关于力的习题

第三章 相互作用 一 选择题 1 关于重力的说法中 正确的是 A 重力的方向总是指向地心 B 重力的施力物体是地球 C 重力就是地球对物体的吸引力 D 只有下落的物体才受重力作用 2 下列有关力的说法中 正确的是 A 没有施力物体或受力物体的力是不存在的 B 被竖直抛出的物体在空中上升 是因为受到了竖直向上的升力的作用 C 只有直接接触的物体才可能有力产生 D 力的大小相同 作用效果就一定相同 3 关于弹力的说法中 正确的是 A 通常所说的压力 支持力和绳的拉力都是弹力 B 两物体只要相互接触就一定有弹力存在 C 压力和支持力的方向总是垂直于接触面 D 放在地面上的物体 对地面的压力就是它受到的重力 4 关于弹力和摩擦力的说法中 下列正确的是 A 有弹力一定就有摩擦力 B 相对静止的物体间没有摩擦力 C 滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比 D 两物体间有滑动摩擦力就一定有正压力 5 置于水平面上的物体 在水平拉力的作用下向前运动 如果接触面的性质不变 当 拉力增大时 物体的速度也随之增大 则该物体所受的滑动摩擦力将 A 增大 B 不变 C 减小 D 无法确定 6 在力的合成中 已知的两个分力大小不等 则 A 合力一定大于两个分力 B 合力可能同时垂直于两个分力 C 合力的方向可能与一个分力的方向相反 D 两个分力的夹角 在 0 到 180 之间变化时 角越小 合力越大 7 关于摩擦力的方向 下列说法正确的是 A 摩擦力总是阻碍物体的运动 2 B 滑动摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反 C 滑动摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直 D 静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 8 如图所示 一木块放在粗糙水平桌面上 其中 F1 9 N F2 4 N 当 F1 从 9 N 逐 渐减少至零 而 F2 不变 的过程中 木块始终处于静止状态 则木块所受的摩擦力将 A 逐渐变大 B 逐渐变小 C 先减小后变大 D 先变大后变小 9 把一个重为 G 的物体用一个水平的推力 F kt k 为恒量 t 为时间 压在竖直的足 够高的平整的墙上 则从 t 0 开始物体所受的摩擦力 F1 随时间 t 的变化关系是图中的 哪一个 10 如图所示 当绳子的悬点 A 缓慢向左移到 A 点时 关于绳子 AO 和 BO 拉力的合 力变化正确的是 A 数值变大 方向变化 B 数值变小 方向变化 C 数值不变 方向不变 D 数值不变 方向变化 二 填空题 1 自然界中最基本的四种相互作用分别是 常见的重力属于 相互作用 弹力 摩擦力属于 相互作用 2 人在普通自行车上蹬车前进 车的前轮受到的地面的摩擦力方向为 后 轮受到的地面的摩擦力方向为 3 3 如图所示 质量为 m 的木箱 置于粗糙的水平地面上 在斜 向下的恒力 F 作用下沿水平面向右匀速运动 F 与水平夹角为 求 木箱与地面间的动摩擦因数 4 O 点受到 F1 和 F2 两个力作用 已知 F1 3 0 N F1 与 F2 的合力为 4 0 N 它们 的方向如图所示 则 F2 的大小为 N 方向为 5 如图所示 ABC 三个物体叠放在桌面上 在 A 的上面再加一个作用力 F 则 C 物体 受到的竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有 个力 是 6 如图所示 固定斜面的倾角为 30 物块 A B 通过绳和定滑轮连接保持静止 A 的质量为 m A 与斜面间的最大摩擦力为 0 22mg 当 B 质量为 时 A 所受的 静摩擦力为零 当 B 的质量为 时 A 所受的静摩擦力的方向沿斜面向上 大小为 0 16mg 当 B 的质量为 时 A 所受的静摩擦力方向沿斜面向下 大 小为 0 2mg 三 计算题 1 同学们在单杆上做引体向上运动时 两手臂间的距离是应该与肩 A B 30 4 同宽好还是大于肩宽好 为什么 2 一根质量为 m 长为 L 的均匀长方体木料放在水平桌面上 木料与桌面间的动摩擦 因数为 现用水平力推木料 当木料经过如图所示的位置时 桌面对它的摩擦力是多少 3 如图所示 物体质量为 m 人推着物体匀速上坡 已知推力为 F 坡面与水平面 的倾角为 则物体与坡面间的动摩擦因数是多少 4 如图所示 吊篮重 200 N 人重 500 N 绳子质量及绳子与滑轮摩 擦不计 当此人用 100 N 的力拉绳子时 吊篮底板对人的支持力是多少 地面对篮的支持力是多少 要使篮离地上升 此人的拉力至少是多少 2 L 3 L 3 F m 5 参考答案 一 选择题 1 B 解析 A 万有引力指向地心 除南 北极外重力是万有引力的一个分力 不总指向 地心 B 正确 C 万有引力是地球对物体的吸引力 除南 北极外重力是万有引力的一个分 力 D 