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專題3 重力 彈力 摩擦力(原卷+解析卷)——【奪分寶典】高考物理一輪精講精練學案

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專題3 重力 彈力 摩擦力(原卷+解析卷)——【奪分寶典】高考物理一輪精講精練學案

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專題3 重力 彈力 摩擦力
課標要求 知識要點 命題推斷
1、理解重力及重心的概念。 2、會判斷彈力的方向和求其大小。 3、掌握和理解摩擦力方向的判斷和大小的求解。 考點一 彈力的分析與計算 考點二 滑輪模型與死結模型問題 考點三 摩擦力的分析與計算 考點四 摩擦力的突變問題 題型:選擇題 1重力 重心 2彈力有無及方向的判斷 3彈力大小的計算 4靜摩擦力有無及方向判斷 5摩擦力的大小 6摩擦力的的突變問題
考點一 彈力的分析與計算
1.彈力有無的判斷
(1)條件法:根據物體是否直接接觸并發生彈性形變來判斷是否存在彈力.此方法多用來判斷形變較明顯的情況.
(2)假設法:對形變不明顯的情況,可假設兩個物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的狀態,若運動狀態不變,則此處不存在彈力,若運動狀態改變,則此處一定有彈力.
(3)狀態法:根據物體的運動狀態,利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在.
(4)替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產生明顯形變的物體來替換,看能否維持原來的運動狀態.
2.彈力方向的判斷
(1)根據物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判斷.
(2)根據共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.
3.彈力大小計算的三種方法:
(1)根據力的平衡條件進行求解.
(2)根據牛頓第二定律進行求解.
(3)根據胡克定律進行求解.
①內容:彈簧發生彈性形變時,彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.
②表達式:F=kx.k是彈簧的勁度系數,單位為N/m;k的大小由彈簧自身性質決定.x是彈簧長度的變化量,不是彈簧形變以后的長度.
考點二 滑輪模型與死結模型問題
1.死結模型:如幾個繩端有“結點”,即幾段繩子系在一起,謂之“死結”,那么這幾段繩中的張力不一定相等.
2.注意:輕質固定桿的彈力方向不一定沿桿的方向,作用力的方向需要結合平衡方程或牛頓第二定律求得,而輕質活動桿中的彈力方向一定沿桿的方向.
考點三 摩擦力的分析與計算
1.靜摩擦力
(1)有無及其方向的判定方法
①假設法:假設法有兩種,一種是假設接觸面光滑,不存在摩擦力,看所研究物體是否改變原來的運動狀態.另一種是假設摩擦力存在,看所研究物體是否改變原來的運動狀態.
②狀態法:靜摩擦力的大小與方向具有可變性.明確物體的運動狀態,分析物體的受力情況,根據平衡方程或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向.
③牛頓第三定律法:此法的關鍵是抓住“力是成對出現的”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向.
(2)大小的計算
①物體處于平衡狀態(靜止或勻速直線運動),利用力的平衡條件來判斷其大小.
②物體有加速度時,若只有靜摩擦力,則Ff=ma.若除靜摩擦力外,物體還受其他力,則F合=ma,先求合力再求靜摩擦力.
2.滑動摩擦力
(1)方向:與相對運動的方向相反,但與物體運動的方向不一定相反.
(2)計算:滑動摩擦力的大小用公式Ff=μFN來計算,應用此公式時要注意以下幾點:
①μ為動摩擦因數,其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關;FN為兩接觸面間的正壓力,其大小不一定等于物體的重力.
②滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面的大小均無關.
考點四 摩擦力的突變問題
(2024 鹿城區校級模擬)如圖所示,“馬踏飛燕”是漢代藝術家高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術技巧的結晶,是我國古代雕塑藝術的稀世之寶。飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩穩地踏在飛燕上,是因為馬的重心位置和飛燕(視為質點)在一條豎直線上。下列關于重力和重心的說法中正確的是(  )
A.只有靜止的物體才受到重力作用
B.這件藝術品的重力大小總是恒定的
C.物體掛在彈簧測力計下,彈簧測力計的示數一定等于物體的重力
D.質量分布均勻形狀規則物體的重心一定在其幾何中心,但不一定在物體上
(2024 宿遷一模)某運動員以如圖所示的姿勢蹲在水平地面上,則該運動員(  )
A.受到的支持力是由于腳掌形變產生的
B.對地面的壓力就是重力
C.受到的支持力和重力是一對平衡力
D.一定受到摩擦力
(2023 屯昌縣二模)如圖所示,甲、乙為兩根完全相同的輕質彈簧,甲彈簧一端固定在天花板上,另一端懸掛一質量為mA的物塊;乙彈簧一端固定在水平地面上,另一端連接一質量為mB的物塊,兩物塊靜止時,測得甲、乙兩根彈簧的長度分別為l1和l2,已知重力加速度大小為g,兩彈簧均在彈性限度內,則這兩根彈簧的勁度系數為(  )
