高中物理专题---力学分析概念与应用
高中物理专题-----力学分析概念及应用
1、 力的常见类型:重力、弹力、摩擦力
2、 力的分析理论:相互作用力、二力平衡、力的合成、力的分解
1. (2013•朝阳区模拟)关于重力,下列说法中正确的是( )
A .重力的方向总是竖直向下的
B .在天空飞行的飞机仍然受到重力的作用
C .浮在水面上的木块由于受到水的浮力作用,所受重力变小
D .向上抛出的石头在上升过程中速度越来越小,这是因为受到的重力越来越小。 2. (2011•徐汇区模拟)关于力,以下说法中正确的是( )
A .力能离开物体而独立存在
B .只有接触物体之间才可能有相互作用力
C .把地球上的物体移动到月球上,物体的质量和所受重力变小 D .相互接触的物体之间也不一定有弹力产生。
3. (2005•汉沽区模拟)关于力的作用,下列说法中正确的是( )
A .用拳头击打墙壁,感到疼痛,说明墙壁对拳头有作用力
B .用拳头击打棉花包,拳头不感到疼痛,说明棉花包对拳头没有作用力 C .打篮球时,接球时球对手有作用力,手对球没有作用力 D .打篮球时,接球时球对手有作用力,施力物体是手 4. 力的作用效果是( )
A .既能改变物体的运动状态,又能改变物体的形状 B .只能改变物体的运动状态,不能改变物体的形状 C .只能改变物体的形状,不能改变物体的运动状态 D .既不能改变物体的运动状态,又不能改变物体的形状 5. 关于物体的重心,下列说法正确的是( )
A .物体上只有重心受到重力作用 B .物体的重心一定在这个物体上 C .球体的重心一定在球心上
D .重心与物体的形状和物体内质量分布有关
6. (2011•天津模拟)关于弹力,下列说法中正确的是( )C
A .相互接触的物体之间一定有弹力作用 B .不接触的物体之间也可能有弹力作用 C .压力和支持力的方向都垂直物体的接触面 D .压力和支持力的方向都平行于物体的接触面 7. 下列关于弹力的说法正确的是( )BC
A. 只有弹簧才有可能施加弹力 B. 施加弹力的物体一定有形变 C. 物体的形变越大(弹性限度内),产生的弹力也越大
D. 形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大 8. 关于弹性形变,下列说法正确的是( )C
A. 物体形状的改变叫弹性形变
B. 一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变
C. 物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变 D. 物体受外力作用后的形变叫弹性形变
9. (广东广州模拟) 下列关于弹力产生的条件的说法中正确的是( )D
A. 只要两个物体接触就一定产生弹力 B. 只要两个物体相互吸引就一定产生弹力 C. 只要物体发生形变就一定产生弹力
D. 只有发生弹性形变的物体才能产生弹力
10. 一弹簧测力计的量程是10 N,刻度的总长度是5 cm,该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是( )A
A.200 N/m B.2 N/m C.50 N/m D.5 000 N/m 11. 一辆汽车停放在水平地面上,下列说法正确的是 …( )BC
A. 汽车受到向上的弹力,是因为汽车发生了向上的形变 B. 汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了向下的形变 C. 地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了向上的形变 D. 地面受到向下的弹力,是因为地面发生了向下的形变
12. 如图所示,a 、b 、c 为三个物块,M 、N 为两个轻弹簧,R 为跨过定滑轮的轻绳,系统静
止,则下列说法中正确的有( )BD
A. 弹簧N 一定处于伸长状态 B. 弹簧N 可能处于原长状态
C. 弹簧M 一定处于压缩状态 D. 弹簧M 可能处于伸长状态
13. 如图所示,一根弹簧其自由端B 在未悬挂重物时指针正对刻度5 N,在弹性限度内,
当挂上
80 N
重物时指针正对刻度45 N。若要指针正对刻度20 N,应悬挂的重物是( )B A.40 N B.30 N C.20 N D. 不知弹簧的劲度系数,无法计算
14. 如图3-2-22所示,三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a 、b 、c 。支点P 、
Q 在同一水平面上,a 球的重心为O a ,位于球心,b 球和c 球的重心O b 、O c 分别位于球心的正上方和球心的正下方,三球均处于平衡状态。支点P 对a 球的弹力为N a ,对b 球和c 球的弹力分别为N b 、N c , 则( )A
图3-2-22
A. Na =N b =N c B. Nb >N a > N c C. Nb <N a < N c D. Na >N b = Nc
15. 竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm;挂重为6 N的物体时弹簧长度为
