3.(2009·太原模拟)下列说法正确的是()
A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上B.物体的重心一定在其内部
C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的
答案D
要点三弹力
即学即用
4.在下图中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是()
答案B
5.(2009·泰安质检)如图所示,A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上,下端
搁置在水平地面上,处于静止状态,悬挂A杆的绳倾斜,悬挂B杆的绳恰好竖直,则关于
两杆的受力情况,下列说法中正确的有()
A.A、B杆都受三个力作用B.A、B杆都受四个力作用
C.A杆受三个力,B杆受四个力D.A杆受四个力,B杆受三个力
答案D
题型1重力概念的理解
【例1】关于重力的大小,下列说法中正确的是()
A.物体的重力大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受到的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
答案B
题型2弹力有无及方向判断
【例2】如图所示,用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为θ的斜面匀速下滑,已知斜
面的粗糙程度是均匀的,A、B两物体与斜面的接触情况相同.试判断A和B之间的细杆上
是否有弹力.若有弹力,求出该弹力的大小;若无弹力,请说明理由.
(1)A、B处于什么运动状态?
“轻质细杆”意味着什么?
答A、B一起匀速下滑,处于平衡状态.“轻质细杆”意味着它是理想杆,即质量不计,不可伸长,不可压缩,物体对它的作用力既可以是拉力,也可以是压力,且内部弹力处处相等,一旦外力撤销,杆内部弹力立即消失.
(2)细杆上弹力的有无可否由弹力的产生原因或直接用整体法进行判断?
答不可以,因为细杆形变与否是无法直接判断的.
不可以直接用整体法进行判断,若视A、B为整体,则可能存在的弹力为整体的内力,这在整体法的分析中是无法求解的.
(3)若以上方法都不能判断细杆上弹力的有无,那么你还能想出其他办法吗?
答由于杆的形变情况未知,可以采用假设法的分析方法.例如:
假设杆处于拉伸状态,则A受到杆向上的弹力,若杆实际处于压缩状态,则求出的弹力将为负值;若杆实际上没有形变,求出的弹力将为零.
(4)假设细杆处于拉伸状态,试用隔离法画出A、B物体的受力分析图.
答如下图甲、乙所示
(5)若取A、B为整体,试作出整体的受力分析图,并求出物体与斜面间的动摩擦因数.
答如右图所示
根据受力分析图,对A、B整体:
(mA+mB)gsinθ=f
(mA+mB)gcosθ=N
又f=μN
由以上各式解得:
μ=tanθ
(6)细杆对A物体和B物体的弹力为多大?
答根据图甲的受力分析图,对A:
mAgsinθ=fA+T
mAgcosθ=NA
又fA=μNA,μ=tanθ
由以上各式解得:
T=mAgsinθ-μmAgcosθ=0
根据图乙的受力分析图,对B:
mBgsinθ+T′=fB
mBgcosθ=NB
又fB=μNB,μ=tanθ
由以上各式解得:
T′=μmBgcosθ-mBgsinθ=0
故可知细杆没有弹力.
答案无弹力
题型3胡克定律的应用
【例3】如图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块;另
一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上.现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹
簧的弹力大小恰好等于
mg时,求A点上提的高度?
答案当乙处于压缩状态时,A点上升高度h=
;当乙处于伸长状态时,A点上升高度h=
题型4弹簧模型
【例4】一质量为50kg的男孩在距离河流40m高的桥上做“蹦极跳”,
原长长度AB为14m的弹性绳一端缚着他的双脚,另一端则固定在桥上
的A点,如图(a)所示,然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D.
男孩的速率v跟下坠的距离h的变化关系如图(b)所示,假定绳在整个
运动过程中遵守胡克定律(不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量,g取10m/s2).求:
(1)当男孩在D点时,绳所储存的弹性势能.
(2)绳的劲度系数是多少?
(3)讨论男孩在AB、BC和CD期间运动时作用于男孩的力的情况.
