基礎(chǔ)熱身
1. 如圖K10-1所示,在兩塊相同的豎直木塊之間,有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚,用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板,使磚靜止不動(dòng),則第2塊磚對(duì)第3塊磚的摩擦力大小為( )
A.0 B.mg C.mg2 D.mg4
圖K10-1 圖K10-2
2.2014?黃岡模擬如圖K10-2所示,質(zhì)量為m的兩個(gè)球A、B固定在桿的兩端,將其放入光滑的半圓形碗中,桿的長(zhǎng)度等于碗的半徑,當(dāng)桿與碗的豎直半徑垂直時(shí),兩球剛好能平衡,則桿對(duì)小球的作用力為( )
A.33mg B.2 33mg C.32mg D.2mg
3.如圖K10-3所示,物塊M通過(guò)與斜面平行的細(xì)繩與小物塊m相連.斜面的傾角α可以改變.討論物塊M對(duì)斜面的摩擦力的大小,則有( )
圖K10-3
A.若物塊M保持靜止,則α角越大,摩擦力一定越大
B.若物塊M保持靜止,則α角越大,摩擦力一定越小
C.若物塊M沿斜面下滑,則α角越大,摩擦力越大
D.若物塊M沿斜面下滑,則α角越大,摩擦力越小
4. 2014?臨沂檢測(cè)圖K10-4甲為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖,網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形,O、a、b、c、d……為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn),安全網(wǎng)水平張緊后,若質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從高處落下,并恰好落在O點(diǎn)上,該處下凹至最低點(diǎn)時(shí),網(wǎng)繩dOe,bOg均呈120°向上的張角,如圖乙所示,此時(shí)O點(diǎn)受到的向下的沖擊力大小為F,則這時(shí)O點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為( )
圖K10-4
A.F B.F2 C.F+mg D.F+mg2
技能強(qiáng)化
5. A、B兩物體疊放在一起,用手托住靜靠在豎直墻上,突然釋放,它們同時(shí)沿墻面下滑,如圖K10-5所示,已知mA>mB,則( )
A.物體A只受重力作用
B.物體B受重力和A對(duì)它的壓力
C.物體A處于完全失重狀態(tài)
D.物體A、B都受到墻面的摩擦力
圖K10-5 圖K10-6
6.2014?石家莊模擬如圖K10-6所示,傳送帶向右上方勻速運(yùn)轉(zhuǎn),石塊從漏斗里豎直掉落到傳送帶上,然后隨傳送帶向上運(yùn)動(dòng),下述說(shuō)法中正確的是( )
A.石塊落到傳送帶上可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)
B.石塊在傳送帶上一直受到向右上方的摩擦力作用
C.石塊在傳送帶上一直受到向左下方的摩擦力作用
D.開始時(shí)石塊受到向右上方的摩擦力后來(lái)不受摩擦力
7.2014?揚(yáng)州模擬如圖K10-7所示,重80 N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上,有一根原長(zhǎng)為10 cm,勁度系數(shù)為1000 N/m的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長(zhǎng)度縮短為8 cm,現(xiàn)用一測(cè)力計(jì)沿斜面向上拉物體,若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25 N,當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度仍為8 cm時(shí),測(cè)力計(jì)讀數(shù)不可能為( )
A.10 N B.20 N
C.40 N D.60 N
圖K10-7 圖K10-8
8.2014?珠海摸底如圖K10-8所示,用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng),現(xiàn)用該彈簧沿傾角為30°的斜面拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng),則物體此時(shí)所受摩擦力( )
A.等于零
B.大小為12mg,方向沿斜面向下
C.大小為32mg,方向沿斜面向上
D.大小為mg,方向沿斜面向上
9.如圖K10-9所示,一個(gè)半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球.當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí),質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為 α=90°,質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上,設(shè)此時(shí)質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镹,細(xì)線的拉力大小為T,則( )
圖K10-9
A.N=(m2-m1)g B.N=m2g
C.T=22m1g D.T=(m2-22m1)g
10.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔),A、B間由細(xì)繩連接著,它們處于如圖K10-10所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài).此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài),且與水平線成30°角.已知B球的質(zhì)量為3 kg,求細(xì)繩對(duì)B球的拉力大小和A球的質(zhì)量.(g取10 m/s2)
圖K10-10
11.供電局某工程隊(duì)在冬天架設(shè)電線,如圖K10-11所示,設(shè)兩電線桿間距離為L(zhǎng),銅導(dǎo)線總重力為G,電線架好后,在兩桿正中部位電線下墜的距離為h,電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角為θ,求:
(1)兩電線桿處的電線彈力.
