由图可知,F一定大于重力;
先将重力及向上的推力合力后,将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得: 在沿斜面方向有:摩擦力f=(F﹣mg)cosθ; 在垂直斜面方向上有:FN=(F﹣mg)sinθ; 则f=(F﹣mg)cosθ=μ(F﹣mg)sinθ, 故选:A. 点评: 滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得,也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得,故在学习时应灵活掌握. 8.(4分)(2014秋?铜仁市校级月考)如图所示,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mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是( )
考点: 共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 先对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到拉力等于物体B的重力;再对物体A受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件列式分析.
解答: 解:A、设mA=3mB=3m,对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:T=mg,则知弹簧的弹力不变,A错误.
B、再对物体A受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,如图 刚开始由于mAgsin45°=
mg>mBg=mg,所以摩擦力沿斜面向上
A. 弹簧的弹力将减小
B. 物体A对斜面的压力将减少 C. 物体A受到的静摩擦力将减小
D. 弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变
后来变为30°以后摩擦力仍然沿斜面向上. 根据平衡条件得到: f+T﹣3mgsinθ=0 N﹣3mgcosθ=0 解得:
f=3mgsinθ﹣T=3mgsinθ﹣mg
N=3mgcosθ
当θ变小时,物体A受到的静摩擦力f减小,物体A对斜面的压力N增大,故C正确,BD错误. 故选:C.
点评: 本题关键是先对物体B受力分析,再对物体A受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解. 9.(4分)(2015?安庆模拟)如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面向下的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动,M始终静止,则下列说法正确的是( )
A. 地面对M的摩擦力大小为Fcosθ B. 地面对M的支持力为(M+m)g C. 物体m对M的摩擦力的大小为F D. M对物体m的作用力竖直向上
考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 分析本题的关键是通过“整体法”受力分析,然后根据牛顿第二定律即可求解.
解答: 解:物体m沿斜面向下匀速运动,与斜面加速度相同均为零,故可以采用整体法, 将物体m与斜面体M看做一个整体,受力分析:
根据平衡条件,水平方向:Fcosθ﹣f=0,解得f=Fcosθ,所以A正确.
竖直方向:FN﹣(M+m)g﹣Fsinθ=0,可得FN=(M+m)gsinθ+Fsinθ,所以B错误.
对物体受力分析如图,物体受到向下的重力mg、拉力F、斜面的作用力(支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力),
由于物体匀速下滑,
根据平衡条件m受到的摩擦力f′=mgsinθ+F,根据牛顿第三定律:物体m对M的摩擦力的大小为mgsinθ+F,故C错误;
由受力分析,根据平衡条件:M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg合F的合力等大反向,如图中,可见M对物体m的作用力斜向上,所以D错误. 故选:A. 点评: 本题比较全面的考查了受力分析,灵活选取研究对象可以让问题简单化,但要记住,运用整体法的前提是二者加速度相等.
10.(4分)(2013?福建一模)如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A、B端分别固定在支架和正下方地面上,当物体m静止时,上方的弹簧处于原长;若将物体的质量变为3m,仍在弹簧的弹性限度内,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了( )
A.
mg
B. 2mg
C. 2mg D. mg
考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 当物体的质量为m时,下方弹簧的弹力等于mg,由胡克定律求出其压缩的长度.将物体的质量增为原来的3倍时,上方的弹簧伸长的长度与下方弹簧压缩量增加的长度相等,等于物体下降的高度,两弹簧弹力之和等于3mg,再由胡克定律求解物体下降的高度. 解答: 解:当物体的质量为m时,下方弹簧压缩的长度为x2=
.①
当物体的质量变为3m时,设物体下降的高度为x,则上方弹簧伸长的长度为x,下方弹簧被压缩的长度为x2+x,两弹簧弹力之和等于3mg由胡克定律和平衡条件得: k1x+k2(x2+x)=3mg ② 由①②联立解得,x=2mg
故选:C 点评: 本题由胡克定律和平衡条件分别研究两种情况下弹簧的压缩量,要抓住第二情况下,两弹簧形变量与物体下降高度相等进行列式.
二、实验题(本题共3个小题,11题8分,12题4分,13题6分,共18分.把答案填写在题中的横线上.) 11.(8分)(2015?清远校级模拟)如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 0.02s . (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中
2
读出A、B两点间距x= 0.65 cm;C点对应的速度是 0.10 m/s,加速度是 0.30 m/s(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)
考点: 探究小车速度随时间变化的规律. 专题: 实验题;直线运动规律专题. 分析: 打点计时器打点周期与交变电流的周期相同.由t=0.02s(n﹣1),算出计数点间的时间隔T,纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度. 解答: 解:(1)纸带上打相邻两点的时间间隔T==
s=0.02s.
(2)A、B间的距离x=0.65cm.B、D间的距离是2.05cm,时间间隔T=0.2s,则vc=
=0.10m/s.由公式△x=at知
2
2
=,
代入数据解得a=0.30m/s. 故答案为:(1)0.02s (2)0.65; 0.10; 0.30 点评: 能够知道相邻的计数点之间的时间间隔. 要注意单位的换算和有效数字的保留. 了解逐差法求解加速度有利于减小误差. 12.(4分)(2013秋?菏泽期末)在“研究弹簧的形变量与外力的关系”实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F﹣x图线如图所示.
(1)由图求出弹簧的劲度系数,即k= 200 N/m.
(2)图线不过原点的原因是: 由于弹簧自身重力引起了伸长量 .
考点: 探究弹力和弹簧伸长的关系. 专题: 实验题;弹力的存在及方向的判定专题.
分析: (1)在F﹣﹣x图象中,斜率表示劲度系数
(2)由于弹簧自身重力引起了伸长量,故图线不过原点的原因 解答: 解:(1)在F﹣﹣x图象中,斜率表示劲度系数,故有:k=
=200N/m
(2)由于弹簧自身重力引起了伸长量,故图线不过原点的原因,故填:由于弹簧自身重力引起了伸长量 故答案为:(1)200 N/m;(2)由于弹簧自身重力引起了伸长量 点评: 应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.会分析图象不过原点的原因 13.(6分)(2013秋?枣庄校级月考)某同学在做验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则实验时,把橡皮条的一端用图钉固定于P点,同时用两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置O.这时两弹簧秤的示数分别为FA=3.5N、FB=4.0N,其位置记录如图甲所示.倘若橡皮条的活动端仅用一个弹簧秤拉着,也把它拉到O点位置,弹簧秤的示数为FC=6.0N,其位置如C.
(1)用1cm表示1N,在图乙中作出力FA、FB和FC的图示.
(2)根据平行四边形定则在图乙中作出FA和FB的合力F,F的大小为 6.08 N. (3)实验的结果是否能验证平行四边形定则: 能 (选填“能”或“不能”).
考点: 验证力的平行四边形定则. 专题: 实验题. 分析: 根据力的图示法作出力的图示;根据平行四边形定则,以FA和FB为边做出平行四边形,其对角线即为合力的理论值大小. 解答: 解:(1)根据力的图示,如图所示; (2)根据平行四边形定则作出FA和FB的合力F,如图所示,由图示可求得合力:F=6.08N.