A. B.
C. D.
(2024 泉州模擬)近年來國產新能源車發展很快,2023年全球占比已達60%以上,某款新能源車能在車輛位置不發生變化的情況下,實現原地旋轉,其原因是配備了四個輪邊電機,實現四個車輪的獨立控制。如圖所示,該車正原地逆時針旋轉,其四輪的旋轉可能情況是(  )
A.左側兩輪向前旋轉,右側兩輪向后旋轉
B.左側兩輪向后旋轉,右側兩輪向前旋轉
C.左側兩輪向前慢轉,右側兩輪向前快轉
D.左側兩輪向后慢轉,右側兩輪向后快轉
(2024 海淀區校級三模)如圖所示,木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面間的動摩擦因數均為0.20,夾在A、B之間的彈簧被壓縮了1cm,彈簧的勁度系數為400N/m,系統置于水平地面上靜止不動(可認為木塊與水平地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。現用F=2N的水平拉力作用在木塊B上,此時木塊A、B所受摩擦力分別記為fA和fB,彈簧彈力大小為F1,則(  )
A.fA=10N B.fA的方向水平向左
C.fB=6N D.F1=6N
(2024 通州區一模)如圖1所示,磁鐵將一張厚紙片壓在豎直磁性黑板上保持不動。若將這張厚紙片兩次折疊后仍能被該磁鐵壓在黑板上保持不動,如圖2所示。圖1中黑板對厚紙片的摩擦力為F1,最大靜摩擦力為F1max,圖2中黑板對厚紙片的摩擦力為F2。最大靜摩擦力為F2max下列判斷正確的是(  )
A.F1>F2 B.F1<F2
C.F1max>F2max D.F1max<F2max
(2024 寧河區校級二模)春節貼“福”字是民間由來已久的風俗,新春佳節臨近,某同學正寫“福”字,他在水平桌面上平鋪一張紅紙,并在紅紙左側靠近邊緣處用“鎮紙”壓住以防止打滑,整個書寫過程中紅紙始終保持靜止,則該同學在書寫過程中(  )
A.提筆靜止時,手對毛筆的摩擦力大小與握力成正比
B.向下頓筆時,毛筆對紅紙的壓力大于紅紙對毛筆的支持力
C.向右行筆時,紅紙對“鎮紙”的靜摩擦力方向向右
D.向右行筆時,紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右
(2024 邵陽一模)中央廣播電視總臺《2024年春節聯歡晚會》以“龍行龘龘,欣欣家國”為主題。中國書法歷史悠久,是中華民族優秀傳統文化之一。如圖所示,書法家在水平桌面上平鋪一張白紙,為防打滑,他在白紙的左側靠近邊緣處用鎮紙壓住。書寫“龍”字“一”這一筆畫時,在向右行筆的過程中鎮紙和白紙都保持靜止,則(  )
A.毛筆對白紙的摩擦力向左
B.白紙對鎮紙的摩擦力向右
C.桌面對白紙的摩擦力向左
D.桌面對白紙的摩擦力小于毛筆對白紙的摩擦力
(2024 鯉城區校級模擬)越來越多的人喜歡挑戰極限,如圖是兩位“勇士”參與溜索活動,兩傾斜的鋼絲拉索分別套有M、N兩個滑輪(滑輪與繩之間有可調節的制動片),兩滑輪上用安全帶系著兩位“勇士”,當他們都沿拉索向下滑動時,M上的帶子與索垂直,N上的帶子始終豎直向下,則以下判斷正確的是(  )
A.M情況中,滑輪與索之間有摩擦力
B.N情況中,滑輪與索之間無摩擦力
C.M情況中“勇士”做勻速直線運動
D.N情況中“勇士”做勻速直線運動
(多選)(2024 江蘇四模)質量均為m的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動摩擦因數均為0.5,現分別給兩物塊施加等大的作用力F,方向如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度大小為g,下列說法正確的是(  )
A.若F=0.2mg,則P受到的摩擦比Q受到的摩擦小
B.若F=0.2mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等
C.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小
D.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等
題型1重力 重心
(2023秋 普寧市校級期中)關于重力和重心,下列說法正確的是(  )
A.當物體漂浮在水面上時重力會減小
B.放置在水平面上的物體對水平面的壓力就是物體的重力
C.物體的重心位置總是在物體的幾何中心上
D.物體的重心位置可能隨物體形狀的變化而改變
(2022秋 嘉興期中)關于重力的大小和方向,以下說法中正確的選項是(  )
A.重力是由于地球的吸引而產生的,它的方向總是垂直地面向下
B.在地球上方的物體所受的重力與它的運動狀態無關,也與是否存在其他力的作用無關
C.有規則形狀的物體的重心一定與它的幾何中心重合
D.對某一物體而言,其重力的大小總是一個恒量,不因物體從赤道移到南極而變化
(2024春 臺江區校級期末)如圖,將卡車上的貨物由甲位置移到乙位置,卡車(連同貨物)的(  )
A.重力大小不變,重心位置不變
B.重力大小改變,重心位置不變
C.重力大小不變,重心位置改變
D.重力大小改變,重心位置改變
題型2彈力有無及方向的判斷
(2021秋 沙坪壩區校級期中)如圖所示,A,B兩物體并排放在水平桌面上,C物體疊放在AB上,D物體懸掛在線的下端時繩恰好豎直,且與斜面接觸。若接觸面均光滑,下列說法中正確的是(  )
A.A對B的彈力方向水平向右
B.C對地面的壓力大小等于C的重力
C.D對斜面沒有壓力作用
D.斜面對D的支持力垂直斜面向上
(2023秋 五華區校級期中)關于彈力,下列說法中正確的是(  )
A.只要相互接觸,就一定有彈力產生
B.物體可以在不發生形變的條件下對其它物體施以彈力作用
C.彈力的方向總是與物體發生形變方向相同
D.拉力、壓力、支持力性質上均為彈力
(2022秋 海林市校級期末)如圖所示,一只小鳥落在了樹枝上,樹枝發生了彎曲,小鳥處于靜止狀態,下列說法正確的是(  )
A.樹枝發生了彎曲,是因為小鳥對樹枝的壓力大于樹枝對小鳥的支持力
B.樹枝對小鳥的支持力是由樹枝發生形變產生的
C.樹枝對小鳥彈力的方向斜向上偏右
D.小鳥起飛瞬間,翅膀對空氣的作用力大于空氣對翅膀的作用力
題型3彈力大小的計算
(2024 湖南模擬)一根豎直懸掛的輕質彈簧,未懸掛鉤碼時長度為70.0mm,懸掛1個50克鉤碼時,長度為80.0mm。若懸掛3個50克鉤碼,且彈簧未超過彈性限度,彈簧長度應為(  )
A.100.0mm B.140.0mm C.160.0mm D.210.0mm
(2024 浉河區校級模擬)“學以致用”是學習的好習慣,一位女生僅借助橡皮筋,刻度尺就測出了課本與桌面間的動摩擦因數。她先用刻度尺測出橡皮筋的自然長度L0,然后用皮筋將課本懸掛起來,當課本靜止時測出橡皮筋的長度為L1,接下來用像皮筋沿水平桌面拉動課本,當課本勻速運動時橡皮筋的長度為L2。橡皮筋的形變始終處于彈性限度內,所產生的彈力與形變址的關系遵循胡克定律。由此可知,課本與桌面間的動摩擦因數為(  )
