《创新设计》第2章带答案.docx

1、创新设计第2章带答案第1讲重力弹力基 础 自 测1(多选)如图211所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()图211A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置与物体形状或质量分布有关D力是使物体运动的原因解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动的原因而是改

2、变物体运动状态的原因，所以D错误答案AC2(单选)玩具汽车停在模型桥面上，如图212所示，下列说法正确的是()图212A桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变B汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变D汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变解析汽车与桥面相互挤压都发生了形变，B错；由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C对，D错；由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，A错答案C3(单选)在图中，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是()解析假设将与研究对象接触的物体逐一移走，如果研究对象的状态发生变化，则表示它们之间有弹力；如

3、果状态无变化，则表示它们之间无弹力四个选项中当B选项中的B物体移走后，A物体一定会摆动，所以B选项中A、B间一定有弹力答案B4(单选)在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图213所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()图213A均竖直向上B均指向球心OCA点处指向球心O，B点处竖直向上DA点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上解析碗对筷子A、B两点处的作用力属于弹力，而接触的弹力总是垂直于接触面，因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键在A点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以在A点处的接触面是球面在该点的切面，此处的弹力与切面

4、垂直，即指向球心O.在B点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在B点处的接触面与筷子平行，此处的弹力垂直于筷子斜向上故选项D正确答案D5(单选)一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是()A.B.C.D. 解析设弹簧原长为L0，由胡克定律知，Gk(L1L0)，Gk(L0L2)，联立可得k，D对答案D热点一弹力的有无及方向的判断【典例1】 如图214所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为的固定斜面滑

5、动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()图214A无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力解析先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为agsin ，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是agsin ，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力故选项A正确答案A【跟踪短训】1画出下图215中物体A

6、所受弹力的示意图(所有接触面均光滑)图215答案热点二弹力大小的计算图216【典例2】 图216所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是()A小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上C小车向右做匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D小车向右做匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上审题指导审题关键词：固定曲杆杆发生微小弹性形变杆上的弹力方向具有多种可能性需借助相关物体的运动状态来判断(不能直接判断)解析小球受重力和杆的作用力F处于静止或匀速运

7、动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，有Fmg，方向竖直向上小车向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示，由图可知，Fmg，方向可能沿杆向上答案CD反思总结轻杆弹力的确定方法杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向，其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定，可以理解为“按需提供”，即为了维持物体的状态，由受力平衡或牛顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向，杆就会根据需要提供相应大小和方向的弹力【跟踪短训】2如图217所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F

8、的拉力作用，而左端的情况各不相同：图217弹簧的左端固定在墙上；弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()AL2L1 BL4L3CL1L3 DL2L4解析弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定由于弹簧质量不计，这四种情况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项答案DA对点训练练熟基础知识题组一对力、重力概念的理解1(单选)下列说法正确的是()A力是物体对物体的作用B只有直接接触的物体间才有力的作用C用脚踢出去的足

9、球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动D甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后解析力的作用不一定要直接接触譬如地球与物体之间的万有引力，电荷与电荷之间的作用力，都不需要直接接触，所以B错误；力的作用离不开物体，用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，球没有受到向前的力来维持它向前运动，C错误；两个物体之间的相互作用力没有先后之说，所以D错误答案A2(单选)下列关于重力的说法中正确的是()A物体只有静止时才受重力作用B重力的方向总是指向地心C地面上的物体在赤道上受的重力最小D物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数一定等于物体的重力解析物体是否受重力作用与其运动状态无关

10、，故A错重力实际是万有引力的一个分力(另一个分力提供物体绕地球自转的向心力)，万有引力方向指向地心，重力方向不一定指向地心(只有在两极或赤道上的物体所受的重力方向才指向地心)，故B错在赤道上，物体所受的重力等于万有引力与物体随地球运动的向心力之差，而在赤道上向心力最大，物体在赤道上受的重力最小，C正确在弹簧秤和物体都静止或匀速运动时，测出的示数才等于物体的重力，若弹簧秤拉着物体加速上升或下降，则弹簧秤的示数不等于重力，故D错答案C3(单选)关于地球上的物体，下列说法中正确的是()A在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用B物体只有落向地面时才受到重力作用C将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所