13 cm,则弹簧原长为______________cm,劲度系数为_____________N/m。(10 cm 200 N/m) 16. 如图3-2-21,G A =100 N,G B =40 N,弹簧的劲度系数为500 N/m 。不计绳重和摩擦,求:物体A
对支持面的压力和弹簧的伸长量。(60 N 8 cm)
17. 如图3-2-23所示,两木块质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,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。现缓缓向上提上面的木块,直到它刚离
开上面的弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为 ( )
C
图3-2-23
A.m 1g/k1 B.m2g/k1 C.m1g/k2 D.m2g/k2
18. 如图所示水平桌面上放一质量分布均匀的长木板,开始时木板全部在桌面内静止。当木板的2/3在
桌面上静止时,试说明桌面对木板的弹力大小有无变化。(无变化)
19. 关于弹力的产生条件与方向,下列说法中正确的是( )
A .静止在水平桌面上的水杯,受到的支持力是由于水杯发生微小形变而产生的 B .水平桌面对水杯的支持力总是垂直于支持面,并指向被支持的水杯
C .用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,这是由于竹竿发生形变而产生的 D .细杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向. E. 物体在发生形变时产生的力叫做弹力
20. 一根大弹簧内套有一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2 m ,它们一端平齐并固定,另一端自由,如
图3-2-25(a)。当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系图线如图3-2-25(b)所示, 求大弹簧劲度系数k 1和小弹簧劲度系数k 2。(k 1=10 N/m k2=20 N/m)
21. 如图所示, 位于水平桌面上的物块P , 由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连, 从滑轮到P 和到Q 的两段绳
都是水平的. 已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ, 两物块的质量都是m , 滑轮的
质量、滑轮轴上的摩擦都不计. 若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动, 则F 的大小为 ( ) A .μmg C .3μmg
B .2μmg
D .4μmg
F
22. 如图所示, 质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上滑行, 长木板与地面间动摩擦因数为μ1, 木块与
长木板间动摩擦因数为μ2, 若长木板仍处于静止状态, 则长木板受地面摩擦力大
小一定为:( ) A .μ2mg C .μ1mg
B .μ1(m 1+m 2) g D .μ2mg +μ1mg
23. 如图1-B-8所示, 质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上, 二者间动摩擦因数为μ, 由于光滑导槽
A .B 的控制, 工件只能沿水平导槽运动, 现在使钢板以速度ν1向右运动, 同时用力F 拉动工件(F方向与导槽平行) 使其以速度ν2沿导槽运动, 则F 的大小为( ) A 等于μmg
图1-B-8
B .大于μmg C 小于μmg D .不能确定
24. 用一个水平推力F=Kt (K为恒量,t 为时间) 把一重为G 的物体压在竖直的足够高的平整墙上, 如图
1-B-5所示, 从t=0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 变化关系是中的哪一个
?
25. 一皮带传动装置, 轮A .B 均沿同方向转动, 设皮带不打滑,A .B 为两边缘上的点, 某时刻a 、b 、o 、o ’
位于同一水平面上, 如图1-B-3所示. 设该时刻a 、b 所受摩擦力分别为f a 、f b , 则下列说法正确的是 ( )
A .f a 、f b 都是动力、而且方向相同 D .f a 、f b 都是阻力, 而且方向相反
C .f a 若是动力, 则f b 一定是阻力, 两力方向相反 D .f a 若是阻力, 则f b 一定是动力, 两方向相同
26. 如图所示, A 是主动轮, B 是从动轮, 它们通过不打滑的皮带转动, 轮的转动方向如图所示, B 轮上带有负
载, P 、Q 分别是两轮边缘上的点, 则关于P 、Q 所受摩擦力的判断正确的是( )
A B C D
P 受到的是静摩擦力, 方向向下 P 受到的是滑动摩擦力, 方向向上 Q 受到的是静摩擦力, 方向向上 Q 受到的是滑动摩擦力, 方向向下