A. B.
C. D.
(2024 江蘇模擬)如圖所示,A、B、C三個物體的質量滿足mAmBmC=m,A、B兩物體通過繩子繞過定滑輪相連,B、C用勁度系數為k2的彈簧相連,勁度系數為k1的彈簧一端固定在天花板上,另一端與滑輪相連.開始時,A、B兩物體在同一水平面上,不計滑輪、繩子、彈簧的重力和一切摩擦,重力加速度為g。現用豎直向下的力緩慢拉動A物體,在拉動過程中,彈簧及與A、B相連的繩子都始終豎直,到C物體剛要離開地面(A沒落地,B沒有與滑輪相碰),此時A、B兩物體的高度差為(  )
A. B.
C. D.
題型4靜摩擦力有無及方向判斷
(2024 廣西)工人卸貨時常利用斜面將重物從高處滑下。如圖,三個完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長直木板下滑,貨箱各表面材質和粗糙程度均相同。若1、2、3號貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為Ff1、Ff2和Ff3,則(  )
A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1=Ff2<Ff3
C.Ff1=Ff3<Ff2 D.Ff1=Ff2=Ff3
(2024 豐臺區一模)如圖所示,木塊A、B分別重50N和60N與水平地面之間的動摩擦因數均為0.2。夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數為400N/m。用F=2N的水平拉力拉木塊B,木塊A、B均保持靜止。最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,下列說法正確的是(  )
A.彈簧的彈力大小為80N
B.木塊A受到的摩擦力大小為10N
C.木塊B受到的摩擦力大小為6N
D.地面給A、B組成的系統的摩擦力大小為2N
(2024 碑林區模擬)如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數均相等,則在上述過程中,下列說法正確的是(  )
A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左
B.若貓增大拉力,桌布對魚缸的摩擦力不變
C.若貓增大拉力,桌面對魚缸的摩擦力將增大
D.桌布脫離魚缸后,桌面對魚缸摩擦力的方向向右
題型5摩擦力的大小
(多選)(2020秋 合肥期末)如圖所示,用大小為100N的握力握住一個重為40N的瓶子,瓶子豎直,始終處于靜止狀態。已知手掌與瓶子間的動摩擦因數μ=0.5,則(  )
A.瓶子受到的摩擦力大小為40N
B.瓶子受到的摩擦力大小為50N
C.當握力進一步增大時,瓶子受到的摩擦力將增大
D.當握力進一步增大時,瓶子與手之間的最大靜摩擦力將增大
(2024春 道里區校級期末)如圖所示,棋盤豎直放置,具有磁性的棋子被吸附在棋盤上保持靜止狀態,忽略棋子間的相互作用。每個棋子的質量相同,下列說法正確的是(  )
A.棋子質量越大,棋子對棋盤的壓力越大,摩擦力越大
B.棋子質量越大,棋子受到的摩擦力越大
C.棋子靜止時,棋子受到向下的摩擦力
D.若棋子豎直下滑,棋子受到摩擦力與質量成正比
(多選)(2020 洛川縣校級二模)如圖所示,初始時A、B兩木塊在水平方向的外力作用下擠壓在豎直墻面上處于靜止狀態,A與B、B與墻面之間的動摩擦因數都為 =0.1,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩木塊質量相等,都為1kg,當外力F變為下列不同值時,關于A、B之間的摩擦力f1,B與墻壁之間的摩擦力f2的大小,下列說法中正確的是(g=10m/s2)(  )
A.當F=0時,f1=f2=0
B.當F=50N時,f1=0,f2=5N
C.當F=100N時,f1=5N,f2=10N
D.當F=300N時,f1=10N,f2=20N
題型6摩擦力的的突變問題
(2022秋 倉山區校級期中)如圖所示,長直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與水平面的夾角α逐漸變大),另一端不動,則鐵塊受到的摩擦力F隨角度α的變化圖象可能正確的是(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(  )
A. B. C. D.
(2022秋 保定月考)如圖甲所示,質量為0.4kg的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放,物塊與足夠高的豎直墻面間的動摩擦因數為0.4,力F隨時間t變化的關系圖像如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2。下列圖像能正確反映物塊所受摩擦力大小Ff與時間t變化關系的是(  )
A. B.
C. D.
如圖所示,粗糙長木板l的一端固定在鉸鏈上,木塊放在木板上,開始木板處于水平位置.當木板向下轉動,θ角逐漸增大的過程中,摩擦力Ff的大小隨θ角變化最有可能的是選項圖中的(  )
A. B. C. D.中小學教育資源及組卷應用平臺
專題3 重力 彈力 摩擦力
課標要求 知識要點 命題推斷
1、理解重力及重心的概念。 2、會判斷彈力的方向和求其大小。 3、掌握和理解摩擦力方向的判斷和大小的求解。 考點一 彈力的分析與計算 考點二 滑輪模型與死結模型問題 考點三 摩擦力的分析與計算 考點四 摩擦力的突變問題 題型:選擇題 1重力 重心 2彈力有無及方向的判斷 3彈力大小的計算 4靜摩擦力有無及方向判斷 5摩擦力的大小 6摩擦力的的突變問題
考點一 彈力的分析與計算
1.彈力有無的判斷
(1)條件法:根據物體是否直接接觸并發生彈性形變來判斷是否存在彈力.此方法多用來判斷形變較明顯的情況.
(2)假設法:對形變不明顯的情況,可假設兩個物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的狀態,若運動狀態不變,則此處不存在彈力,若運動狀態改變,則此處一定有彈力.
(3)狀態法:根據物體的運動狀態,利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在.
(4)替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產生明顯形變的物體來替換,看能否維持原來的運動狀態.
2.彈力方向的判斷
(1)根據物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判斷.
(2)根據共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.
3.彈力大小計算的三種方法:
(1)根據力的平衡條件進行求解.
(2)根據牛頓第二定律進行求解.
(3)根據胡克定律進行求解.
①內容:彈簧發生彈性形變時,彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.
②表達式:F=kx.k是彈簧的勁度系數,單位為N/m;k的大小由彈簧自身性質決定.x是彈簧長度的變化量,不是彈簧形變以后的長度.
考點二 滑輪模型與死結模型問題
1.死結模型:如幾個繩端有“結點”,即幾段繩子系在一起,謂之“死結”,那么這幾段繩中的張力不一定相等.
2.注意:輕質固定桿的彈力方向不一定沿桿的方向,作用力的方向需要結合平衡方程或牛頓第二定律求得,而輕質活動桿中的彈力方向一定沿桿的方向.