答案
(1)2×104J
(2)62.5N/m
(3)由题图(b)可知,AB段是一条倾斜的直线,男孩仅受重力作用;BC段男孩受重力和绳的拉力作用,且重力大于拉力;CD段男孩受重力和绳的拉力作用,且重力小于拉力.
1.关于力的概念,下列说法正确的是()
A.力是使物体产生形变和改变物体运动状态的原因
B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体又是施力物体
C.只要两个力的大小相同,它们产生的效果一定相同
D.两个物体之间的相互作用力可以是不同性质的力
答案AB
2.
(1)如图甲所示,光滑但质量分布不均的小球的球心在O,重心在P,静止在竖直墙和桌边之间.试画出小球所受弹力.
(2)图乙中,AC为竖直墙面,AB为均匀横梁,其重力为G,处于水平位置.BC为支持横梁的轻杆,A、B、C三处均用铰链连接.试画出横梁B端所受弹力的方向.
答案如下图所示
3.(2009·济南模拟)如图所示,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,上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢地
向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,求这个过程中下面木块移动的距离.
答案
4.如图所示,小车上固定一根折成θ角的折杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球,试分析下
列情况下,杆对球的作用力.
(1)小车静止.
(2)小车以加速度a水平向右运动.
答案
(1)mg,方向竖直向上
(2)
方向与竖直方向夹角为arctan
第2课时摩擦力
要点一滑动摩擦力
子即学即用
1.如图所示,将质量m=5kg的木板置于水平桌面上,将其右端三分之一长推出桌子边缘,木板
与桌面间的动摩擦因数为
试求欲将木板推回桌面所需施加的最小水平推力(g取10m/s2).
答案
N
2.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是()
A.受滑动摩擦力的物体一定是运动的
B.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
C.滑动摩擦力一定与物体的运动方向相反
D.两物体之间有滑动摩擦力,则两物体间一定存在弹力
答案D
要点二静摩擦力
即学即用
3.(2009·杭州模拟)如图所示,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.其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块在水平方
向受到的合力为()
A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向左D.零
答案D
题型1摩擦力大小的计算
【例1】如图所示,质量为mA的物块A静止在质量为mB的木板B上,若A与B之间的动摩擦
因数为μ.试分析下列各种情景中A、B间和B与地面间相互作用的摩擦力大小.
情景Ⅰ:
若一水平向右的外力F作用于B上,使A、B一起向右做匀速直线运动.
情景Ⅱ:
若水平向右的外力F作用于A上,如图a所示,使A在B上做匀速直线运动,且B始终静止.
ab
情景Ⅲ:
若水平向右的外力F作用于A上,如图b所示,使A、B一起向右做匀速直线运动.
答案情景Ⅰ:
0、F情景Ⅱ:
μmAg、μmAg情景Ⅲ:
F、F
题型2静摩擦力方向的判断
【例2】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向.
(1)物体A静止于斜面上,如图甲所示.
(2)物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上,如图乙所示.
(3)物体A放在车上,在刹车过程中A相对于车厢静止,如图丙所示.
(4)物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示.
答案
(1)沿斜面向上
(2)水平向左(3)水平向左(4)总指向圆心
题型3滑动摩擦力方向的判定
【例3】如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一物体,重力为G,现在用与斜面底边平行
的力F=G/2推物体,物体恰能在斜面上斜向下匀速直线运动,则物体与斜面之间的动摩擦
因数是多少?
答案
题型4生活物理
【例4】一般家庭的门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ
=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示.设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ
且受到的最大静摩擦力f=μN(N为正压力).有一次放学后,当某同学准备锁门时,他加最大力时,也不能将门关
上(此种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x,求:
(1)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.
(2)在正压力很大的情况下,仍然能够满足自锁条件,则μ至少要多大?
答案
(1)
(2)0.414
1.卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.当卡车开始运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动
B.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动
C.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于零
D.当卡车制动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于零
答案AC
2.(2009·潍坊质检)长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放
置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图
所示.铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小)
()
答案C
3.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,从滑轮
到P和到Q的两段绳都是水平的,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,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为()
A.4μmgB.3μmgC.2μmgD.μmg
答案A
4.某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案:
方案A:
木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图(a)所