27. 如图所示, 在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2, 中间用一原长为l 、劲度系数
为K 的轻弹簧连接起来, 木块与地面间的滑动摩擦因数为μ. 现用一水平力向右拉木块2, 当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是:( )
A .l +C .l +
μ
K
m 1g m 2g
B .l +D .l +
μ
K
(m 1+m 2) g
μ
K
m 1m 2
) g
K m 1+m 2
(
μ
28. 如图所示, 重物A .B 叠放在水平桌面上. 质量分别为m 1、m 2、m 3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平
系在重物A .B 上, 已知m 1>m 2+m 3, A .B 保持静止. 现将m 3解下放在物体A 的上方, 发现A .B 仍处于静止. 关于A .B 间的摩擦力f 1和B 与桌面间的摩擦力f 2的变化情况, 下列说法中正确的是 ( ) A .f 1变大, f 2不变
B .f 1变大, f 2变大 C .f 1变小, f 2不变 D .f 1变小, f 2变大
29. 如图所示, 水平地面上有一质量为M 的长木板, 质量为m 的小物块放在长木板的左端, 现用水平恒力F
向右拉小物块使它在木板上向右滑动, 木板仍处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1, 木板与地面间的动摩擦因数为μ2, 则以下说法正确的是 ( ) A .木板受到地面的摩擦力大小为μ1mg
B .木板受到地面的摩擦力大小为μ2Mg
C .木板受到地面的摩擦力大小为μ2(M +m ) g D .如果增大恒力F , 木板将会滑动
30. 某人在平直公路上骑自行车, 见前方较远处红色交通信号灯亮起, 他便停止蹬车, 此后的一小段时间内,
自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为f 前和f 后, 则( ) A .f 前向后, f 后向前 C .f 前向后, f 后向后
B .f 前向前, f 后向后 D .f 前向前, f 后向前
31. 如图所示, 三个相同的长方形物体A .B .C 叠放在水平面上。水平向右的恒力F 作用在B 上。三个物
体共同沿水平面匀速运动。下列说法中正确的是 ( )
A .B 对A 的摩擦力水平向右, 大小为F
B .B 对C 的摩擦力水平向左, 大小为F
C .C 对B 的摩擦力水平向左, 大小为F
D .A 与B 间、B 与C 间、C 与水平面间都不可能是光滑的
32. 如图所示, C 是水平地面, A .B 是两个长方形物块, F 是作用在物块B 上的沿水平方向的力, 物块A 和
B 以相同的速度做匀速直线运动。关于A .B 间的动摩擦因数μ1和B .C 间的动摩擦因数μ2, 下列说法中正确的是 ( )
A .可能μ1=0,μ2=0 B .可能μ1≠0,μ2≠0 C .可能μ1≠0,μ2=0 D .一定有μ1=0,μ2≠0
33. 木块A .B 分别重50N 和60N, 它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A .B 之间的轻弹
簧被压缩了2cm, 弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F =1N的水平拉力作用在木块B 上, 如图所示。力F 作用后, 下列判断正确的是 ( ) A .木块A 所受摩擦力大小是12.5N B .木块A 所受摩擦力大小是11.5N
C .木块B 所受摩擦力大小是9N D .木块B 所受摩擦力大小是7N
34. 如图所示, 轻绳两端分别A .C 两物体相连接, m A =1kg,m B =2kg,m C =3kg,物体 A . B.C 及C 与地面间
的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计. 若要用力将C 物拉动, 则作用在C 物上
2
水平向左的拉力最小为(取g =10m/s) ( )
A .6N C .10N
B .8N D .12N
35. 质量为m 1的长木板B 放置在水平地面上, 与水平地面之间的动摩擦因数为μ1, 质量为m 2的木块A
放在长木板B 上, 与长木板之间的动摩擦因数为μ2。现加大小为F 的水平拉力拉木块A 使其沿着B 运动, 而木板保持静止, 这时木板受到地面的摩擦力大小为 A .F C .μ2m 2g
( )
B .μ1(m 1+m 2) g D .μ1m 1g
36. 如图所示, 质量为m 的木块在水平面上的木板上向左滑行, 滑行时木板静止, 木板质量M=3m,已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ, 则在木块滑行过程中, 水平面对木板的摩擦力大小为: ( ) A .4μmg ; B .3μmg ;
C .2μmg ; D .μmg ;
37. A .B .C 三物块分别为M 、m 和m 0, 作如图所示的联结, 绳子不可伸长, 且绳子和滑轮的质量、滑轮的