考點三 摩擦力的分析與計算
1.靜摩擦力
(1)有無及其方向的判定方法
①假設法:假設法有兩種,一種是假設接觸面光滑,不存在摩擦力,看所研究物體是否改變原來的運動狀態.另一種是假設摩擦力存在,看所研究物體是否改變原來的運動狀態.
②狀態法:靜摩擦力的大小與方向具有可變性.明確物體的運動狀態,分析物體的受力情況,根據平衡方程或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向.
③牛頓第三定律法:此法的關鍵是抓住“力是成對出現的”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向.
(2)大小的計算
①物體處于平衡狀態(靜止或勻速直線運動),利用力的平衡條件來判斷其大小.
②物體有加速度時,若只有靜摩擦力,則Ff=ma.若除靜摩擦力外,物體還受其他力,則F合=ma,先求合力再求靜摩擦力.
2.滑動摩擦力
(1)方向:與相對運動的方向相反,但與物體運動的方向不一定相反.
(2)計算:滑動摩擦力的大小用公式Ff=μFN來計算,應用此公式時要注意以下幾點:
①μ為動摩擦因數,其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關;FN為兩接觸面間的正壓力,其大小不一定等于物體的重力.
②滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面的大小均無關.
考點四 摩擦力的突變問題
(2024 鹿城區校級模擬)如圖所示,“馬踏飛燕”是漢代藝術家高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術技巧的結晶,是我國古代雕塑藝術的稀世之寶。飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩穩地踏在飛燕上,是因為馬的重心位置和飛燕(視為質點)在一條豎直線上。下列關于重力和重心的說法中正確的是(  )
A.只有靜止的物體才受到重力作用
B.這件藝術品的重力大小總是恒定的
C.物體掛在彈簧測力計下,彈簧測力計的示數一定等于物體的重力
D.質量分布均勻形狀規則物體的重心一定在其幾何中心,但不一定在物體上
【解答】解:A、物體是否受到重力與運動狀態無關,地面附近一切物體無論處于何種運動狀態,都受到重力的作用,故A錯誤;
B、在地球上不同位置重力加速度不同,故重力G=mg不同,故B錯誤;
C、物體掛在彈簧測力計下,豎直處于平衡狀態時,彈簧測力計的示數等于物體的重力,當彈簧測力計和物體有加速度時,示數不等于物體的重力,故C錯誤;
D、質量分布均勻形狀規則物體的重心一定在其幾何中心,但不一定在物體上,故D正確;
故選:D。
(2024 宿遷一模)某運動員以如圖所示的姿勢蹲在水平地面上,則該運動員(  )
A.受到的支持力是由于腳掌形變產生的
B.對地面的壓力就是重力
C.受到的支持力和重力是一對平衡力
D.一定受到摩擦力
【解答】解:A.運動員受到的支持力是由于水平地面的形變產生的,故A錯誤;
B.運動員對地面的壓力是運動員對水平地面的擠壓,施力物體是人,受力物體是地面,作用點在地面上,屬于彈力,運動員受到的重力是地球對運動員的作用力,施力物體是地球,受力物體是人,作用點在人的重心上,是由于萬有引力的吸引而產生的,所以運動員對地面的壓力不是重力,故B錯誤;
C.由平衡條件可知運動員受到的支持力和重力大小相等,方向相反,是一對平衡力,故C正確;
D.運動員以題圖所示的姿勢蹲在水平地面上,處于平衡狀態,在水平方向沒有相對運動,也沒有相對運動的趨勢,因此不受摩擦力的作用,故D錯誤。
故選:C。
(2023 屯昌縣二模)如圖所示,甲、乙為兩根完全相同的輕質彈簧,甲彈簧一端固定在天花板上,另一端懸掛一質量為mA的物塊;乙彈簧一端固定在水平地面上,另一端連接一質量為mB的物塊,兩物塊靜止時,測得甲、乙兩根彈簧的長度分別為l1和l2,已知重力加速度大小為g,兩彈簧均在彈性限度內,則這兩根彈簧的勁度系數為(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:設彈簧原長為l0,勁度系數為k,對甲圖根據共點力平衡條件得:mAg=k(l1﹣l0)
對乙圖根據共點力平衡條件得:mBg=k(l0﹣l2)
聯立解得:
故A正確,BCD錯誤;
故選:A。
(2024 泉州模擬)近年來國產新能源車發展很快,2023年全球占比已達60%以上,某款新能源車能在車輛位置不發生變化的情況下,實現原地旋轉,其原因是配備了四個輪邊電機,實現四個車輪的獨立控制。如圖所示,該車正原地逆時針旋轉,其四輪的旋轉可能情況是(  )
A.左側兩輪向前旋轉,右側兩輪向后旋轉
B.左側兩輪向后旋轉,右側兩輪向前旋轉
C.左側兩輪向前慢轉,右側兩輪向前快轉
D.左側兩輪向后慢轉,右側兩輪向后快轉
【解答】解:A.左側兩輪向前旋轉,右側兩輪向后旋轉,則左側車輪對地面的摩擦力向后,右側車輪對地面的摩擦力向前,則汽車不能原地旋轉,故A錯誤;
B.左側兩輪向后旋轉,右側兩輪向前旋轉,則左側車輪對地面的摩擦力向前,右側車輪對地面的摩擦力向后,則汽車能原地逆時針旋轉,故B正確;
C.左側兩輪向前慢轉,右側兩輪向前快轉,則左側車輪對地面的摩擦力向前,右側車輪對地面的摩擦力向前,則汽車不能原地旋轉,故C錯誤;
D.左側兩輪向后慢轉,右側兩輪向后快轉,則左側車輪對地面的摩擦力向后,右側車輪對地面的摩擦力向后,則汽車不能原地旋轉,故D錯誤。
故選:B。
(2024 海淀區校級三模)如圖所示,木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面間的動摩擦因數均為0.20,夾在A、B之間的彈簧被壓縮了1cm,彈簧的勁度系數為400N/m,系統置于水平地面上靜止不動(可認為木塊與水平地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。現用F=2N的水平拉力作用在木塊B上,此時木塊A、B所受摩擦力分別記為fA和fB,彈簧彈力大小為F1,則(  )