(2)當(dāng)?shù)较奶鞎r(shí),兩電線桿處的電線彈力與冬天相比是變大了,還是變小了? 為什么?(提示:導(dǎo)線上每處的彈力均沿切線方向)
圖K10-11
挑戰(zhàn)自我
12.物體的質(zhì)量為2 kg,兩根輕細(xì)繩AB和AC的一端連接于豎直墻上,另一端系于物體上,在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成θ角的拉力F,相關(guān)幾何關(guān)系如圖K10-12所示,θ=60°,若要使繩都能伸直,求拉力F的大小范圍.(g取10 m/s2)
圖K10-12
課時(shí)作業(yè)(十)
【基礎(chǔ)熱身】
1.A [解析] 將4塊磚視為一個(gè)整體,受力分析如圖甲所示,得f1=f4=2mg,方向豎直向上.再將3、4整體視為研究對(duì)象,受力如圖乙所示,得f23=0,故選項(xiàng)A正確.
2.A [解析] 根據(jù)題意可知球A、B間的桿一定水平,對(duì)其中一個(gè)小球受力分析,由共點(diǎn)力的平衡知識(shí)可得,桿的作用力F=mgtan30°=33mg,故選項(xiàng)A正確.
3.D [解析] 若物塊M保持靜止,所受摩擦力為靜摩擦力,其大小等于繩上拉力mg與物塊M沿斜面方向的重力分量Mgsinα的合力,當(dāng)mg>Mgsinα?xí)r,摩擦力方向沿斜面向下,其大小等于mg-Mgsinα,則α越大,摩擦力越小,當(dāng)mg
【技能強(qiáng)化】
5.AC [解析] 釋放后,因物體A、B與墻面間無(wú)壓力,故無(wú)摩擦力,兩物體均只受重力作用,做自由落體運(yùn)動(dòng),處于完全失重狀態(tài),故A、C正確,B、D錯(cuò)誤.
6.AB [解析] 由相對(duì)運(yùn)動(dòng)可知,石塊受到向上的滑動(dòng)摩擦力,使石塊加速向上運(yùn)動(dòng),最終可與皮帶達(dá)到共同速度,若加速運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)的位移大于兩輪間距,則一直加速;若小于兩輪間距,則達(dá)到共同速度后石塊與皮帶相對(duì)靜止,此后受靜摩擦力的作用,方向仍沿皮帶向上.
7.D [解析] 設(shè)滑塊受斜面的靜摩擦力沿斜面向上,由平衡條件得:F+f+kx=mgsin30°,可得:F+f=20 N.F由0逐漸增大的過(guò)程中,f逐漸減小,當(dāng)f=0時(shí),F(xiàn)為20 N,故A、B均可能;當(dāng)f沿斜面向下時(shí),F(xiàn)+kx=f+mgsin30°,有:F=f+20 N,隨著F增大,f也逐漸增大,直到f=25 N,此時(shí)F=45 N,當(dāng)F>45 N,滑塊就沿斜面滑動(dòng),故測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不可能為60 N.
8.A [解析] 由題知mg=kL.設(shè)物體所受摩擦力大小為f,方向沿斜面向上,由平衡條件得2mgsin30°=kL+f,解得f=0,故A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.
9.B [解析] 分析小球m1的受力情況,由物體的平衡條件可得,繩的拉力T=0,故C、D均錯(cuò)誤;分析m2受力,由平衡條件可得:N=m2g,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確.
10.60 N 6 kg
[解析] 對(duì)B球受力分析如圖所示,物體B處于平衡狀態(tài),有
Tsin30°=mBg
解得T=mBgsin30°=60 N
物體A處于平衡狀態(tài),則
在水平方向:Tcos30°=FNAsin30°
在豎直方向:FNAcos30°=mAg+Tsin30°.
由上兩式解得:mA=6 kg
11.(1)G2cosθ (2)變小 夏天電線下墜距離較大,θ變小,故拉力變小了
[解析] (1)以電線為研究對(duì)象,電線兩端所受的力為F1、F2,重力G可看作作用在電線中點(diǎn),F(xiàn)1、F2分解成水平方向和豎直方向兩個(gè)分量,由共點(diǎn)力的平衡條件
F1cosθ+F2cosθ=G
F1sinθ-F2sinθ=0
解得F1=F2=G2cosθ
(2)夏天電線下墜距離較大,θ變小,故拉力變小了.
【挑戰(zhàn)自我】
12.203 3 N≤F≤403 3 N
[解析] 作出物體A受力圖如圖所示,由平衡條件
Fy=Fsinθ+F1sinθ-mg=0
Fx=Fcosθ-F2-F1cosθ=0
由以上兩式解得
F=mgsinθ-F1
F=F22cosθ+mg2sinθ
要使兩繩都能繃直,則有F1≥0,F(xiàn)2≥0
即F有最大值Fmax=mgsinθ=403 3 N.
有最小值Fmin=mg2sinθ=20 33 N
則F的取值范圍是203 3 N≤F≤403 3 N.
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