摩擦均可不计, 若B 随A 一起沿水平桌面做匀速运动, 则可以断定: ( ) A .物块A 与桌面之间有摩擦力, 大小为m 0g B .物块A 与B 之间有摩擦力, 大小为m 0g
C .桌面对A,B 对A, 都有摩擦力, 两者方向相同, 合力为m 0g D .桌面对A,B 对A, 都有摩擦力, 两者方向相反, 合力为m 0g
38. 如图所示, 木板B 放在粗糙的水平面上, 木块A 放在B 的上面,A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在
直立墙壁上, 用水平力F 向左拉动B, 使B 以速度做匀速运动, 这时绳水平, 张力为T, 下列说法正确的是 ( ) A .T=F
B .木块A 受到的是静摩擦力, 大小等于T 。
C .木板B 受到一个静摩擦力, 一个滑动摩擦力, 合力大小等于F 。 D .若木板B 以速度2v 做匀速运动, 则拉力仍为F
39. 如图所示, 放在水平地面上的物体M 上叠放物体m , 两者间有一条处于压缩状态的弹簧, 整个装置相
对地面静止。则下列说法中正确的是 ( ) A .M 对m 的摩擦力方向向左 B .m 对M 的摩擦力方向向左
C .地面对M 的摩擦力方向向右
D .地面对M 的摩擦力方向向左
40. 如图7, 人重600牛, 木块A 重400牛, 人与A .A 与地面间的动摩擦因数均为0.2, 现人用水平力拉绳,
使他与木块一起向右匀速直线运动, 滑轮摩擦不计, 求(1)人对绳的拉力.(2)人脚给A 的摩擦力方向和大小。
41. 如图所示, 物块P 静止在水平面上。分别对它施加互相垂直的两个水平拉力F 1、F 2时(F1>F2) 物块将分
别沿F 1、F 2方向滑动, 对应的滑动摩擦力大小分别是f 1、f 2, 若从静止开始同时施加这两个水平拉力, 物块受到的滑动摩擦力大小是f 3。则比较这三个摩擦力的大小, 有f 1 ______ f2, f1 ______ f3。
42. 如图所示, 质量不等的两个物体A .B .在水平拉力F 的作用下, 沿光滑水平面一起向右运动, 滑轮及
细绳质量不计. 则下列说法中正确的有( ) A .物体B 所受的摩擦力方向一定向左 B .物体B 所受的摩擦力方向可能向左
C .物体B 所受的摩擦力一定随水平力F 的增大而增大
D .只要水平力F 足够大. 物体A 、B 间一定会打滑
43. 如图所示, 物体A 重40N, 物体B 重20N, A 与B .B 与地的动摩擦因数相同, 物体B 用细绳系住, 当水
平力F = 32N时, 才能将A 匀速拉出, 求接触面间的动摩擦因数.
力的合成与分解
44. 有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A ,反向时合力为B ,当两力相互垂
直时,其合力大小为( )
A .C .
A 2+B 2 A +B
22
B .(A +B ) /2
D .(A +B ) /2
45. 有两个大小相等的共点力F 1和F 2,当它们夹角为90°时的合力为F ,它们的夹角变为120°时,
合力的大小为( )
A .2F
B .(2/2)F
C .
2F
D .
/2F
46. 下列几组共点力分别作用在一个物体上,有可能使物体达到平衡状态的是 ( )
A .7 N,5 N,3 N C .4 N,10 N,5 N
B .3 N,4 N,8 N D .4 N,12 N,8 N
47. 关于合力和分力的关系,下列说法正确的是 ( ) A .合力的作用效果与其分力作用效果相同 B .合力大小一定等于其分力的代数和 C .合力可能小于它的任一分力 D .合力可能等于某一分力大小
48. 2.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是 ( ) A .合力大小随两力夹角增大而增大 B .合力的大小一定大于分力中最大者 C .两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大 D .合力的大小不能小于分力中最小者
49. 如图所示装置,两物体质量分别为m 1、m 2,悬点ab 间的距离大于滑轮的直径, 不计一切摩擦,
若装置处于静止状态,则( ) A .m 2可以大于m 1
B .m 2一定大于
m 1
2
C .m 2可能等于
m 1
2
D .θ1一定等于θ2
50. 将一个力F =10 N分解为两个分力,已知一个分力的方向与F 成30°角,另一个分力的大小为6 N,
则在分解中 ( ) A .有无数组解 B .有两解 C .有惟一解 D .无解 51. 质量为m 的木块在推力F 作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为µ,
那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个? A .µmg B.µ(mg+Fsinθ)
C.µ(mg+Fsinθ) D.F cos θ
52. 水平横粱的一端A 插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B ,一轻绳的一端C 固定于墙上,另一端跨过
