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文档简介

1、 考点内容 要求 考纲解读 1. 高考着重考查的知识点有:力形变、弹性、胡克定律的合成与分解、弹力、摩擦力概静摩擦动摩擦因数、滑动摩擦力、 念及其在各种形态下的表现形 力式对受力分析的考查涵盖了高 矢量和标量 中物理的所有考试热点问题此 力的合成与分解外,基础概念与实际联系也是当 共点力的平衡 前高考命题的一个趋势 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系 考试命题特点:这部分知识2 实验:验证力的平行四边形定则 单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是与牛顿说明:处理物体在粗糙面上的问题,只限于已知运动定律、功和能、电磁学的内 相对运动趋势或已知运动方向的情况容结合

2、起来考查,考查时注重物. 理思维与物理能力的考核 第1课时 重力 弹力 摩擦力 掌握弹力的有无、方向的判断及大小的.2.掌握重力的大小、方向及重心的概念1. 考纲解读 .4.会判断摩擦力的大小和方向.5.会计算摩擦力的大小掌握胡克定律计算的基本方法.3. 考点一弹力的分析与计算 1弹力有无的判断条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力此方法多用来判(1) 断形变较明显的情况假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的(2) 状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定

3、律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 (4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态 2弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向 3弹力大小计算的三种方法: (1)根据力的平衡条件进行求解 (2)根据牛顿第二定律进行求解 (3)根据胡克定律进行求解 内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比 表达式:Fkx.k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度 例1 如图

4、1所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力( ) 图1 A大小为7.5 N B大小为10 N 角斜向右下方53方向与水平方向成C 方向与水平方向成53角斜向左上方D和绳的拉力的合力与小球的重力等AB杆对球的作用力F解析 对小球进行受力分析可得,可得:杆对小球的作用力与水平方向夹角为大、反向,可得F方向斜向左上方,令ABGG4 D项正确F12.5 N,故只有,53,tan 3sin 53F拉D 答案 递进题组 所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的2弹力的有无及方向判断如图1的固定斜面滑动,小球,小

5、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) 不计一切摩擦,下列说法中正确的是( 2 图 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A 盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力B 盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力C 盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力DA 答案用牛顿第二定律均 先以盒子和小球组成的系统整体为研究对象,无论上滑还是下滑,解析,sin g,方向沿斜面向下;小球的加速度大小也是ag可求得系统的加速度大小为asin 因此小球不需要方向沿斜面向下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力, A正确盒子的左、右侧面提供弹

6、力,故选项m为球心,一质量为如图3所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O2弹力大小的计算与水平方向的,OPP点,设滑块所受支持力为F的小滑块,在水平力F的作用下静止于N) ,下列关系正确的是( 夹角为 图3 mgAF BFmgtan tan mgCF DFmgtan NNtan A 答案 由、水平推力F三个力作用支持力解析 对滑块进行受力分析如图,滑块受到重力mg、FNF的合力F与共点力的平衡条件知,F与mg和合mgF、等大、反向由几何关系可知NmgmgF构成直角三角形,解直角三角形可求得:F,力F所以正确选项为.FNsin tan A. 3含弹簧类弹力的分析与计算三个质量均为1 kg的相同木

7、块a、b、c和两个劲度系数均pqa放在光滑水平桌面上开所示,其中、用轻绳连接,如图为500 N/m的相同轻弹簧4pFp弹簧的左端,弹簧处于原长,木块都处于静止状态现用水平力缓慢地向左拉始时cg2.该过程sp木块刚好离开水平地面为止,弹簧的左端向左移动的距离是取10 m/直到( ) 图4 A4 cm B6 cm C8 cm D10 cm 答案 C 解析 “缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力FN1FN1m2 cm;最终c木块刚好离开水平地面,qx110 N10 N,所以其压缩量为g1b

