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高中物理基础训练05 重力 弹力 摩擦力


基础训练 5

重力弹力摩擦力? 重力弹力摩擦力?

(时间 60 分钟,赋分 100 分)? 训练指要? 本套试题训练和考查的重点是:正确理解力的概念,力的作用效果,掌握力的图示法和力的分类;正 确理解重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件,会判断重力、弹力、摩擦力的方向和计算其大小.第 4 题、 第 7 题,第 15 题为创新题.这几道题的命题目的是想通过这几道题突破有关摩擦力方向的判断和大小计算 这个难点.? 一、选择题(每小题 5 分,共 40 分)? 1.关于物体所受的重力,以下说法中正确的是? A.物体只有在地面静止时才受到重力作用? B.物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力? C.物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力? D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大? 2.关于相互接触的两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法正确的是 A.有摩擦力一定有弹力? B.摩擦力的大小与弹力成正比? C.有弹力一定有摩擦力? D.弹力是动力,摩擦力是阻力 3.如图 1—5—1 所示,两根相同的轻弹簧 S1、S2,劲度系数皆为 k=4×102N/m,悬挂的重物的质量分 别为 m1=2 kg 和 m2=4kg.若不计弹簧质量,取 g=10 m/s2,则平衡时弹簧 S1、S2 的伸长量分别为

图 1—5—1 A. 5 cm,10cm ? B.10 cm,5cm ? C.15cm,10cm ? D. 10cm,15cm ? 4.(2002 年高考江苏试题)如图 1—5—2 所示,物体 a、b 和 c 叠放在水平桌面上,水平力为 Fb=5 N, Fc=10 N 分别作用于物体 b、c 上,a、b 和 c 仍保持静止.以 Ff1、Ff2、Ff3 分别表示 a 与 b、b 与 c、c 与桌面 的静摩擦力的大小,则

图 1—5—2 A.Ff1=5 N, Ff2=0, Ff3=5 N ? B. Ff1=5 N, Ff2=5 N, Ff3=0 ? C. Ff1=0, Ff2=5 N, Ff3=5 N ?

D. Ff1=0, Ff2=10 N, Ff3=5 N 5.一铁块 m 被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,如图 1—5—3 所示,下列哪一说法是错误的

图 1—5—3 A.铁块受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板? B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁力和互相推斥的弹力? C.磁力和弹力是互相平衡的力? D.磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动? 6.(2001 年 3+X 理科综合试题)如图 1—5—4 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 的轻弹簧连结起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为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?

图 1—5—4 A.L+

?
k

m 1g ?

B.L+

?
k

(m1+m2)g ?

C.L+

?
k

m 2g ?

D.L+

?
k

(

m1 m 2 )g m1 + m2

7.如图 1—5—5 所示, 质量为 m 的工件置于水平放置的钢板 C 上, 二者间的动摩擦因数为μ,由于光滑 导槽 A、B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度 v1 向右运动,同时用力 F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度 v2 沿导槽运动,则 F 的大小为

图 1—5—5 A.等于μmg B.大于μmg ? C.小于μmg D.不能确定 8.如图 1—5—6 所示,两木块的质量分别为 m1 和 m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2,上面木块 压在上面的弹簧上(但不拴接) ,整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹 簧.在这过程中下面木块移动的距离为?

图 1—5—6 A.

m1 g k1 m1 g k2

B.

m2 g k1 m2 g k2

C.

D.

二、填空题(每小题 6 分,共 24 分)? 9.(2002 年春季高考上海试题)有一批记者乘飞机从上海来到西藏旅游,他们托运的行李与在上海时 比较,行李的质量将_______.(填“变大” “不变”或“变小”;所受的重力的大小将_______.(填“变大” ) “不变”或“变小” ).? 10.用一根橡皮筋将一物块竖直悬挂, 此时橡皮筋伸长了 x1, 然后用同一根橡皮筋沿水平方向拉同一物 体在水平桌面上做匀速直线运动,此时橡皮筋伸长了 x2,那么此物块与桌面间的动摩擦因数μ=_______. ? 11.如图 1—5—7 所示,一匀速转动的半径为 R 的圆筒,角速度为ω,边缘固定一光滑的竖直杆(竖直 杆不随圆筒转动).用力将质量为 m 的滑块压在圆筒上让其沿杆匀速下滑,速度为 v,则物块受到的摩擦力 为_______,支持力为_______.?

图 1—5—7 图 1—5—8 12.如图 1—5—8 所示,将一质量为 m 的物体放在斜面上,并沿斜面向上施加一个拉力 T,为了使物体 能在斜面上保持静止, 所加拉力 T 的最小值为 T1, 最大值为 T2, 则物体受到的最大静摩擦力的大小为_______. ? 三、计算题(共 36 分)? 13.(12 分)质量为 2 kg 的物体放在水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹 簧伸长了 3 cm,当拉着物体前进时,弹簧伸长 2 cm,已知弹簧的劲度系数为 k=200N/m(g=10 N/kg),求: ? (1)物体所受的最大静摩擦力为多少?? (2)物体和地板间的动摩擦因数. 14.(12 分)如图 1—5—9 所示,一劲度系数为 k1 的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为 m 的 物体,另一劲度系数为 k2 的弹簧竖直放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量

都不计.要使下面弹簧的弹力减为原来的

2 时,应将上面弹簧的上端 A 竖直向上提高多少? 3

图 1—5—9 图 1—5—10 15.(12 分)如图 1—5—10 所示有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上,白毛巾的中间用绳与墙壁连结 着,黑毛巾的中部用手将它拉住,欲将其分离开来,若两条毛巾的质量均为 m,毛巾之间及其与地面之间 的动摩擦因数为μ,问:将黑毛巾匀速拉出需加多大的水平力?如果有 n 条白、黑毛巾交替折叠放置着,要 将 n 条黑毛巾一起匀速拉出,要多大的力???????

参考答案 一、1.D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.C 8.C ? 二、9.不变;变小? 10.x2/x1 ? 11.mg v ? ω R /v;mgωR/v.?
2 2 2

12.(T2-T1)/2 ? 三、13.(1)根据胡克定律,F=kx,当弹簧伸长 3 cm 时,弹簧的拉力为 6 N;弹簧伸长 2 cm 时,弹 簧的拉力为 4 N.再由平衡的知识,可得物体所受的最大静摩擦力为 6 N.? (2)滑动摩擦力为 Ff=4 N,正压力 FN=G=20 N,所以动摩擦因数μ=Ff/FN=0.2 ? 14.弹簧最初的压缩量设为 x0 ? 则 x0=

mg ? k1

当下面的弹簧被压缩 x1 时,上面的弹簧伸长了 x2,则?

2 1 mg mg x1= 3 x2= 3 k2 k1
A 端上移的高度为 x=(x0-x1)+x2= mg (

1 3

1 1 + ) k1 k 2

当下面的弹簧被拉长 x1 时,上面的弹簧伸长了 x2,则?

5 mg 3 x1′=x1x2′= k2

5 mg A 端上移的高度为 x′=(x0+x1′)+x2′= 3 ? 1 1 ( + ) k1 k 2
mg mg mg + ? ?2 + ? ?3 2 2 2 mg ?mg 1 1 (1+2+3+4)=5μmg,有 n 条白黑毛巾时,同理有:F= μmg(1+2+3+…+4n),故 F= μ + ? ?4 = 2 2 2 2 4n mg(1+4n)· =(4n+1)nμmg ? 2
15. 黑 毛 巾 有 四 个 面 受 到 摩 擦 力 , 平 衡 时 F=f1+f2+f3+f4= μ ·


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