届高考物理二轮同步复习第二章 相互作用课时作业4Word版含答案Word文档格式.docx
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因小球A处于平衡状态,悬线对A的作用力只能竖直向上,由平衡条件可得:
F+FN=G,由此可知,A、B、C均正确,D错误.
2.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示.其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( C )
A.10N,方向向左B.6N,方向向右
C.2N,方向向右D.0
当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8N,方向向左.可知最大静摩擦力Ffmax≥8N.当撤去力F1后,F2=2N<
Ffmax,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的F2等大反向.选项C正确.
3.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°
角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( C )
A.2-
B.
当F水平时,根据平衡条件得F=μmg;
当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°
角时,由平衡条件得Fcos60°
=μ(mg-Fsin60°
),联立解得μ=
,故选项C正确.
4.如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长,若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,则x为( A )
A.
B.
D.
物体质量为m时,上面的弹簧处于原长,由于物体处于平衡状态,下面的弹簧一定对物体有向上的弹力,因此下面的弹簧被压缩了x1,由平衡条件得k1x1=mg.换成质量为2m的物体后,下面的弹簧将进一步压缩x,同时上面的弹簧被拉伸x,平衡时有k1(x1+x)+k2x=2mg,联立解得x=
.
5.如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆且能保持平衡,则( B )
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
如果杆受拉力作用,则可以用与之等长的轻绳代替,如果杆受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,B正确.
6.科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的俯视图,若手机的重力为G,则下列说法正确的是( D )
A.手机受到的支持力大小为Gcosθ
B.手机受到的支持力不可能大于G
C.纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ
D.纳米材料对手机的作用力竖直向上
因为采用了纳米微吸材料,斜面会对手机存在一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为Gcosθ,其大小可能大于G,也可能小于G,取决于吸引力的大小,A、B错误;
手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力,故纳米材料对手机的作用力竖直向上,大小等于G,C错误,D正确.
7.弹簧拉力器是一种适合于大众健身的器械,如图所示,它由几根规格相同的弹簧并联而成,弹簧根数可以调整.甲同学使用挂有3根弹簧的拉力器训练,乙同学使用挂有2根弹簧的拉力器训练,乙同学将弹簧拉开的最大伸长量是甲同学的2倍,则乙同学对拉力器施加的最大拉力是甲同学的( B )
倍B.
倍
倍D.2倍
设一根弹簧的劲度系数为k,甲拉开的长度为x,乙拉开的长度为2x.甲的力为:
F=3kx,乙的力为:
F′=2k×
2x.故乙同学对拉力器施加的最大拉力是甲同学的n倍,n=
=
.故选B.
8.在天花板上用相同的两根轻质细线1和2悬挂一块薄板,细线1和2与竖直方向分别成45°
、60°
角,薄板处于静止状态,如图所示,则下列说法正确的是( B )
A.细线2对薄板的拉力大于细线1对薄板的拉力
B.设法保持重力位置不变,缓慢增加薄板的质量,则细线1先断
C.细线1和2延长线的交点一定是薄板的重心位置
D.细线2端点O2缓慢向右侧移动,且保持细线1位置不变,细线1对薄板的拉力减小
薄板在重力和细线1、2的拉力的作用下处于静止状态,三力的延长线必交于同一点,但不一定是重心,故C错误;
把两细线拉力正交分解,在水平方向F1sin45°
=F2sin60°
,可得细线2对薄板的拉力小于细线1对薄板的拉力,故A错误;
在重心位置不变,缓慢增加薄板的质量时,两细线的拉力同时增大,由于细线1的拉力较大,所以细线1先断,故B正确;
设细线2与水平方向的夹角为θ,在水平方向有F1sin45°
=F2cosθ;
在竖直方向,根据平衡条件有F1cos45°
+F2sinθ=mg,F1=
,细线2端点O2缓慢向右侧移动,细线2与水平方向的夹角θ减小,tanθ减小,所以细线1对薄板的拉力F1增大,故D错误.
9.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°
(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8).质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8),则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是图中的(取初速度v0的方向为正方向,g取10m/s2)( B )
滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用,由F=μFN和FN=mgcosθ联立得F=6.4N,方向为沿斜面向下.当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsinθ<
μmgcosθ,滑块不动,滑块受的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得F=mgsinθ,代入可得F=6N,方向为沿斜面向上,故选项B正确.
10.(2019·
安徽六校二模)如图,在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆,挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性.由于热胀冷缩,冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少.对B线杆及两侧的电线,冬季与夏季相比( D )
A.电线最高点处的张力变小
B.电线最低处的张力不变
C.线杆对地面的压力变小
D.线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变
以线杆间电线为研究对象,受力分析如图所示.由对称性及共点力平衡条件可得:
Fcosθ=
mg,由于热胀冷缩,冬天电线变短,θ角增大,电线最高点处的张力变大,A项错误,电线最低处的张力F′=Fsinθ=
mgtanθ,θ角增大,F′变大,B项错误.线杆两侧电线对线杆拉力的合力等于两杆间电线的重力,方向竖直向下,且保持不变,则知杆对地面的压力不变,则C项错误,D项正确.
11.(多选)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是( AD )
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.当F>
μ2(M+m)g时,木板便会开始运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
由于木块在木板上运动,所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用,其大小为μ1mg,根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为μ1mg.又由于木板处于静止状态,木板在水平方向上受到木块的摩擦力μ1mg和地面的静摩擦力的作用,二力平衡,选项A正确,B错误;
若增大F的大小,只能使木块的加速度大小变化,但木块对木板的滑动摩擦力大小不变,因而也就不可能使木板运动起来,选项C错误,D正确.
12.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从定滑轮到P和到Q的两段轻绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,定滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动,则F的大小为( A )
A.4μmgB.3μmg
C.2μmgD.μmg
因为P、Q都做匀速运动,因此可用整体法和隔离法求解.隔离Q进行分析,Q在水平方向受绳向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1=μmg,因此FT=μmg.对整体进行分析,整体受绳向左的拉力2FT,桌面对整体的向左的摩擦力Ff2=2μmg,向右的外力F,由平衡条件得:
F=2FT+Ff2=4μmg.故A正确.
13.如图所示,质量为m的物体连接在置于水平面上的劲度系数为k的竖直轻弹簧上.一根弹性细绳跨过定滑轮与物体连接.弹性细绳没有拉力时,其端点位于M位置.缓慢拉细绳直到端点到N位置时,弹簧对物体的拉力大小恰好等于物体的重力.已知这种弹性细绳的弹力与伸长量成正比,比例系数为k′,求:
(1)弹性细绳没有拉力时,弹簧的形变量;
(2)把弹性细绳端点从M拉到N过程中物体上升了多少?
(3)M、N间的距离为多大?
(1)细绳没有拉力时,弹簧处于压缩状态,设压缩量为x0,有kx0=mg,解得x0=
(2)当弹性细绳端点从M缓慢拉到N位置时,因弹簧对物体的拉力大小恰好等于A的重力,说明弹簧处于伸长状态,且伸长量x1=x0=
所以物体上升的高度为h=2x0=
(3)弹性细绳中弹力FT=2mg
弹性细绳伸长量x2=
M、N间的距离为xMN=h+x2=2mg
答案:
(1)
(2)
(3)2mg