高中物理力與直線運動同步練習冊
力與直線運動是高中物理課程重點知識,學生學了之後需要通過同步練習鞏固,下面是小編給大家帶來的,希望對你有幫助。
高中物理力與直線運動同步練習
一、選擇題
1.***多選***如圖所示,在水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運動,從t=0時刻起水平力F的大小隨時間均勻減小,到t1時刻F減小為零.物體所受的摩擦力Ff隨時間t的變化圖象可能是*** ***
解析:物體開始做勻速直線運動,說明物體所受水平向右的拉力F與向左的滑動摩擦力等大反向.當F減小時,物體做減速運動.若F減小為零之前物體始終運動,則摩擦力始終為滑動摩擦力,大小不變,A正確.若F減小為零之前物體已停止運動,則停止前摩擦力為滑動摩擦力,大小不變,停止後摩擦力為靜摩擦力,大小隨F的減小而減小,D正確.
答案:AD
2.***多選***如圖所示***俯視***,完全相同的四個足球彼此相互接觸疊放在水平面上,每個足球的質量都是m,不考慮轉動情況,下列說法正確的是*** ***
A.下面每個球對地面的壓力均為mg
B.下面的球不受地面給的摩擦力
C.下面每個球受地面給的摩擦力均為mg
D.上面球對下面每個球的壓力均為mg
解析:以四個球整體為研究物件受力分析可得,3FN=4mg,可知下面每個球對地面的壓力均為FN=mg,選項A正確;隔離上面球分析,3F1·=mg,F1=mg,選項D正確.隔離下面一個球分析,Ff=F1·=mg,選項B、C錯誤.因此答案選AD.
答案:AD
3.***多選***如圖所示,頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上,三條細繩結於O點,一條繩跨過定滑輪平行於斜面連線物塊P,一條繩連線小球Q,P、Q兩物體處於靜止狀態,另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ<90°,現緩慢改變繩OA的方向至θ>90°,且保持結點O位置不變,整個裝置始終處於靜止狀態.下列說法正確的是*** ***
A.繩OA的拉力一直增大
B.斜面體對物塊P的摩擦力的大小可能先減小後增大
C.地面對斜面體有向右的摩擦力
D.地面對斜面體的支援力大於物塊P和斜面體的重力之和
解析:緩慢改變繩OA的方向至θ>90°的過程,OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置到3位置所示,可見OA的拉力先減小後增大,OP繩的拉力一直增大,選項A錯誤;若開始時P受繩子的拉力比較小,則斜面對P的摩擦力沿斜面向上,OP繩拉力一直增大,則摩擦力可能先變小後反向增大,選項B正確;以斜面和P、Q整體為研究物件受力分析,根據平衡條件,斜面受地面的摩擦力與F沿水平方向的分力等大反向,故摩擦力方向向左,選項C錯誤;以斜面體和P、Q整體為研究物件受力分析,根據豎直方向受力平衡:N+Fcosα=M斜g+MPg+MQg,式中α為F與豎直方向的夾角,由圖分析可知Fcosα的最大值即為MQg***當F豎直向上時***,故FcosαM斜g+MPg,選項D正確.
答案:BD
4.***多選***如圖所示,質量為m的木塊在質量為M的長木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,木板處於靜止狀態.已知木塊與木板間的動摩擦因數為μ1,木板與地面間的動摩擦因數為μ2,最大靜摩擦力等於滑動摩擦力.下列說法正確的是*** ***
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2***m+M***g
C.當F>μ2***m+M***g時,木板便會開始運動
D.無論怎樣改變F的大小,木板都不可能運動
解析:對木板受力分析:水平方向受到木板向右的滑動摩擦力f1和地面向左的靜摩擦力f2,f1=μ1mg,由平衡條件得f2=f1=μ1mg,故A正確;由於木板相對於地面是否將滑動不清楚,地面的靜摩擦力不一定達到最大,則木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2***m+M***g,故B錯誤;由題意分析可知,木塊對木板的摩擦力不大於地面對木板的最大靜摩擦力,當F改變時,f1不變,則木板不可能運動,故C錯誤,D正確.
答案:AD
5.如圖所示,質量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上,通過最高點處的釘子用水平輕質細線拉住一質量為m、半徑為r的光滑球B,A、B均靜止.則*** ***
A.B對A的壓力大小為mg
B.細線對小球的拉力大小為mg
C.A對地面的壓力大小為***M+m***g
D.地面對A的摩擦力大小為mg
解析:由於A、B處於靜止狀態,故其所受合外力為零,整體受力分析,如圖所示,根據平衡條件,可得:FN-***M+m***g=0,根據牛頓第三定律可知:A對地面的壓力大小為***M+m***g,選項C正確,選項D錯誤.隔離B受力分析,如圖所示,根據平衡條件,由圖中幾何關係,可得==,得:N=mg,依據牛頓第三定律可得:B對A的壓力大小為mg;細線對小球的拉力F=mg,選項AB錯誤.
