彈力摩擦力、受力分析

1、啟智成才 2015 年5月16日 高一物理優(yōu)生導(dǎo)學(xué)案 設(shè)計(jì)人：劉老師 學(xué)生： 彈力、摩擦力及受力分析專題一、彈力1、彈力的方向：（1）面的彈力方向：（2）繩及彈簧的彈力方向：（3）桿的彈力方向：輕桿的彈力方向不一定沿桿的方向，其大小和方向的判斷要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定，由受力平衡或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解得到所需彈力的大小和方向。但要注意：有兩種情況桿的彈力方向是確定的：輕繩中間沒(méi)有打結(jié)時(shí)，輕繩上各處的張力大小都是一樣的；如果輕繩打結(jié)，則以結(jié)點(diǎn)為界分成不同輕繩，不同輕繩上的張力大小可能是不一樣的輕桿可分為固定輕桿和有固定轉(zhuǎn)軸(或鉸鏈連接)的輕桿固定輕桿的彈力方向不一定沿桿，彈力方向應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀

2、態(tài)，由平衡條件或牛頓第二定律分析判斷；有固定轉(zhuǎn)軸的輕桿只能起到“拉”或“推”的作用，桿上彈力方向一定沿桿2、彈力的大小計(jì)算：3、彈力的有無(wú)判斷：1、如圖所示輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M10 kg的物體，ACB30°，g取10 m/s2，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大小；(2)橫梁BC對(duì)C端的支持力大小及方向 2、若圖中橫梁BC換為水平輕桿，且B端用鉸鏈固定在豎直墻上，輕繩AD拴接在C端，如圖所示，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大小；(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力3、如圖2­1­12所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上

3、，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁。開始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力Ffb0，現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間()AFfa大小不變BFfa方向改變CFfb仍然為零 DFfb方向向左 圖2­1­124、 (2014·無(wú)錫模擬)如圖2­1­13所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q(q>0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長(zhǎng)度為l。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長(zhǎng)為 ()圖2­1&#

4、173;13Al Bl Cl Dl 5、如圖2所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：彈簧的左端固定在墻上；彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧質(zhì)量都為零，以L1、L2、L3、L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有() AL2>L1 BL4>L3CL1>L3 DL2L4 圖26如圖2­1­2所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)。三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方向均成30°角，則

5、每根支架中承受的壓力大小為()A. mg B.mg C.mg D.mg 圖2­1­27、 (2014·荊州模擬)如圖2­1­6所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球。下列關(guān)于桿對(duì)小球的作用力F的判斷中正確的是()A小車靜止時(shí)，F(xiàn)mgsin ，方向沿桿向上B小車靜止時(shí)，F(xiàn)mgcos ，方向垂直于桿向上C小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有Fmg，方向豎直向上 圖2­1­6D小車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有F>mg，方向可能沿桿向上8、如圖6所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，用一

6、個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，現(xiàn)在用力緩慢拉A直到B剛好離開地面，則這一過(guò)程A上升的高度為() Amg/k B2mg/k C3mg/k D4mg/k二、摩擦力 圖61、產(chǎn)生條件：注意：彈力與摩擦力的關(guān)系：2兩種摩擦力的對(duì)比摩擦力靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件(必要條件)接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(仍保持相對(duì)靜止)接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小靜摩擦力F靜為被動(dòng)力，與正壓力無(wú)關(guān)，滿足0<F靜Fmax；最大靜摩擦力Fmax大小與正壓力大小有關(guān)滑動(dòng)摩擦力：FfFN(為動(dòng)摩擦因數(shù)，取決于接觸面材料及粗糙程度，F(xiàn)N為正壓力)方向沿接觸面與受力物體相對(duì)運(yùn)