A.fA=10N B.fA的方向水平向左
C.fB=6N D.F1=6N
【解答】解:CD、A木塊與地面間的最大靜摩擦力fAm=μGA=0.20×50N=10N;
B木塊與地面間的最大靜摩擦力fBm=μGB=0.20×60N=12N;
未加F時,彈簧彈力為:F0=kx=400N/m×0.01m=4N,木塊AB受力平衡,所受靜摩擦力等于彈簧的彈力;
施加F后,對木塊B有:F+F0<fBm;
木塊B靜止,受摩擦力仍為靜摩擦力,故彈簧長度不變,彈簧彈力不變,F1=F0=4N,故D錯誤;
其大小fB=F+F1=2N+4N=6N,方向水平向左,故C正確;
AB、加F時,木塊AB仍受力平衡,木塊AB為移動,木塊A所受靜摩擦力等于彈簧的彈力;
大小為fA=F1=4N,方向水平向右,故AB錯誤;
故選:C。
(2024 通州區一模)如圖1所示,磁鐵將一張厚紙片壓在豎直磁性黑板上保持不動。若將這張厚紙片兩次折疊后仍能被該磁鐵壓在黑板上保持不動,如圖2所示。圖1中黑板對厚紙片的摩擦力為F1,最大靜摩擦力為F1max,圖2中黑板對厚紙片的摩擦力為F2。最大靜摩擦力為F2max下列判斷正確的是(  )
A.F1>F2 B.F1<F2
C.F1max>F2max D.F1max<F2max
【解答】解:AB.根據平衡條件,黑板對紙片的摩擦力與紙片的重力等大反向,即F1=F2,故AB錯誤;
CD.紙片折疊后變厚,則磁鐵距離黑板的距離變大,吸引力減小,則黑板對厚紙片的彈力減小,磁鐵對厚紙片的彈力減小,黑板與厚紙片間的最大靜
摩擦力減小,即F1max>F2max,故C正確,D錯誤。
故選:C。
(2024 寧河區校級二模)春節貼“福”字是民間由來已久的風俗,新春佳節臨近,某同學正寫“福”字,他在水平桌面上平鋪一張紅紙,并在紅紙左側靠近邊緣處用“鎮紙”壓住以防止打滑,整個書寫過程中紅紙始終保持靜止,則該同學在書寫過程中(  )
A.提筆靜止時,手對毛筆的摩擦力大小與握力成正比
B.向下頓筆時,毛筆對紅紙的壓力大于紅紙對毛筆的支持力
C.向右行筆時,紅紙對“鎮紙”的靜摩擦力方向向右
D.向右行筆時,紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右
【解答】解:A、提筆靜止時,手對毛筆的摩擦力為靜摩擦力,大小等于筆的重力,與握力不成正比,故A錯誤;
B、毛筆對紅紙的壓力和紅紙對毛筆的支持力是一對作用力與反作用力,大小相等,故B錯誤;
C、向右行筆時,對“鎮紙”受力分析,“鎮紙”只受到重力和支持力,則紅紙對“鎮紙”的靜摩擦力為零,故C錯誤;
D、向右行筆時,紅紙相對毛筆向左運動,受到毛筆對紅紙向右的滑動摩擦力,則紅紙相對桌面有向右運動的趨勢,受到桌面對紅紙向左的靜摩擦力,則紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右,故D正確。
故選:D。
(2024 邵陽一模)中央廣播電視總臺《2024年春節聯歡晚會》以“龍行龘龘,欣欣家國”為主題。中國書法歷史悠久,是中華民族優秀傳統文化之一。如圖所示,書法家在水平桌面上平鋪一張白紙,為防打滑,他在白紙的左側靠近邊緣處用鎮紙壓住。書寫“龍”字“一”這一筆畫時,在向右行筆的過程中鎮紙和白紙都保持靜止,則(  )
A.毛筆對白紙的摩擦力向左
B.白紙對鎮紙的摩擦力向右
C.桌面對白紙的摩擦力向左
D.桌面對白紙的摩擦力小于毛筆對白紙的摩擦力
【解答】解:A.書寫“龍”字“一”這一筆畫時,毛筆向右運動,白紙相對毛筆白紙向左運動,毛筆對白紙的摩擦力向右,故A錯誤;
B.鎮紙相對白紙無運動趨勢,白紙與鎮紙間沒有摩擦力,故B錯誤;
CD.對白紙受力分析,白紙受到桌面對白紙的摩擦力與毛筆對白紙的摩擦力,二力平衡,方向相反,大小相等,則桌面對白紙的摩擦力向左,桌面對白紙的摩擦力等于毛筆對白紙的摩擦力,故C正確,D錯誤。
故選:C。
(2024 鯉城區校級模擬)越來越多的人喜歡挑戰極限,如圖是兩位“勇士”參與溜索活動,兩傾斜的鋼絲拉索分別套有M、N兩個滑輪(滑輪與繩之間有可調節的制動片),兩滑輪上用安全帶系著兩位“勇士”,當他們都沿拉索向下滑動時,M上的帶子與索垂直,N上的帶子始終豎直向下,則以下判斷正確的是(  )
A.M情況中,滑輪與索之間有摩擦力
B.N情況中,滑輪與索之間無摩擦力
C.M情況中“勇士”做勻速直線運動
D.N情況中“勇士”做勻速直線運動
【解答】解:AC、設鋼索與水平面夾角為θ,對M滑輪下的勇士進行受力分析可知,由于M上的帶子與索垂直,加速度a=gsinθ,因此與滑輪M一起斜向下做加速運動,對M滑輪與勇士整體受力分析,二者加速度相同,等于gsinθ,M不受摩擦力,故AC錯誤;
BD、對N的勇士受力分析,只受重力和豎直向上的繩上的拉力,合外力為0,此時為勻速直線運動,再對N滑輪與勇士整體受力分析,想要勻速直線運動,N與索道之間必定有摩擦,故B錯誤,D正確;
故選:D。
(多選)(2024 江蘇四模)質量均為m的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動摩擦因數均為0.5,現分別給兩物塊施加等大的作用力F,方向如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度大小為g,下列說法正確的是(  )
A.若F=0.2mg,則P受到的摩擦比Q受到的摩擦小
B.若F=0.2mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等
C.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小
D.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等