8、kFN2弹簧受到竖直向下的拉力F2 cm,拉力FN10 N,其伸长量为xmg110 2N2ckF(m4 cm,所以p弹簧的左端向左移动x210 N20 N,p弹簧的伸长量为)mg3bck的距离xxxx8 cm. 321 “弹簧类”模型问题 中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下四个特性: (1)弹力遵循胡克定律Fkx,其中x是弹簧的形变量 的重力可视为零)或橡皮绳(轻:即弹簧(2)橡皮绳只能受到拉力作用,(沿着弹簧的轴线),弹簧既能受到拉力作用,(3)也能受到压力作用 不能受到压力作用由于弹簧和橡皮绳受到力的作用时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和(4) 橡皮绳中

9、的弹力不能突变但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失 考点二 滑轮模型与死结模型问题,那么这几段”“死结1死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之 绳中的张力不一定相等2注意:轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向 例2 如图5所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg2,求: g取10 m/s的物体,ACB30, 图5 (1)轻绳AC段的张力F的大小; AC(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向 解析 物体M处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物

10、体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C点为研究对象,进行受力分析,如图所示 (1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力大小为: FFMg1010 N100 N CDAC(2)由几何关系得:FFMg100 N ACC方向和水平方向成30角斜向右上方 答案 (1)100 N (2)100 N 方向与水平方向成30角斜向右上方 拓展题组上,B6所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆如图4滑轮模型与竖直方向BOA端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,一根轻绳AC绕过滑轮,的大小,则滑轮受到木45,系统保持平衡若保持滑轮的位置不变,改变夹角夹角

11、) 杆作用力大小变化情况是( 6 图 只有角变小,作用力才变大A 只有角变大,作用力才变大B 不论角变大或变小,作用力都是变大C 变大或变小,作用力都不变不论角DD 答案 木杆的滑轮受到的木杆的作用力等于两绳的合力,而两绳的拉力都等于重物的重力,解析 作用力大小为2mg,方向为与竖直方向成45角斜向左上方,与角无关 5死结模型若例2中横梁BC换为水平轻杆,且B端用铰链固定在竖直墙上,如图7所示,轻绳AD拴接在C端,求:(计算结果保留三位有效数字) 图7 (1)轻绳AC段的张力F的大小; AC(2)轻杆BC对C端的支持力 答案 (1)200 N (2)173 N,方向水平向右 受力分析如图:C对

12、结点 解析 根据平衡方程 MgFsin 30AC FFcos 30BCACF得:200 N Mg2AC173 N Mgcot 30FBC 方向水平向右 分析绳或杆的弹力时应重点关注的问题 中间没有打结的轻绳上各处的张力大小都是一样的;如果绳子打结,则以结点为界,不(1) 同位置上的张力大小可能是不一样的杆可分为固定杆和活动杆,固定杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向视具体情况而定,(2) ”的作用,弹力方向一定沿杆的方向”活动杆只能起到“拉和“推 摩擦力的分析与计算考点三 静摩擦力1 (1)有无及其方向的判定方法假设法有两种,一种是假设接触面光滑,不存在摩擦力,看所研究物体是否改变假设法: 原来的

13、运动状态另一种是假设摩擦力存在,看所研究物体是否改变原来的运动状态分析物体的受力情况,明确物体的运动状态,状态法:静摩擦力的大小与方向具有可变性 根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向先确定受力较少的物体受到的“力是成对出现的”,此法的关键是抓住牛顿第三定律法: “力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向静摩擦力的方向,再根据 (2)大小的计算 ),利用力的平衡条件来判断其大小物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动F.若除静摩擦力外,物体还受其他力,则物体有加速度时,若只有静摩擦力,则Fmaf ,先求合力再求静摩擦力ma合 滑动摩擦力2 (1)方向:与相对运动的方向相反,但与物体

14、运动的方向不一定相反 F来计算,应用此公式时要注意以下几点:(2)计算:滑动摩擦力的大小用公式FNf为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F为两接触面间的正压N 力,其大小不一定等于物体的重力滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关 例3 如图8所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因 数均为0.2.现人用水平力拉轻绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求: 图8 (1)人对轻绳的拉力大小; (2)人脚对A的摩擦力的大小和方向 甲 解析 设绳的拉力为F,木块与地面间的摩擦力为F. ATf(1)取人和木块组成的系统为