7、動(dòng)趨勢(shì)的方向相反沿接觸面與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反3、摩擦力的計(jì)算：重要考點(diǎn)摩擦力的突變問(wèn)題當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時(shí)，摩擦力的大小和方向往往會(huì)發(fā)生變化，有可能會(huì)導(dǎo)致靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化1、長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如圖所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角變大)，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力Ff隨角度的變化圖象是下列圖中的() 2、如圖所示把一重為G的物體，用一水平方向的推力Fkt(k為恒量，t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是下圖中的 () 3、如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊地放在地面上，白毛巾的中

8、部用細(xì)線與墻連接著，黑毛巾的中部用細(xì)線拉住設(shè)兩細(xì)線均水平，欲使黑白毛巾分離開來(lái)，若每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，則將黑毛巾勻速拉出需施加的水平拉力F值為()A. 2mg B. 4mgC. 5mg D. mg4、(多選)如下圖所示，放在桌面上的A、B、C三個(gè)物塊重均為100 N，小球P重40 N，作用在物塊B的水平力F20 N，整個(gè)系統(tǒng)靜止，則()AA和B之間的摩擦力是20 NBB和C之間的摩擦力是20 NC物塊C受6個(gè)力作用DC與桌面間摩擦力為20 N5、. 2014·湖南衡陽(yáng)高三聯(lián)考三如圖所示，輕彈簧的一端與物塊P相連，另一端固定在木板上先將木板水平

9、放置，并使彈簧處于拉伸狀態(tài)緩慢抬起木板的右端，使傾角逐漸增大，直至物塊P剛要沿木板向下滑動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，物塊P所受靜摩擦力的大小變化情況是() A. 保持不變 B. 一直增大C. 先增大后減小 D. 先減小后增大6、2013·山東煙臺(tái)月考(多選)如圖所示，A、B兩球質(zhì)量均為m.固定在輕彈簧的兩端，分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn)，其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平墻面的交界處，已知兩球均處于平衡狀態(tài)，OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形，則下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)() A球A可能受到四個(gè)力的作用B彈簧對(duì)球A的彈力大于對(duì)球B的彈力C繩OB對(duì)球B的拉力大小一定等于mgD繩OA對(duì)球A的拉力大小等于或小

10、于1.5mg7、(2013·全國(guó)新課標(biāo))如圖2­1­3所示 ，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F20)。由此可求出( ) A物塊的質(zhì)量B斜面的傾角C物塊與斜面間的最大靜摩擦力 圖2­1­3D物塊對(duì)斜面的正壓力8、(2014·冀州模擬)用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)，斜面傾角為30°，如圖2­1­4所示。

11、則物體所受摩擦力() A等于零B大小為mg，方向沿斜面向下C大小為mg，方向沿斜面向上 圖2­1­4D大小為mg，方向沿斜面向上9、(2014·黃岡模擬)如圖2­1­8所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為的斜面上，P、Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。當(dāng)它們從靜止開始沿斜面滑下時(shí)，兩物體始終保持相對(duì)靜止，則物體P受到的摩擦力大小為()A1mgcos ，方向平行于斜面向上B1mgcos ，方向平行于斜面向下C2mgcos ，方向平行于斜面向上 圖2­1­8D2mgcos ，方向平行于斜面向下10、如

12、圖4所示，質(zhì)量為m的小物塊靜止地放在半徑為R的半球體上，小物塊與半球體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小物塊與球心連線與水平地面的夾角為，則下列說(shuō)法正確的是() A小物塊所受摩擦力大小為mgsin B小物塊對(duì)半球體的壓力大小為mgcos C小物塊所受摩擦力大小為mgsin D小物塊所受摩擦力大小為mgcos 圖411. 如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37° (sin37°0.6，cos37°0.8)，質(zhì)量為1 kg的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長(zhǎng)， 滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(取初速度方向?yàn)檎较?，g10 m