地面附近的任何物体都受重力作用 2 A 解析 A 正确 B 物体具有惯性 因而上抛的物体会向上运动 若空气阻力可以忽略 可认 为物体本身只受到竖直向下的重力作用 C 受力物体的质量以及物体之间还可以通过场发生作用而不必接触 如万有 引力 电磁力 D 受力物体的质量以及力的作用点 方向都会影响力的效果 3 A C 解析 A 正确 B 宏观的相互接触不一定产生弹力 C 正确 D 物体放在地面上 由于重力 物体与地面相互挤压 物体的接触面与地面 都产生形变 产生弹力 物体对地面的弹力就是地面所受的压力 4 D 解析 A 摩擦力产生的条件是粗糙的界面上存在相对运动或有相对运动的趋势 B 例如传送带载着物体加速运动 物体与传送带相对静止 但受静摩擦力作 用 C 滑动摩擦力的大小与物体之间的弹力成正比 弹力不一定与重力有关 6 D 正确 5 B 解析 F FN 水平地面上的物体 FN G mg m 不变 F 不变 6 C D 解析 合 F FFFF cos2 21 2 2 2 1 A 当两个分力大小相近 方向相反时 合力大小可能小于各自两分力的大小 B 假设合力同时垂直两分力 且各力都在一个平面内 则两分力方向必相同或相反 由此可推出合力应沿其中一个分力的方向或与两分力同向 显然与假设矛盾 故假设错误 C D 正确 7 C 解析 A 摩擦力阻碍相对运动 例如传送带载着物体加速运动 摩擦力促进物体运 动 B 滑动摩擦力和相对运动方向相反 例如物体在前进着的传送带上相对于传 送带向后打滑 但物体本身仍向前加速 C 摩擦力平行于接触面 正压力垂直于接触面 故二力垂直 D 同 A 例 8 C 解析 木块静止 所受合力为 0 设木块所受摩擦力为 F F1 F2 F F F1 F2 当 F1从 9 N 减小到 0 的过程中 F 先减小 再反向增大 9 B 解析 刚开始时物体运动 摩擦力为滑动摩擦力 F1 FN F kt 随着 t 的增大 F1逐渐增大 当 F1 G 时 重物所受合力为 0 a 0 速度达到最大 之后随着 t 的继续 增大 F1仍逐渐增大 F1 G 物体开始减速 当速度减小为 0 时 此时 v 0 滑动摩擦力 变为静摩擦力 物体不再运动 由受力平衡可知静摩擦力 F1 大小等于重力 故之前 F1 G 此时 F1减小为 G 从 t 0 时开始 F1 先不断均匀增大 到达某一时刻突然减小 7 为 G 之后恒等于 G 不再变化 10 C 解析 结点静止 故受平衡力 因此 AO 绳与 BO 绳上的拉力的合力始终与重力平衡 重力大小不变 方向始终竖直向下 故合力大小不变 方向始终竖直向上 二 填空题 1 引力相互作用 电磁相互作用 强相互作用 弱相互作用 引力 电磁 解析 弹力 摩擦力是因为物质分子间电磁相互作用引起的宏观效应 2 向后 向前 解析 前轮若不受摩擦力 则前轮在水平方向上不受力 故自行车前进时前轮应不转 则前轮与地面接触的部分相对于地面向前运动 故受地面向后的摩擦力 同理 后轮与地 面接触的部分相对于地面向后运动 故受向前摩擦力 3 mg F F sin cos 解析 设 FN 为木箱受到的支持力 F3为木箱受到的摩擦力 对木箱作受力分析 将 F 分解为竖直 F2 和水平 F1 两个方向上的分力 由几何关系得 F1 Fcos F2 Fsin 由受力平衡得 F1 F3 F2 G F N 由公式得 F3 F N mg F F GF F F F sin cos 2 1 N 3 4 5 右偏下约 37 解析 N 5 N 222 1 2 2 34 FFF 合 tan 0 75 arctan 0 75 37 合 1 F F 4 3 5 一个 B 对 C 的压力 解析 C 受到 B 的压力 大小等于 A B 的重力值与力 F 值之和 6 0 5m 0 34m 0 7m 解析 对 A 受力分析如图 1 设 F1 为 A 受到的拉力 FN 为支持力 将 G 分解 G1 Gsin 30 G2 G cos30 静止时 受力平衡 F1 G1 FN G2 F1 mBg mBg mgsin 30 mB 0 5m 8 同理如图 2 设 F2 为 A 受到的摩擦力 F1 F2 G1 mB mgmggmB5 0 16 0 0 34 m 同理如图 3 G1 F2 F1 mB 0 7m mgmggmB2 05 0 图 1 图 2 图 3 三 计算题 1 与肩同宽好 这样在平衡时每臂提供的拉力只需人体重的一半 与大于肩宽的情况 比较 人会更省力些 2 mg 解析 摩擦力的大小只与挤压力的大小和接触面的粗糙程度有关 与接触面积无关 F FN 图示时的挤压力大小仍为 FN mg F mg 3 mg mgF cos sin 解析 对 m 作受力分析 如图将 G 正交分解 由几何关系 GG GG cos sin 2 1 物体匀速运动 受平衡力 mgG F F GFF GF N1 11 2N mg mgF G GF G GF F F cos sin cos sin 2 1 N 1 9 4 400 N 500 N 350 N 解析 将人与吊篮看作一整体 共重为 G 其