15、研究对象,并对其进行受力分析,如图甲所示,由题意可知 )g200 N. mF(m人AAf由于系统处于平衡状态,故 2FF ATf所以F100 N. T(2)取人为研究对象,对其进行受力分析,如图乙所示 乙 由于人处于平衡状态,故 FF100 N 人fT由于人与木块A处于相对静止状态,故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力由牛顿第三定律可知人脚对木块A的摩擦力方向水平向右,大小为100 N. 答案 (1)100 N (2)100 N 方向水平向右 递进题组 、A两个物体挤压在竖直的墙上,B、A把F所示,用一水平力9如图静摩擦力的分析6B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是( ) 图9 AB物体对A

16、物体的静摩擦力方向向下 BF增大时,A和墙之间的摩擦力也增大 C若B的重力大于A的重力,则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力 D不论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力 答案 AD 解析 将A、B视为整体,可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下, A正确;由于A、B两物体受到的重力不变,根据平衡条件可知B错误;A和墙之间的摩擦力与A、B两物体的重力等大、反向,故C错误,D正确 7摩擦力的分析与计算如图10所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有

17、质量为m4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角60,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物2,则以下正确的是( 10 m/s ) ,整个系统处于平衡状态,取块2的水平力F20 Ng 图10 A1和2之间的摩擦力是20 N B2和3之间的摩擦力是20 N C3与桌面间的摩擦力为20 N D物块3受6个力作用 答案 B 解析 对小球受力分析可知,绳的拉力等于小球重力沿圆弧面切线方向的分力,由几何关系可知绳的拉力等于20 N将三个物块看成一个整体受力分析,可知水平方向整体受到拉力F等于绳的拉力,故整体受力平衡,与桌面间没有摩擦力,故物F和绳的拉力的作用,由于块3与桌面间的

18、摩擦力为0,C错误由于物块1、2之间没有相对运动的趋势,故物块1和2之间没有摩擦力的作用,A错误隔离物块3受力分析,水平方向受力平衡可知物块2和3之间摩擦力的大小是20 N,B正确物块3受重力、桌面的支持力、物块2的压力、物块2的摩擦力、绳的拉力5个力作用,D错误 摩擦力分析中的“三点注意” (1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析 (2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的 (3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力 考点四 摩擦力的突变问题 4 表面粗糙的长直

19、木板的上表面的一端放有一个木块,如图例11所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角变大,最大静摩擦力大于滑动摩擦力),另一端不动,则木块受到的摩擦力F随角度变化的图象是下列图中的( ) f 图11 解析 下面通过“过程分析法”和“特殊位置法”分别求解: 解法一:过程分析法 (1)木板由水平位置刚开始运动时:0,F0. 静f 从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前:木块所受的是静摩擦力由于木板缓慢(2) 转动,可认为木块处于平衡状态,受力分析如图:F由平衡关系可知,静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力:因此,静mgsin .静f 摩擦力随的增大而增大,它们满足正弦规律变化(3)

20、木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时,木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力F.fmF继续增大,木块将开始滑动,静摩擦力变为滑动摩擦力,且满足: F滑ffm的增大而减小,满,此时,滑动摩擦力随(4)木块相对于木板开始滑动后,Fmgcos 滑f 足余弦规律变化,F(5)最后,0. 滑f2综上分析可知选项C正确 解法二:特殊位置法 本题选两个特殊位置也可方便地求解,具体分析见下表: 特殊位置 分析过程 此时木块与木板无摩擦,即F0,故静f 木板刚开始运动时A选项错误. 木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦木块相对于木板刚好要滑动力,且大于刚开始运动时所受的滑动摩而没滑动时 F擦力,即. B、D选项错误,

21、故F滑ffm由以上分析知,选项C正确 答案 C 变式题组 8摩擦力的突变如图12所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数0.2,从t0开始以初速度v沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F1 N的作用,取g02,向右为正方向,该物体受到的摩擦力F随时间t10 m/s变化的图象是(最大静摩擦力等f于滑动摩擦力)( ) 图12 答案 A 9摩擦力的突变在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,设计了如图13甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度使细绳水平),滑块放在较

