标题 | “相互作用”习题的解题技巧 |
范文 | 马勇![]() ![]() 第三章我们学习了高中最常见也是最重要的三个力:重力、弹力和摩擦力,还有用等效思想处理力的方法,即力的合成与分解,下面对这一部分的常见题型及解题技巧做一些探讨. 一、重力 例1 关于重力的说法中正确的是() A.在落向地球时,物体受的重力大于它静止时受的重力 B.一个物体不论是静止还是运动,也不论是怎么运动,受到的重力都是一样 C.重力就是物体对水平桌面的压力 D.因重力的方向总是竖直向下的,故重力一定和地面垂直 解析 重力的大小与物体的运动状态无关,运动时和静止时重力大小相等,A错误B正确;重力的施力物体是地球,压力的施力物体是放在桌面上的物体,两者不是同一个力,C错误;重力的方向竖直向下,但不一定和地面垂直,比如在斜坡上时和地面不垂直,D错误. 答案B 考点重力的理解. 例2 下列说法正确的是() A.有规则形状的物体重心一定在几何中心处 B.物体受滑动摩擦力一定运动 C.只要物体发生形变一定产生弹力 D.静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反 解析 重心还与质量分布有关,故A项错;因运动是相对的,一个物体在另一个物体表面上滑动,另一个物体相对地面可不动,但都受到滑动摩擦力,故B项错;物体发生弹性形变才能够跟它接触的物体产生弹力,如果形变不可恢复,则不能产生弹力,故C项错;静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反,故D项正确. 答案D 考点重心、滑动摩擦力、弹力、静摩擦力概念. 例3 关于重心,下列说法正确的是() A.重心就是物体内最重的一点 B.重心是物体各部分所受重力的合效果的作用点 C.任何形状规则的物体,它的重心必在其几何中心 D.重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外 解析 一个物体的各个部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心,故A错误、B正确;质量分布均匀、形状规则的物体,中心在其几何中心处,故C错误;重心是各部分受到的重力作用集中于一点,重心既可在物体内也可在物体外,D错误. 答案B 考点重心的概念. 二、弹力 例4 如图1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.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为() 解析 以下面的木块为研究对象进行分析,开始时m2受到的k2的弹力大小等于,则此时k2的压缩量为x1,则有,当上面的木块移开时,m2受到k2的弹力大小等于,设此时k2的压缩量为x2,则有,联立前两式得,此过程中下面木块移动的距离为下面弹簧伸长量的变化即,故应选C. 答案C 考点胡克定律、力的平衡条件. 例5 如图2所示,内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平面上.将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O'处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知容器半径为R、OP与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法正确的是() A.轻弹簧对小球的作用力大小为 B.半球形容器相对于水平面有向左的运动趋势 C.半球形容器对小球的弹力和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上 D.弹簧原长为 解析 对小球受力分析:重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力Ⅳ,如图3所示,由平衡条件和几何关系可知,N=F=mg,故A错误;半球形容器对小球的弹力和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上,C正确;由胡克定律得:弹簧的压缩量为,则弹簧的原长为,故D正确;以容器和小球整体为研究对象,分析受力可知:竖直方向有总重力、地面的支持力,容器相对于水平面无滑动趋势,地面对半球形容器没有摩擦力,故B错误;故选CD. 答案CD 考点共点力的平衡;胡克定律. 例6 如图4所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象.根据图象判断,正确的结论是() A.弹簧的劲度系数为1N/m B.弹簧的原长为6cm C.可将图象中右侧的图线无限延长 D.该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧的长度为10cm 解析 当外力为零时,弹簧处于原长,即原长为6cm,B正确;从图中可以看出,当外力为2N时,弹簧的长度为4cm,故有:,A错误;弹簧有弹性限度,拉力不能无限大,故C错误;该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧的弹力为2N,从图中可得长度为8cm,D错误; 答案B 考点胡克定律. 三、摩擦力 例7 如图5,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=12 N和F2=6N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,求: (1)此时物体所受到的摩擦力多大? (2)若将F1撤去后,物体受的摩擦力多大? (3)若将F2撤去后,物体受的摩擦力多大? 解析 (1)物体与地面间最大静摩擦力为fmax=8N,此时物体受拉力的合力为F1-F2=6N 答案(1)6N (2)6N(3)8N 考点摩擦力的计算 例8 一质量为m=2kg的物体置于水平传送带上,随传送带一起以速度V1=2.0m/s向前运动,中途因受到一光滑挡板的的阻碍而停止向前运动;现要用一平行于挡板的水平力F将物体以速度V2=1.5m/s沿着挡板拉离传送带,已知板与传送带运动方向垂直(如图6所示),物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,试求拉力F和挡板对物体的弹力Ⅳ分别为多少? 解析 以传送带为参考系,物体有两个速度,一个是与传送带速度方向相反的2m/s,一个是拉离传送带的1.5m/s,所以合速度的方向与挡板夹角为tanα=2/1.5=4/3.摩擦力的方向与这个速度方向相反.摩擦力大小为μmg=6N.则与拉离传送带方向相反的摩擦力大小为μmgsinα=3.6N,F与这个分力大小相等方向相反.在传送带的速度方向上摩擦力大小为μmgcosα=4.8N,Ⅳ与这个分离大小相等速度相反. 答案拉力F为3.6N;档板对物体的弹力为4.8N. 考点滑动摩擦力的方向 |
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