答案:C
6.如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面並緊挨著豎直粗糙牆壁,處於靜止狀態.現用力F沿斜面向上推A,A、B仍處於靜止狀態.下列說法正確的是*** ***
A.A、B之間的摩擦力大小可能不變
B.A、B之間的摩擦力一定變小
C.B受到的彈簧彈力一定變小
D.B與牆之間可能沒有摩擦力
解析:對物塊A,開始受重力、B對A的支援力和靜摩擦力作用而平衡,當施加力F後,仍然處於靜止狀態,開始A所受的靜摩擦力大小為mAgsinθ,若F=2mAgsinθ,則A、B之間的摩擦力大小可能不變,故A正確,B錯誤;對整體分析,由於A、B不動,彈簧的形變數不變,則彈簧的彈力不變,開始彈簧的彈力等於A、B的總重力,施加力F後,彈簧的彈力不變,總重力不變,根據平衡條件知,B與牆之間一定有摩擦力,故C、D錯誤.
答案:A
7.如圖所示,小球a的質量為小球b質量的一半,分別與輕彈簧A、B和輕繩相連線並處於平衡狀態.輕彈簧A與豎直方向夾角為60°,輕彈簧A、B伸長量剛好相同,則下列說法中正確的是*** ***
A.輕彈簧A、B的勁度係數之比為31
B.輕彈簧A、B的勁度係數之比為21
C.輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為21
D.輕繩上拉力與輕彈簧B上拉力大小之比為11
解析:設兩彈簧的伸長量都為x,a的質量為m,對小球b受力分析,由平衡條件可得:彈簧B的彈力kBx=2mg,對小球a受力分析,可得:kBx+mg=kAx,聯立可得:kA=3kB,選項A正確,B錯誤;同理F=kAxsin60°=kAx=kBx,選項CD錯誤.
答案:A
8.如圖是由某種材料製成的固定在水平地面上的半圓柱體的截面圖,O點為圓心,半圓柱體表面是光滑的.質量為m的小物塊***視為質點***在與豎直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下靜止在A處,半徑OA與豎直方向的夾角也為θ,且A、O、F均在同一橫截面內,則小物塊對半圓柱體表面的壓力為*** ***
A. B.mgcosθ
C. D.
解析:對小物塊受力分析可得,小物塊受重力、支援力、拉力F三個力作用處於靜止狀態,因此三力的合力為零,由平衡條件可得,支援力為,由牛頓第三定律可知,小物塊對半圓柱體表面的壓力為,選項D正確.
答案:D
二、非選擇題
9.如圖所示,輕杆BC的C點用光滑鉸鏈與牆壁固定,杆的B點通過水平細繩AB使杆與豎直牆壁保持30°的夾角.若在B點懸掛一個不計重力的光滑定滑輪,某人通過滑輪勻速的提起重物.已知重物的質量m=30 kg,繞繩質量不計,人的質量M=50 kg,g取10 m/s2.試求:
***1***此時地面對人的支援力的大小.
***2***輕杆BC和繩AB所受力的大小.
解析:***1***因勻速提起重物,則繞繩對重物的拉力FT=mg,繞繩對人的拉力大小為mg,所以地面對人的支援力為:FN=Mg-mg=***50-30***×10 N=200 N,方向豎直向上.
***2***定滑輪對B點的拉力方向豎直向下,大小為2mg,杆對B點的彈力方向沿杆的方向,如圖所示,由共點力平衡條件得:
FAB=2mgtan30°=2×30×10× N=200 N
FBC== N=400 N.
答案:***1***200 N ***2***400 N 200 N
10.如圖所示,質量m=4 kg的物體***可視為質點***用細繩拴住,放在水平傳送帶的右端,物體和傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.4,傳送帶的長度l=6 m,當傳送帶以v=4 m/s的速度逆時針轉動時,繩與水平方向的夾角θ=37°.已知:g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
***1***求傳送帶穩定運動時繩子的拉力T;
***2***某時刻剪斷繩子,則經過多少時間,物體可以運動到傳送帶的左端?
解析:***1***傳送帶穩定運動時,物體處於平衡狀態,有
Tcosθ=μ***mg-Tsinθ***
解得T=15.4 N.
***2***剪斷繩子後,根據牛頓第二定律有μmg=ma
解得a=4 m/s2
勻加速的時間t1==1 s
位移s1=at=2 m
則勻速運動的時間為t2==1 s總時間t=t1+t2=2 s.
答案:***1***15.4 N ***2***2 s