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2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 3.5習(xí)題課 物體的受力分析 新人教版必修1 (時(shí)間：60分鐘) 題組一　彈力有無的判定 圖359 1．如圖359所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有(　　) A．1個(gè) B．2個(gè) C．3個(gè) D．4個(gè) 答案　B 2．在下列各圖中，A、B之間一定有彈力的是(　　) 解析　兩物體間產(chǎn)生彈力的條件除了相互接觸外，還要相互擠壓產(chǎn)生彈性形變．A、C、D圖中A、B間雖有相互接觸，但不一定相互擠壓，故選B. 答案　B 3．如圖3510所示，將一個(gè)鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中，鋼球與各容器的底部和側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若鋼球和各容器都是光滑的，各容器的底部均處于水平面內(nèi)，則以下說法中正確的是(　　) 圖3510 A．各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用 B．各容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用 C．量杯的側(cè)壁對鋼球無彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用 D．口大底小的普通茶杯的側(cè)壁對鋼球有彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用 解析　假設(shè)容器側(cè)壁對鋼球有彈力作用，作出各容器中鋼球的受力分析圖分別如圖a、b、c所示，可見三種情況均與鋼球靜止的題設(shè)條件相矛盾，所以原假設(shè)不成立，各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用．因此，本題正確選項(xiàng)為A. 答案　A 題組二　摩擦力的判斷與計(jì)算 圖3511 4．(xx～xx浙江高一期中)一人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(　　) A．人受到重力和支持力的作用 B．人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用 C．人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用 D．人受到重力、支持力和與速度方向相同的摩擦力的作用 解析　人做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則人處于平衡狀態(tài)，受重力和支持力，若受摩擦力，一定沿水平方向，沒有力與摩擦力平衡，故B、C、D錯(cuò)． 答案　A 圖3512 5．(xx福建高一期末)如圖3512所示，物體放在水平桌面上，在水平方向上共受三個(gè)力作用，即F1、F2和摩擦力作用，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1＝10 N，F(xiàn)2＝2 N，若撤去F1，物體仍靜止不動(dòng)，則物塊受到的摩擦力是(　　) A．8 N，方向向右 B．8 N，方向向左 C．2 N，方向向右 D．2 N，方向向左 解析　在未撤去力之前，物體靜摩擦力為8 N，因此當(dāng)撤掉F1，F(xiàn)2不足以推動(dòng)物體，因此靜摩擦力為2 N，方向向右，C正確． 答案　C 圖3513 6．如圖3513，手用力握住一個(gè)豎直的瓶子，瓶子的重為250 N，當(dāng)瓶子靜止時(shí)，瓶子受到________(選填“靜”或“滑動(dòng)”)摩擦力的作用．摩擦力的大小為________N，摩擦力的方向________(選填“豎直向下”“豎直向上”“水平向右”或“水平向左”)．如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時(shí)瓶子受到摩擦力大小________(選填“變大”“變小”或“不變”)． 解析　當(dāng)瓶子靜止時(shí)，瓶子受到靜摩擦力作用，根據(jù)平衡有：f＝mg＝250 N，方向與重力的方向相反，豎直向上．靜摩擦力大小與正壓力大小無關(guān)，增大壓力，瓶子所受的靜摩擦力不變，仍然等于重力． 答案　靜　250　豎直向上　不變 7．如圖3514所示，在水平桌面上放一木塊，用從零開始逐漸增大的水平拉力F拉著木塊沿桌面運(yùn)動(dòng)，則木塊所受的摩擦力Ff隨拉力F變化的圖象正確的是(　　) 圖3514 解析　當(dāng)木塊不受拉力時(shí)(F＝0)，桌面對木塊沒有摩擦力(Ff＝0)．當(dāng)木塊受到的水平拉力F較小時(shí)，木塊仍保持靜止，但出現(xiàn)向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，桌面對木塊產(chǎn)生靜摩擦力，其大小與F相等，方向相反．隨著水平拉力F不斷增大，木塊向右運(yùn)動(dòng)的趨勢增強(qiáng)，桌面對木塊的靜摩擦力也相應(yīng)增大，直到水平拉力F足夠大時(shí)，木塊開始滑動(dòng)，桌面對木塊的靜摩擦力達(dá)到最大值Fmax.在這個(gè)過程中，由木塊水平方向二力平衡條件知，桌面對木塊的靜摩擦力Ff始終與拉力F等大反向，即隨著F的增大而增大．木塊滑動(dòng)后，桌面對它的阻礙作用是滑動(dòng)摩擦力，它小于最大靜摩擦力，并且在木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中保持不變． 答案　D 8．(xx成都六校聯(lián)考)一塊木板B放在水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過水平的輕彈簧稱固定在直立的墻壁上．現(xiàn)在用水平力F拉動(dòng)B，使它以速度v運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后彈簧稱的讀數(shù)為T.下列說法正確的是(　　) 圖3515 A．