故弹簧的形变量相同,l1=l2=l3=l4,D正确.
答案:D
图36
9.如图34所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,mA=1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C物拉动,则作用在C物上水平向左的拉力最小为(取g=10 m/s2)( )
A.6 N B.8 N
C.10 N D.12 N
解析:可以认为物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A、B之间的滑动摩擦力fAB=μmAg=1 N,B、C之间的滑动摩擦力fBC=μ(mA+mB)g=3 N,fAB<fBC,故用力将C拉动时,A、B之间发生相对运动,B、C相对静止.刚好拉动时绳上拉力T=1 N,C与地面之间的滑动摩擦力fC地=μ(mA+mB+mC)g=6 N,对B、C物体,拉力最小值为F=fAB+T+fC地=8 N,选项B正确.
答案:B
8.如图33所示,C是水平地面,A、B是两个长方形的物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1,B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
解析:由平衡条件可知,物体A不受摩擦力,故μ1可以为零,也可以不为零;对物块A和B整体分析,在水平方向上满足μ2(mA+mB)g=F,故μ2不可以为零,故选项B、D正确.
答案:BD
图34
7.如图32所示,汽车正在水平向右行驶,一轻杆的上端固定在车的顶部,另一端固定一个质量为m的小球,杆与竖直方向的夹角为θ.杆对球的弹力方向( )
图32
A.可能竖直向上
B.不可能斜向左上方
C.可能斜向右上方,但不一定沿杆的方向
D.一定沿杆且与竖直方向的夹角为θ
解析:若汽车水平向右匀速行驶,球受重力和弹力,由平衡条件可知,杆对球的弹力方向竖直向上;若汽车水平向右加速行驶,由牛顿第二定律可知,重力与弹力的合力方向应水平向右,所以弹力方向为斜向右上方,但不一定沿杆的方向;若汽车水平向右减速行驶,由牛顿第二定律可知,重力与弹力的合力方向应水平向左,所以弹力方向为斜向左上方.
答案:AC
图33
6.如图30所示,装满土豆的木箱,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,则木箱中某一质量为m的土豆受到其他土豆对它的作用力为( )
A.μmg B.mg
C.mg D.mg(1+μ)
解析:
图31
木箱做匀减速运动时,加速度为a=μg.以木箱中某一土豆为研究对象,把它的受力简化为只受重力和一个等效弹力(周围其他土豆对它的压力之和)作用下的问题.受力如图31所示,F合=μmg,可得:FN=mg.
答案:C
5.如图29所示,A、B、C为三个质量相等、材料相同的小物块,在沿斜面向上的拉力作用下,沿相同的粗糙斜面上滑,其中A是匀速上滑,B是加速上滑,C是减速上滑,而斜面体对地均处于静止状态,斜面体甲、乙、丙所受地面的摩擦力分别为Ff1、Ff2、Ff3,这三个力的大小关系是( )
图29
A.Ff1=Ff2=Ff3 B.Ff2>Ff1>Ff3
C.Ff3>Ff2>Ff1 D.Ff1>Ff2>Ff3
解析:本题重在考查滑动摩擦力的大小Ff=μFN与物体运动状态无关.斜面对A、B、C三物块的支持力和摩擦力大小均相同,由牛顿第三定律知A、B、C三物块对斜面的作用力也相同,又因斜面静止,所以地面对A、B、C三物块的摩擦力大小相同.故正确选项为A.
答案:A
图30
4.如图28所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T,下列说法正确的是( )
A.绳上拉力T与水平恒力F大小相等
B.木块A受到的是静摩擦力,大小等于T
C.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F
D.若木板B以2v匀速运动,则拉力仍为F
解析:将A、B看做一个系统,则该系统在水平方向受到三个力作用:向左的拉力F、向右的拉力T、向右的滑动摩擦力Ff,且F=T+Ff,所以F≠T,故A错.虽然木块A处于静止状态,但A、B之间发生相对运动,故A受到的是滑动摩擦力;同样,B受到的两个摩擦力都是滑动摩擦力,故B、C错.若木板B以2v匀速运动,由于A、B仍处于平衡状态,两个摩擦力大小、方向都未变,所以拉力仍为F,故D正确.
答案:D
3.如图27所示,在倾角为30°的斜面上有一重为10 N的物块,被平行于斜面、大小为8 N的恒力F推着沿斜面匀速上行,在推力F突然取消的瞬间,物块受到的合力大小为( )
A.8 N B.5 N
C.3 N D.2 N
解析:撤去力F前后,物块受的重力、斜面的支持力、滑动摩擦力均未变,没撤F时,物块的重力沿斜面向下的分力是5 N,滑动摩擦力为3 N,撤去F后,物块所受的合力沿斜面向下为8 N.
答案:A
图28
2.如图26所示,光滑小球,有一竖直轻弹簧A与一平行于斜面的轻弹簧B连接着,小球的下面与斜面接触,小球处于静止状态.则关于小球所受力的可能个数为( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析:利用假设法判断.假设撤去斜面,看球是否保持题设的“静止”状态.若能,说明球受弹簧A拉力和重力两个力作用;若不能,说明球受斜面的弹力、重力、弹簧A拉力、弹簧B的拉力四个力作用.假设弹簧B撤去,看球是否保持题设的“静止”状态,若能,说明球受弹簧A拉力和重力两个力作用;若不能,则受四个力作用.假设弹簧A撤去,看球是否保持题设的“静止”状态,若能,说明球受重力、弹簧B的拉力、斜面的弹力三个力的作用;若不能,说明受四个力作用,故B、C、D项正确.
答案:BCD
图27
1.实验室常用的弹簧秤如图25甲所示,连接有挂钩的拉杆与弹簧相连,并固定在外壳一端O上,外壳上固定一个圆环,可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳(重力为G)上,弹簧和拉杆的质量忽略不计,现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上,如图25乙、丙所示,分别用恒力F0竖直向上拉弹簧秤,静止时弹簧秤的读数为( )
图25
A.乙图读数F0-G,丙图读数F0+G
B.乙图读数F0+G,丙图读数F0-G
C.乙图读数F0,丙图读数F0-G
D.乙图读数F0-G,丙图读数F0
解析:弹簧秤的读数与弹簧的形变成正比,按图乙方式外壳受力F0=F+G,则弹簧秤的读数F=F0-G;按图丙方式弹簧的读数直接由F0引起,弹簧秤的读数为F0.
答案:D
图26
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