11、受的重力比落向地面时小D物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关解析重力是由于地球的吸引而使物体受到的地球的作用力，不管物体静止还是运动，也不管物体上升还是下落，一切物体都受重力作用在“天上”绕地球飞行的人造卫星也要受重力作用，故A、B项错误地面附近同一物体的重力大小、方向都不会发生改变，重力的大小可由公式Gmg求出，C项错误重力大小与物体的质量有关，与运动状态无关，选项D正确答案D题组二对弹力的理解4(多选)在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图2111所示的情况就是一个实例当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是()图2111A跳板

12、发生形变，运动员的脚没有发生形变B运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的C此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析发生相互作用的物体均要发生形变，故A错；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B正确；在最低点，运动员虽然处于瞬间静止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误、D正确答案BD5(多选)如图2112所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P.用力压桌面，观察墙上光点位置的变化下列说法中正确的是()图2112AF增大

13、，P上移 BF增大，P下移CF减小，P下移 DF减小，P上移解析本题考查微小形变的放大法当力F增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P下移；反之，若力F减小，光点P上移所以，选项B、D正确答案BD6(单选)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2113所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()图2113解析小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin (为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生

14、弯曲，C正确答案C7(单选)如图2114所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车处于水平面上，细绳始终保持竖直关于小球的受力情况，下列说法正确的是()图2114A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动，小球一定受两个力的作用D若小车向右运动，小球一定受三个力的作用解析若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，则没法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A项错误，B项正确若小车向右匀速运动，小球受重

15、力和绳子拉力两个力的作用；若小车向右做减速运动，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D项都不对答案B题组三弹力大小的分析计算8(2013银川、吴忠部分中学联考)(单选)如图2115所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是()图2115A只有F1F2时，示数才为F1B只有F1F2时，示数才为F2C不论F1、F2关系如何，示数均为F1D不论F1、F2关系如何，示数均为F2解析弹簧秤的示数决定于作用在秤钩上力的

16、大小，而与作用在与外壳相连的提环上的力无关，故C正确答案C9(单选)如图2116所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是()图2116AF1F2F3 BF1F2F2 DF3F1F2解析第一个图中，以弹簧下面的小球为研究对象，第二个图中，以悬挂的小球为研究对象，第三个图中，以任意一小球为研究对象第一个图中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1mg；后面两个图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2F3mg，故三图中平衡时弹簧的弹力相等答案A

17、10(单选)如图2117所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L13.40 cm，当弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L25.10 cm.g取9.8 m/s2.由此可知()图2117A弹簧的原长是1.70 cmB仅由题给数据无法获得弹簧的原长C弹簧的劲度系数是28 N/mD由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数解析设弹簧原长为L0，由胡克定律得k(L1L0)mg，k(L2L0)2mg，解得L01.70 cm，k29 N/m，A正确

18、答案A第2讲摩擦力基 础 自 测1(单选)下列关于摩擦力的说法正确的是()A摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B摩擦力的大小与相应的正压力成正比C运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用D静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反解析摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A错；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D对；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B错答案D2(多选)下列关于摩擦力的说法中，正确的是()A滑动摩擦力的大小一定

19、与接触面上的压力成正比B运动物体受到的摩擦力不一定等于FNC在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比D以上说法都不正确解析解答本题时要注意静摩擦力与滑动摩擦力的区别，静摩擦力并非与接触面间的压力成正比，而且压力不一定等于重力，故选项A正确、C错误；运动的物体可能受静摩擦力的作用，选项B正确答案AB3(单选)质量为m的物体在水平面上，在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动，如图221所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为，则物体()图221A在F1的反方向上受到Ff1mg的摩擦力B在F2的反方向上受到Ff2mg的摩擦力C在F1、F2合力的反方向上受到