地面受到的滑動(dòng)摩擦力大小為T B．木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為T C．若木板B以2v的速度運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后A受到的摩擦力大小為2T D．若以2F的水平力拉木板運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后A受到的摩擦力大小為2T 解析　長木板處于平衡狀態(tài)，長木板所受的拉力和兩個(gè)摩擦力是平衡力，故此時(shí)長木板所受的地面對它的滑動(dòng)摩擦力為F－T，所以地面受到的滑動(dòng)摩擦力大小為F－T，故A錯(cuò)誤；由于此時(shí)木塊A處于平衡狀態(tài)，所以此時(shí)木塊A所受的摩擦力大小等于T，故B正確；若長木板以2υ的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，A仍然受滑動(dòng)摩擦力，穩(wěn)定后A受到的摩擦力大小為T，故C錯(cuò)誤；若用2F的力作用在長木板上，此時(shí)木塊A仍處于平衡狀態(tài)，所以此時(shí)A所受的摩擦力的大小仍等于T，故D錯(cuò)誤． 答案　B 題組三　物體的受力分析 圖3516 9．如圖3516所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力Fb＝5 N、Fc＝10 N分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止．以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小，則(　　) A．f1＝5 N，f2＝0，f3＝5 N B．f1＝5 N，f2＝5 N，f3＝0 C．f1＝0，f2＝5 N，f3＝5 N D．f1＝0，f2＝10 N，f3＝5 N 解析　以a為研究對象，根據(jù)a處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知b對a的靜摩擦力大小f1＝0，否則a水平方向所受的合力不為零，不能保持靜止．以ab整體為研究對象，根據(jù)兩者所處靜止?fàn)顟B(tài)，可得f2＝Fb＝5 N．再以三個(gè)物體整體為研究對象，根據(jù)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，得：f3＝Fc－Fb＝10 N－5 N＝5 N，方向水平向左．所以f1＝0，f2＝5 N，f3＝5 N．故選C. 答案　C 圖3517 10．如圖3517所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力F作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，且三者相對靜止，下面關(guān)于摩擦力的說法正確的是(　　) A．A不受摩擦力作用 B．B不受摩擦力作用 C．C不受摩擦力作用 D．以A、B、C為整體，整體受到的摩擦力為零 解析　對整體分析可知，整體水平方向受拉力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A應(yīng)受到地面的摩擦力；故A、D錯(cuò)誤；對B分析可知，B水平方向不受外力，AB間沒有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，故B不受摩擦力，故B正確；對C分析可知，C水平方向受向右的拉力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以C受到向左的摩擦力，故C錯(cuò)誤．故選B. 答案　B 圖3518 11．如圖3518所示，用細(xì)線將A物體懸掛在頂板上，B物體放在水平地面上，A、B間有一勁度系數(shù)為100 N/m的輕彈簧，此時(shí)彈簧伸長了2 cm.已知A、B兩物體的重力分別是3 N和5 N．則細(xì)線的拉力及B對地面的壓力分別是(　　) A．1 N和0 B．5 N和7 N C．5 N和3 N D．7 N和7 N 解析　已知彈簧伸長2 cm，彈簧的彈力為F＝2 N，可判斷彈簧對A產(chǎn)生向下的拉力，故細(xì)線的拉力應(yīng)為FT＝F＋GA＝5 N，B對地面的壓力FN＝GB－F＝3 N．綜上所述，本題正確選項(xiàng)應(yīng)是C. 答案　C 題組四　綜合應(yīng)用 圖3519 12．(xx～xx湖北高一期中)如圖3519所示，物體A重GA＝40 N，物體B重GB＝20 N，A與B、B與地的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．用水平繩將物體A系在豎直墻壁上，水平力F向右拉物體B，當(dāng)F＝30 N時(shí)，才能將B勻速拉出．求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？ 解析　設(shè)接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體A與B間的摩擦力為 F1＝μGA. 物體B與地面間的滑動(dòng)摩擦力為F2＝μ(GA＋GB) 將B勻速拉出，拉力大小與兩個(gè)摩擦力的合力大小應(yīng)相等，有 F＝μGA＋μ(GA＋GB)＝μ(2GA＋GB) 即30＝μ(240＋20) 解得，μ＝0.30. 答案　0.30 13．質(zhì)量5 kg的活塞夾在一個(gè)粗糙的豎立氣缸缸內(nèi)，活塞與缸壁間的最大靜摩擦力為10 N．現(xiàn)在利用輕質(zhì)繩子通過兩個(gè)光滑定滑輪將活塞與質(zhì)量M的鋼錠相連．問要使活塞相對缸壁靜止，鋼錠質(zhì)量M的范圍？(取g＝10 m/s2) 圖3520 解析　當(dāng)鋼錠質(zhì)量最大時(shí)，活塞有向上滑的趨勢，則活塞受到向下的靜摩擦力， 此時(shí)Mg＝mg＋F＝(50＋10)N＝60 N 所以最大質(zhì)量為6 kg 當(dāng)鋼錠質(zhì)量最小時(shí)，活塞有向下滑的趨勢，則活塞受到向上的靜摩擦力， 此時(shí)Mg＝mg－F＝(50－10)N＝40 N 所以最小質(zhì)量為4 kg 所以鋼錠質(zhì)量M的范圍為4 kg≤M≤6 kg. 答案　4 kg≤M≤6 kg