【解答】解:首先判斷P和Q受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力,
AB、當F=0.2mg時,P和Q均受到靜摩擦力作用,fp=Fcos30°=0.1mg,fQ=Fcos30°=0.1mg,故A錯誤,B正確;
CD、當F=0.4mg時,P和Q均受到靜摩擦力作用,fp'=Fcos30°=0.2mg,fQ'=Fcos30°=0.2mg,故C錯誤,D正確。
故選:BD。
題型1重力 重心
(2023秋 普寧市校級期中)關于重力和重心,下列說法正確的是(  )
A.當物體漂浮在水面上時重力會減小
B.放置在水平面上的物體對水平面的壓力就是物體的重力
C.物體的重心位置總是在物體的幾何中心上
D.物體的重心位置可能隨物體形狀的變化而改變
【解答】解:A、重力來源于萬有引力,與物體是否漂浮在水面上無關,故A錯誤;
B、放置在水平面上的物體對水平面的壓力是彈力是由于物體形變引起的,故B錯誤;
C、重心位置取決與形狀和質量分布情況;形狀規則,質量分布均勻的物體的重心在物體的幾何中心上,故C錯誤;
D、重心位置取決與形狀和質量分布情況,重心位置取決與形狀和質量分布情況,故D正確;
故選:D。
(2022秋 嘉興期中)關于重力的大小和方向,以下說法中正確的選項是(  )
A.重力是由于地球的吸引而產生的,它的方向總是垂直地面向下
B.在地球上方的物體所受的重力與它的運動狀態無關,也與是否存在其他力的作用無關
C.有規則形狀的物體的重心一定與它的幾何中心重合
D.對某一物體而言,其重力的大小總是一個恒量,不因物體從赤道移到南極而變化
【解答】解:A、重力是由于地球的吸引而產生的,它的方向總是豎直向下,不一定垂直于地面,故A錯誤;
B、在地球上方的物體所受的重力與它的運動狀態無關,也與是否存在其他力的作用無關,故B正確;
C、質量分布均勻形狀規則的物體重心一定與幾何中心重合,重心的位置與物體質量分布有關,故C錯誤;
D、從赤道到南極,重力加速度增大,同一物體的重力G=mg增大,故D錯誤;
故選:B。
(2024春 臺江區校級期末)如圖,將卡車上的貨物由甲位置移到乙位置,卡車(連同貨物)的(  )
A.重力大小不變,重心位置不變
B.重力大小改變,重心位置不變
C.重力大小不變,重心位置改變
D.重力大小改變,重心位置改變
【解答】解:根據G=mg可知重力大小不變,重心位置與物體形狀和質量分布情況有關,當貨物由甲位置移到乙位置,卡車的質量分布發生了變化,所以重心位置改變,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
題型2彈力有無及方向的判斷
(2021秋 沙坪壩區校級期中)如圖所示,A,B兩物體并排放在水平桌面上,C物體疊放在AB上,D物體懸掛在線的下端時繩恰好豎直,且與斜面接觸。若接觸面均光滑,下列說法中正確的是(  )
A.A對B的彈力方向水平向右
B.C對地面的壓力大小等于C的重力
C.D對斜面沒有壓力作用
D.斜面對D的支持力垂直斜面向上
【解答】解:A、根據題意可知,A與B間沒有發生彈性形變,因此沒有彈力可言,故A錯誤;
B、由圖可知,C對A及B均有壓力,但對地面沒有壓力可言,故B錯誤;
C、若D除了受重力和繩的拉力以外還受第三個力即斜面對D的彈力作用,則不能保持D物體靜止,因此C正確。
D、斜面對D的支持力垂直接觸面,即豎直向上,故D錯誤;
故選:C。
(2023秋 五華區校級期中)關于彈力,下列說法中正確的是(  )
A.只要相互接觸,就一定有彈力產生
B.物體可以在不發生形變的條件下對其它物體施以彈力作用
C.彈力的方向總是與物體發生形變方向相同
D.拉力、壓力、支持力性質上均為彈力
【解答】解:A、根據彈力產生的條件,兩個物體接觸但并不擠壓時,它們之間不存在彈力,故A錯誤;
B、發生形變的物體由于要恢復原狀,對與它接觸的物體產生力的作用,這種力叫做彈力,物體不可能在不發生形變的條件下對物體施以彈力作用,故B錯誤;
C、根據彈力的特點可知,彈力的方向總是與物體發生形變方向相反,故C錯誤;
D、通常所說的壓力、支持力、拉力、張力,就其力的性質而言都是彈力,故D正確。
故選:D。
(2022秋 海林市校級期末)如圖所示,一只小鳥落在了樹枝上,樹枝發生了彎曲,小鳥處于靜止狀態,下列說法正確的是(  )
A.樹枝發生了彎曲,是因為小鳥對樹枝的壓力大于樹枝對小鳥的支持力
B.樹枝對小鳥的支持力是由樹枝發生形變產生的
C.樹枝對小鳥彈力的方向斜向上偏右
D.小鳥起飛瞬間,翅膀對空氣的作用力大于空氣對翅膀的作用力
【解答】解:A、樹枝發生了彎曲,是因為小鳥對樹枝的壓力的緣故,但是根據牛頓第三定律,可知小鳥對樹枝的壓力大小等于樹枝對小鳥的支持力大小,故A錯誤;
B、根據彈力的定義,可知樹枝對小鳥的支持力是由樹枝發生形變,而要恢復原狀,會對與它接觸的小鳥產生力的作用,故B正確;
C、由于小鳥處于靜止狀態,根據平衡條件,可知樹枝對小鳥彈力與重力等大反向,即樹枝對小鳥彈力的方向豎直向上,故C錯誤;
D、小鳥起飛瞬間,根據牛頓第三定律,可知翅膀對空氣的作用力大小等于空氣對翅膀的作用力大小,故D錯誤。
故選:B。
題型3彈力大小的計算
(2024 湖南模擬)一根豎直懸掛的輕質彈簧,未懸掛鉤碼時長度為70.0mm,懸掛1個50克鉤碼時,長度為80.0mm。若懸掛3個50克鉤碼,且彈簧未超過彈性限度,彈簧長度應為(  )
A.100.0mm B.140.0mm C.160.0mm D.210.0mm
【解答】解:設一個鉤碼的質量為m0,根據題意有
懸掛1個50克鉤碼時,m0g=k(l1﹣l0)
懸掛3個50克鉤碼時,3m0g=k(l2﹣l0)
其中
l0=70.0mm,l1=80.0mm
聯立解得:
l2=100.0mm
故BCD錯誤,A正確。
故選:A。