20、的摩擦力为FfmgD在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ffmg答案D图2224(2013山东淄博模拟)(单选)如图222所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()A.B.C.D. 解析由题意可以判断出，当倾角30时，物块受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1mgsin 30，当45时，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2FNmgcos 45，由Ff1Ff2得.答案C热点一静摩擦力方向的判断【典例1】 如图223所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B

21、受到的摩擦力()图223A方向向左，大小不变 B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变 D方向向右，逐渐减小解析对A、B整体受力分析如图所示，滑动摩擦力F使整体产生加速度a，a等于g不变，对B受力分析知，B所受静摩擦力FfmBamBg，大小不变，方向向左，故A对，B、C、D错答案A反思总结应用“状态法”解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法，在使用状态法处理问题时，需注意以下两点：(1)明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿定律求解静摩擦力的大小和方向(2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角【跟

22、踪短训】1分析图224中各种情况下物体A所受摩擦力的方向图224答案(a)A受沿传送带向上的静摩擦力(b)A受沿斜面向上的静摩擦力(c)A受竖直向上的静摩擦力(d)酒瓶A受竖直向上的静摩擦力(e)A受水平向右的静摩擦力2如图225所示，倾角为的斜面C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态则()图225AB受到C的摩擦力一定不为零BC受到地面的摩擦力一定为零CC有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0解析若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜

23、面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误，C项正确；将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C整体在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为0，D项正确答案CD图226【典例2】如图227所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是()图227A物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下B物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下C物体A

24、随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用D无论A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同解析无论传送带向上还是向下运动，物体A随传送带匀速运动处于平衡状态，在重力作用下有相对于传送带沿斜面向下的运动趋势，传送带对物体有沿斜面向上的静摩擦力，根据平衡条件可得Ffmgsin ，所以D正确答案D【跟踪短训】3下列关于摩擦力的说法，正确的是()A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速解析摩擦力总

25、是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的相对运动与物体的实际运动无关当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故C、D项正确答案CD热点三摩擦力的大小计算【典例3】 (2013全国新课标卷，15)如图228，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)由此可求出()图228A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力解析物块在斜面上处于静止状态，先对物块进行受力分析，确定其运动趋势，列平衡方程可得Ff.物块受与斜面平行的外力

26、F作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随F的变化而变化设斜面倾角为，由平衡条件F1mgsin Ffmax0，F2mgsin Ffmax0，解得Ffmax，故选项C正确答案C【跟踪短训】4如图229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的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2.下列说法正确的是()图229A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC当F2(mM)g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动解析由于木块在木板上运动，所以木块受到木板

27、的滑动摩擦力的作用，其大小为1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为1mg.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1mg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，只能使木块加速运动，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正确答案ADA对点训练练熟基础知识题组一对摩擦力的理解1(单选)关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是()A摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定

28、是阻力解析摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与它的运动方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上，故A、B正确；运动的物体可受静摩擦力作用，如随传送带一起加速的物体，静止的物体可受滑动摩擦力作用，如滑块滑过固定的木板时木板受的力，故C正确；静摩擦力也可以充当动力，故D不正确答案D2(多选)卡车上放一木箱，车在水平路面上运动时，以下说法中正确的是()A车启动时，木箱给卡车的摩擦力向后B车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力向前C车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力为零D车突然制动时，木箱获得向前的摩擦力，使木箱向前滑动解析车启动时，卡车及木箱均有向前的加速度

29、，故卡车应给木箱一个向前的摩擦力，其反作用力应向后，故A项正确；匀速运动时，水平方向不受力或合力为零，故B项错误，C项正确车突然制动时，减速运动，故加速度向后，木箱获得的摩擦力也向后，木箱向前减速滑行，D项错误答案AC3(单选)关于由滑动摩擦力公式FfFN推出的，下列说法正确的是()A动摩擦因数与摩擦力Ff成正比，Ff越大，越大B动摩擦因数与正压力FN成反比，FN越大，越小C与Ff成正比，与FN成反比D的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析动摩擦因数的大小由接触面的粗糙程度及材料决定，与摩擦力Ff和压力FN无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数也就确定了答案D题组二静摩擦力分析和计算4(单选)如图2216所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面