滑轮后悬挂一质量m =10 kg 的重物,∠CBA =30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g =10m/s2)
A .50N B .503N C .100N D .100N
53. 如图所示.有五个力作用于一点P ,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F 3=10N,则这
五个力的合力大小为( )
A .10(2+2)N B .20N C .30N
D .0
54. 关于二个共点力的合成.下列说法正确的是( )
A .合力必大于每一个力 B .合力必大于两个力的大小之和
C .合力的大小随两个力的夹角的增大而减小
D .合力可以和其中一个力相等,但小于另一个力
55. 如图所示 质量为m 的小球被三根相同的轻质弹簧a 、b 、c 拉住, c 竖直向下a 、b 、
c 三者夹角都是120°,小球平衡时,a 、b 、c 伸 长的长度之比是3∶3∶1,则小球受c 的拉力大小为 ( )
A .mg
B .0.5mg
C .1.5mg D .3mg
56. 如图所示.物体处于平衡状态,若保持a 不变,当力F 与水平方向夹角β多大时F 有
最小值 ( )
A .β=0 B .β=
2
C .β=α D .β=2α
57. 如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A 、B 两点,今在细绳O 处吊一砝码,如果OA
=2BO ,则 ( )
A .增加硅码时,AO 绳先断 B .增加硅码时,BO 绳先断 C .B 端向左移,绳子易断
D .B 端向右移,绳子易断
58. 图所示,A 、A ′两点很接近圆环的最高点.BOB ′为橡皮绳, ∠BOB ′=120°,且B 、B ′与OA 对称.在
点O 挂重为G 的物体,点O 在圆心,现将B 、B ′两端分别移到同一圆周上的点A 、A ′,若要使结点O 的位置不变,则物体的重量应改为
A .G
G 2G
C .
4
B .
D .2G
59. 氢气球重10 N,空气对它的浮力为16 N,用绳拴住,由于受水平风力作用,绳子与竖直方向成30°
角,则绳子的拉力大小是__________,水平风力的大小是________.
60. 如图所示,质量为m ,横截面为直角形的物快ABC ,∠ABC =α,AB 边靠在竖直墙上,F 是垂直于
斜面BC 的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
61. 把一个力分解为两个力F 1和F 2,已知合力F =40 N ,F 1与合力的夹角为30 °,如图所示,若F 2
取某一数值,可使F 1有两个大小不同的数值,则F 2大小的取值范围是什么?
62. 如图1—2—7所示,物重30 N ,用O C 绳悬挂在O 点,O C 绳能承受最大拉力
为20N ,再用一绳系O C 绳的A 点,BA 绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA ,可以把O A 绳拉到与竖直方向成多大角度?
63. 轻绳AB 总长l ,用轻滑轮悬挂重G 的物体。绳能承受的最大拉力是2G ,将A 端固定,将B 端缓慢
向右移动d 而使绳不断,求d 的最大可能值。
64. A 的质量是m ,A 、B 始终相对静止,共同沿水平面向右运动。当a 1=0时和a 2=0.75g 时,B 对A 的
作用力F B 各多大?
65. 一根长2m ,重为G 的不均匀直棒AB ,用两根细绳水平悬挂在天花板上,如图所示,求直棒重心
C
的位置。
66. 质量为10kg ,长2m 的不均匀细杆,两端用细绳悬于天花板上的O 点.在距B 端0.3m 处挂一质量
为3kg 的重物,杆恰好保持水平.已知杆AB 与两绳间夹角分别为30°和60°(如图所示),求杆重心距A 端的距离.
67. 如图(甲)所示.质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO 与斜面间的倾角β为
多大时,AO 所受压力最小?
68. 长为L 的轻绳,将其两端分别固定在相距为d 的两坚直墙面上的A 、B 两点。一小滑轮O 跨过绳子
下端悬挂一重力为G 的重物C ,平衡时如图所示,求AB 绳中的张力。
69. 如图所示,质量为m ,横截面为直角形的物快ABC ,∠ABC =α,AB 边靠在竖直墙上,F 是垂直于
斜面BC 的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
70. 如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量为m ,斜面倾角α=30°,
细绳与竖直方向夹角θ=30°,斜面体的质量M=3m,置于粗糙水平面上.求: (1)当斜面体静止时,细绳对小球拉力的大小? (2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向?
(3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k 倍,为了使整个系统始终处于静止状态,k 值必须满足什么条件?