(2024 浉河區校級模擬)“學以致用”是學習的好習慣,一位女生僅借助橡皮筋,刻度尺就測出了課本與桌面間的動摩擦因數。她先用刻度尺測出橡皮筋的自然長度L0,然后用皮筋將課本懸掛起來,當課本靜止時測出橡皮筋的長度為L1,接下來用像皮筋沿水平桌面拉動課本,當課本勻速運動時橡皮筋的長度為L2。橡皮筋的形變始終處于彈性限度內,所產生的彈力與形變址的關系遵循胡克定律。由此可知,課本與桌面間的動摩擦因數為(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:依題意,將課本用皮筋懸掛起來,當課本靜止時測出橡皮筋的長度為L1,則
k(L1﹣L0)=mg
然后用像皮筋沿水平桌面拉動課本,當課本做勻速直線運動時,橡皮筋的長度為L2,由平衡條件可得
k(L2﹣L0)=μmg
聯立解得
故A正確;BCD錯誤。
故選:A。
(2024 江蘇模擬)如圖所示,A、B、C三個物體的質量滿足mAmBmC=m,A、B兩物體通過繩子繞過定滑輪相連,B、C用勁度系數為k2的彈簧相連,勁度系數為k1的彈簧一端固定在天花板上,另一端與滑輪相連.開始時,A、B兩物體在同一水平面上,不計滑輪、繩子、彈簧的重力和一切摩擦,重力加速度為g。現用豎直向下的力緩慢拉動A物體,在拉動過程中,彈簧及與A、B相連的繩子都始終豎直,到C物體剛要離開地面(A沒落地,B沒有與滑輪相碰),此時A、B兩物體的高度差為(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:設開始BC間彈簧的壓縮量為x1,上面的彈簧伸長量為x′1,繩子拉力為T;
對物體A根據平衡條件可得:T=mg;
對B物體根據平衡條件可得:2mg=k2x1+T
解得:x1;
對滑輪根據平衡條件可得:2T=k1x′1
解得:x′1;
設C物體剛要離開地面時BC間彈簧的伸長量為x2,上面的彈簧伸長量為x′2,繩子拉力為T′;
對物體C根據平衡條件可得:2mg=k2x2
解得:x2;
C物體剛要離地時,上端彈簧的拉力為T′=8mg
對滑輪根據平衡條件可得:8mg=k1x′2
解得:x′2。
所以此過程中A下降的高度為:hA=x1+x2+2(x′2﹣x′1)
此過程中B物體上升的高度:hB=x1+x2
此時A、B兩物體的高度差為Δh=hA+hB,故D正確、ABC錯誤。
故選:D。
題型4靜摩擦力有無及方向判斷
(2024 廣西)工人卸貨時常利用斜面將重物從高處滑下。如圖,三個完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長直木板下滑,貨箱各表面材質和粗糙程度均相同。若1、2、3號貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為Ff1、Ff2和Ff3,則(  )
A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1=Ff2<Ff3
C.Ff1=Ff3<Ff2 D.Ff1=Ff2=Ff3
【解答】解:貨箱沿著木板下滑時受到的摩擦力為滑動摩擦力,根據滑動摩擦力的公式:f滑=μFN,又有:FN=mgcosθ,(m為貨箱的重力,θ為斜面的傾角),聯立可得:f滑=μmgcosθ,因三個貨箱各表面材質和粗糙程度均相同,故摩擦因數均相同,可知三個貨箱與直木板間摩擦力的大小,即:Ff1=Ff2=Ff3,故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
(2024 豐臺區一模)如圖所示,木塊A、B分別重50N和60N與水平地面之間的動摩擦因數均為0.2。夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數為400N/m。用F=2N的水平拉力拉木塊B,木塊A、B均保持靜止。最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,下列說法正確的是(  )
A.彈簧的彈力大小為80N
B.木塊A受到的摩擦力大小為10N
C.木塊B受到的摩擦力大小為6N
D.地面給A、B組成的系統的摩擦力大小為2N
【解答】解:A、B與地面之間的最大靜摩擦力大小為fAm=μGA=0.2×50N=10N,fBm=μGB=0.2×60N=12N
A、x=2cm=0.02m,彈簧的彈力大小為F'=kx=400×0.02N=8N,故A錯誤;
B、因A物塊處于靜止狀態,根據平衡條件得A所受摩擦力大小為fA=F'=8N,故B錯誤;
C、在水平方向上B受彈簧對它向右的彈力,向右的拉力,以及向左的摩擦力,根據平衡條件可得fB=F+F'=8N+2N=10N,故B受摩擦力大小為10N,故C錯誤;
D、把A、B兩物塊以及彈簧看成一個整體,由平衡條件可得整體所受摩擦力大小f=F=2N,故D正確。
故選:D。
(2024 碑林區模擬)如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數均相等,則在上述過程中,下列說法正確的是(  )
A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左
B.若貓增大拉力,桌布對魚缸的摩擦力不變
C.若貓增大拉力,桌面對魚缸的摩擦力將增大
D.桌布脫離魚缸后,桌面對魚缸摩擦力的方向向右
【解答】解:A、桌布被貓拉下,魚缸相對桌布的運動方向是向左,摩擦力方向總是與相對運動方向相反,所以桌布對魚缸的摩擦力方向是水平向右,故A錯誤;
B、魚缸魚桌布之間有相對運動,所以桌布和魚缸之間的摩擦力是滑動摩擦力,魚缸和桌布之間的彈力N是定值,根據f=μN可知,若貓增大拉力,桌布對魚缸的摩擦力不變,故B正確;
C、當魚缸沒有脫離桌布時,桌面和魚缸之間沒有摩擦力,當魚缸脫離桌布后,魚缸與桌面之間的彈力不變,動摩擦因數也不變,則桌面與魚缸之間的滑動摩擦力是定值。當魚缸停止運動后,魚缸與桌面之間的摩擦力為零,故C錯誤;
D、桌布脫離魚缸后,魚缸相對桌面向右運動,所以桌面對魚缸摩擦力的方向向左,故D錯誤。
故選:B。
題型5摩擦力的大小