22、长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙所示,则结合该图象,下列说法正确的是( ) 图13 A可求出空沙桶的重力 B可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 C可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小 D可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上) 答案 ABC 解析 t0时刻,传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A对;t50 s

23、时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车开始运动,说明带有沙的沙桶重力等于3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦后小车将加速s50 ,故第3 N大于滑动摩擦力3.5 N对;此后由于沙和沙桶重力C、B力,运动,D错 用临界法分析摩擦力突变问题的三点注意 (1)题目中出现“最大”、“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐藏着临界问题有时,有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”,但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态 (2)静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体

24、间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值存在静摩擦的连接系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值 (3)研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点 高考模拟 明确考向 1(2014广东14)如图1所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( ) 图1 AM处受到的支持力竖直向上 BN处受到的支持力竖直向上 CM处受到的静摩擦力沿MN方向 DN处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析 支持力的方向垂直于支持面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处受到的支持力过N垂直于P斜向上,A项正确

25、,B项错;静摩擦力的方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误 2(2013北京16)如图2所示,倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m) (的木块静止在斜面体上下列结论正确的是 2 图 mgcos A木块受到的摩擦力大小是 mgsin B木块对斜面体的压力大小是 cos C桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin )g桌面对斜面体的支持力大小是(MmDD 答案 B、cos ,故A,Fmgsin Fmg 解析对木块受力分析,如图甲所示,由平衡条件得Nf 错误 由错误对木块和斜面体组成的整体受力分析,如图乙所示,可知水

26、平方向没有力的作用,CF平衡条件知, ,gD正确(Mm)N的物1.0 kg3所示,与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m3(2012浙江14)如图物体静细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连体2,下列说法9.8 gm/s)止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N关于物体受力的判断(取) 正确的是( 3 图 斜面对物体的摩擦力大小为零A 斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上B ,方向竖直向上3 NC斜面对物体的支持力大小为4.9 4.9 N斜面对物体的支持力大小为,方向垂直斜面向上DA 答案 所以斜面对物体的摩擦力大小 物体的重力沿斜面方向的分力大小

27、和绳子的拉力相等,解析F错误斜面对物体的支持力A正确,B为零,4.93 N,方向垂直斜面向30mgcos N 错误D、C上,.悬挂绳与竖直方向的夹角为304所示,一串红灯笼在水平风力的吹动下发生倾斜,4如图则自上往下数第一个红灯笼对第二个红灯笼的,绳的质量不计,设每个红灯笼的质量均为m) 拉力大小为( 4 图32mg B2mg A.343C4mg D.mg 3答案 D 43解析 将下面两个灯笼作为一个研究对象,由平衡条件知,Fcos 302mg,得Fmg,3D正确 5如图5所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上,B悬挂着已知质量m3m,不计滑轮摩擦,现将斜面倾

28、角由45减小到30,那么BA下列说法中正确的是( ) 图5 A弹簧的弹力将减小 B物体A对斜面的压力将减小 C物体A受到的静摩擦力将减小 D弹簧的弹力及物体A受到的静摩擦力都不变 答案 C 解析 本题考查受力分析和静摩擦力取A物体为研究对象进行受力分析:竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力和弹簧向上的弹力弹簧的弹力等于B物体的重力,即弹簧的弹力不变,故A选项错误;正交分解列平衡方程Fmgsin ,F弹Afmg可知,C选项正确,D项错误;根据FFmgcos ,当倾角减小时,A物体对斜面弹NB的压力变大,故B选项错误 之间有一根处于压缩B和A,B上叠放着物体A所示,放在粗糙水

29、平面上的物体6如图6状态的弹簧A、B均处于静止状态,下列说法正确的是( ) 图6 AB受到向左的摩擦力 BB对A的摩擦力向右 C地面对A的摩擦力向右 D地面对A没有摩擦力 答案 D 解析 以物体B为研究对象,物体B受弹簧向左的弹力,又因物体B处于静止状态,故受物体A对它向右的摩擦力,所以A错误;根据牛顿第三定律可知,物体B对物体A的摩擦力向左,所以B错误;把物体A、B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故物体A不受地面的摩擦力,所以C错误,D正确 练出高分 一、单项选择题 1如图1所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是( ) 图1 答案 A 2如

30、图2所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、) (,则)绳的质量及摩擦均不计 2 图 BC杆受绳的压力增大A绳的拉力增大, BC杆受绳的压力增大B绳的拉力不变, 杆受绳的压力减小C绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力不变D绳的拉力不变,BCB 答案 绳中的弹力大小相解析 选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示F等,即将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形,FG,C点处于三力平衡状态,T2T1,sin2G,则根据几何知识可知如图中虚线所示,设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为F2

31、也增大,根据牛顿第三定律知,A端沿墙缓慢向下移时,绳的拉力不变,增大,F当绳的 正确BC杆受绳的压力增大,B,上和,两轻质弹簧的劲度系数分别为kk3如图3m所示,两木块的质量分别为m和2211,整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块,直)面木块压在下面弹簧上(但不拴接到它刚离开上面的弹簧在此过程中下面木块移动的距离为( ) 图3 mgmg21A. B. kk21mgmg21C. D. kk12C 答案g?m?m21.在用力缓x解析 在没有施加外力向上提时,弹簧k被压缩,压缩的长度为:2k2mg2慢向上提m直至m刚离开上面弹簧时,弹簧k仍被压缩,压缩量为x.所以在此211k2mg1过程中,下

32、面木块移动的距离为:xx,故选C. k24如图4所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面体不受地面的摩擦力作用若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体,使物体加速下滑,斜面体依然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力( ) 图4 A大小为零 B方向水平向右 C方向水平向左 D大小和方向无法判断 答案 A 解析 由题知物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时,斜面体不受地面的摩擦力作用,此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面体的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体,使物体加速下滑时,物体对斜面体的压力没有变化,则对

33、斜面体的滑动摩擦力也没有变化,所以斜面体的受力情况没有改变,则地面对斜面体仍没有摩擦力,即斜面体受地面的摩擦力为零 5如图5所示,斜面固定在地面上,倾角为37(sin 370.6,cos 370.8)质量为1 kg的滑块以初速度v从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数0为0.8),则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的(取初速度v的方向为正方向,02)( ) g10 m/s 图5 答案 B 解析 滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用,由FF和Fmgcos 联立得F6.4 N,NN方向为沿斜面向下当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsin G,FG,故F与F的大

34、小之和一定大于G与G的大小之和,选项D错误;dbdcdbdaccac又F的水平分力与F大小相等,故F一定大于F,B错误 cdaccdac7利用对称性分析实际问题电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图9所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中的小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d?L),这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F. (1)试用L、d、F表示这时金属绳中的张力F ;T 400 N(2)

35、如果偏移量d10 mm,作用力F,L250 mm,计算金属绳中张力的大小 9 图FL3 N 答案 (2)2.5(1)10d4,如图所F的夹角为,BC与解析 BC(1)设C点受两边金属绳的张力分别为F和T2T1 示依对称性有: FFF TT1T2由力的合成有:F2Fsin Td根据几何关系有sin 2L2d42LF联立上述二式解得F2 dT2d4FL因d?L,故F. T4dFL 250 mm代入FL,F400 N,d(2)将10 mmT4d解得F33 N. 102.52.510 N,即金属绳中的张力为T高考模拟 明确考向 1(2014海南5)如图10,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO段水平,长度为L;绳上套一可沿绳滑动的轻环现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为( ) 图10 23M A.B.M 22C.2M D.3M 答案 D 恰好构成一个边POO说明此时,L物体上升平衡后,P假设平衡后轻环的位置为 解析段段、POMg长为L的正三角形,绳中张力处处相等,均为,故钩码的重力恰好与绳PO3Mg,故其质量为3M,选拉力的合力等大反向,由三角函数关系可知,钩码的重力为D. 2(2013重庆1)如图11所示,某人

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