(多選)(2020秋 合肥期末)如圖所示,用大小為100N的握力握住一個重為40N的瓶子,瓶子豎直,始終處于靜止狀態。已知手掌與瓶子間的動摩擦因數μ=0.5,則(  )
A.瓶子受到的摩擦力大小為40N
B.瓶子受到的摩擦力大小為50N
C.當握力進一步增大時,瓶子受到的摩擦力將增大
D.當握力進一步增大時,瓶子與手之間的最大靜摩擦力將增大
【解答】解:AB、瓶子重力為40N,處于靜止狀態,則瓶子受到的摩擦力大小等于重力,為40N,故A正確,B錯誤;
C、當握力再增大時,瓶子受到的重力不變,根據平衡條件可知,摩擦力不變,故C錯誤;
D、根據Fmax=μFN可知最大靜摩擦力也正壓力成正比,所以當握力進一步增大時,瓶子與手之間的最大靜摩擦力將增大,故D正確。
故選:AD。
(2024春 道里區校級期末)如圖所示,棋盤豎直放置,具有磁性的棋子被吸附在棋盤上保持靜止狀態,忽略棋子間的相互作用。每個棋子的質量相同,下列說法正確的是(  )
A.棋子質量越大,棋子對棋盤的壓力越大,摩擦力越大
B.棋子質量越大,棋子受到的摩擦力越大
C.棋子靜止時,棋子受到向下的摩擦力
D.若棋子豎直下滑,棋子受到摩擦力與質量成正比
【解答】解:A.對棋子受力分析
可知,棋子對棋盤的壓力大小與重力無關,則與質量也無關,故A錯誤;
BC.靜止時,根據豎直方向上二力平衡知:f=G,棋子受到向上的摩擦力,且質量越大,重力越大,摩擦力也就越大,故B正確,C錯誤;
D.若棋子豎直下滑,此時為滑動摩擦力,由f=μFN可知,棋子受到摩擦力與質量無關,故D錯誤。
故選:B。
(多選)(2020 洛川縣校級二模)如圖所示,初始時A、B兩木塊在水平方向的外力作用下擠壓在豎直墻面上處于靜止狀態,A與B、B與墻面之間的動摩擦因數都為 =0.1,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩木塊質量相等,都為1kg,當外力F變為下列不同值時,關于A、B之間的摩擦力f1,B與墻壁之間的摩擦力f2的大小,下列說法中正確的是(g=10m/s2)(  )
A.當F=0時,f1=f2=0
B.當F=50N時,f1=0,f2=5N
C.當F=100N時,f1=5N,f2=10N
D.當F=300N時,f1=10N,f2=20N
【解答】解:A、當F=0時,AB間及B與墻面間均沒有相互的擠壓,故沒有摩擦力;故A正確;
B、當F=50N時,B與地面間的最大靜摩擦力為:μF=0.1×50=5N;小于兩物體的重力,故整體下滑;摩擦力為滑動摩擦力,f1=5N;AB相對靜止,整體下滑的加速度a7.5m/s2;則AB間的摩擦力為:mg﹣ma=2.5N;故f2=2.5N;故B錯誤;
C、當F=100N時,B與墻面間及AB間最大靜摩擦力fm=μF=10N,故AB整體下滑,摩擦力f2=μF=10N;A的重力等于AB間的最大靜摩擦力;故AB不會發生相對運動,故AB間為靜摩擦力;由牛頓第二定律可知,整體下滑的加速度為:am/s2=5m/s2;
則對A分析可知:mg﹣f=ma;
解得:f1=mg﹣ma=10﹣5=5N;故C正確;
D、當F=300N時,最大靜摩擦力為0.1×300=30N;故兩物體的重力小于最大靜摩擦力;同理A受到的最大靜摩擦力也為30N,A也處于靜止,故兩物體均保持靜止,摩擦力均等于重力,故f1=10N,f2=20N;故D正確;
故選:ACD。
題型6摩擦力的的突變問題
(2022秋 倉山區校級期中)如圖所示,長直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與水平面的夾角α逐漸變大),另一端不動,則鐵塊受到的摩擦力F隨角度α的變化圖象可能正確的是(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(  )
A. B. C. D.
【解答】解:鐵塊受到的摩擦力在開始到滑動過程為靜摩擦力,f=mgsinθ,為正弦規律變化;而滑動后,f′=μmgcosθ,為余弦規律變化,而動摩擦力等于最大靜摩擦力,故C正確;
故選:C。
(2022秋 保定月考)如圖甲所示,質量為0.4kg的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放,物塊與足夠高的豎直墻面間的動摩擦因數為0.4,力F隨時間t變化的關系圖像如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2。下列圖像能正確反映物塊所受摩擦力大小Ff與時間t變化關系的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:當t=2s時,摩擦力與重力相等,即Ff=0.4×10N=4N=mg
此時合力為零,物塊速度最大,可知,物塊0﹣2s內和2~4s內互為逆運動,t=4s時,物塊的速度為零,則0~4s內物塊所受滑動摩擦力均勻增大,4﹣6s內,摩擦力最大靜摩擦力大于重力,則物塊保持靜止,靜摩擦力等于重力,為4N,6﹣8s內,滑動摩擦力小于重力,物塊加速下滑,滑動摩擦力隨時間均勻減小至0.
故D正確,ABC錯誤;
故選:D。
如圖所示,粗糙長木板l的一端固定在鉸鏈上,木塊放在木板上,開始木板處于水平位置.當木板向下轉動,θ角逐漸增大的過程中,摩擦力Ff的大小隨θ角變化最有可能的是選項圖中的(  )
A. B. C. D.
【解答】解:使鐵塊沿著斜面下滑的力是F=mgsinθ,對于一個確定的角度θ,最大靜摩擦力是fm=μmgcosθ,當然,θ改變了,fm也改變。
如果,F<fm,那么,鐵塊受到的摩擦力是靜摩擦,摩擦力f=F=mgsinθ,隨θ的增大,摩擦力f增大;
當θ增大到某一值時,會出現F>fm,此時鐵塊在木板上滑動,鐵塊受到的摩擦力是滑動摩擦力,
滑動摩擦力摩擦力f=μmgcosθ,隨θ的增大,cosθ變小,滑動摩擦力變小,但f與θ不是線性關系,故ACD錯誤,B正確;
故選:B。

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