13、/s2)() 12、(2014·石家莊模擬)如圖11所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6 kg，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2 N，滑輪摩擦不計(jì)，g10 m/s2。若輕輕取走盤中的部分砝碼，使總質(zhì)量減少到0.3 kg時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的情況是()A彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小BA仍靜止不動(dòng)CA對(duì)桌面的摩擦力不變 圖11DA所受的合力不變13、(2014·濟(jì)南檢測(cè))如圖13所示，物體P、Q用輕繩連接后跨過(guò)定滑輪，物體P靜止在傾角為37°角的斜放木板上懸掛著。已知P、Q的質(zhì)量mP、mQ大小的關(guān)系為mQ mP。今將斜放木板的傾角從37°增到45&

14、#176;，物體P仍保持靜止而沒(méi)有滑動(dòng)，若不計(jì)滑輪處的摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是()A繩子的張力將變大B物體P受到的靜摩擦力將變小C物體P對(duì)斜板的壓力將變小 圖13D繩子張力和物體P受到的摩擦力均不變 14、如圖14所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。下列說(shuō)法正確的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC當(dāng)F>2(mM)g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)D無(wú)論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng) 圖14三、受力分析1、如圖所示

15、，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°則（）A滑塊可能受到三個(gè)力作用B彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小可能等于mgE、斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于2、如圖2所示，A、B、C、D是四個(gè)完全相同的木塊，在圖甲中，水平力F作用于B上，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，C、D處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于A、B、C、D的受力情況，下列說(shuō)法正確的是( )A圖甲中A受五個(gè)力，圖乙中C受三個(gè)力B圖乙中墻對(duì)C可能有摩擦力C圖甲中墻對(duì)A一定沒(méi)有摩

16、擦力D圖乙中D對(duì)C一定有向右上方的摩擦力3、 如圖所示，在傾角為的斜面上，質(zhì)量均為m的物體A、B 疊放在一起，輕繩通過(guò)定滑輪分別與A、B連接（繩與斜面 平行），A與B、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，輕繩與滑 輪間的摩擦不計(jì)，若要用沿斜面向下的力F將物體B勻速拉 出，則F的大小為( )A. mgsin + mgcos B. mgsin + 4mgcosC. 2mgcos D. 4mgcos4、一鐵架臺(tái)放在水平地面上，其上用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一小球，開始時(shí)細(xì)線豎直?，F(xiàn)將水平F作用于小球上，使其緩慢地由實(shí)線位置運(yùn)動(dòng)到虛線位置，鐵架臺(tái)始終保持靜止。則在這一過(guò)程中（ ）A水平拉力F變大B細(xì)線的拉力不變 C鐵架臺(tái)

17、對(duì)地面的壓力變大D鐵架臺(tái)所受地面的摩擦力變大6如圖所示，兩相同小球a、b用輕彈簧A、B連接并懸掛在天花板上保持靜止，水平力F作用在a上并緩慢拉a，當(dāng)B與豎直方向夾角為60o時(shí)，A、B伸長(zhǎng)量剛好相同若A、B的勁度系數(shù)分別為k1、k2，則以下判斷正確的是( ) A B C撤去F的瞬間，a球的加速度為零 D撤去F的瞬間，b球處于失重狀態(tài)7如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m=1kg的小物塊上,另一端固定在墻上。物塊在斜面上靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為37。，已知斜面傾角=37。，斜面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,斜面固定不動(dòng)。設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，下列說(shuō)法正確是 ( )

18、A. 小物塊可能只受三個(gè)力 B. 斜面對(duì)物塊支持力可能為零C. 彈簧彈力大小一定等于4N D. 彈簧彈力大小可能等于5Nm2mm2mF8、如圖所示，粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，認(rèn)為最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2 m的木塊，使四個(gè)木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)，則需要滿足的條件是 ( )A木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為B木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為C水平拉力F最大為D水平拉力F最大為9如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為( )Amg B C0.5mg D025mg10如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A和物體B，用跨過(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連，A置于傾角=30°的固定斜面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平力F作用在物體B上，緩慢的拉開一小角度，物體A一直保持靜止，此過(guò)程中A所受的摩擦力( )A逐漸增大 B逐漸減小C先減少后增大 D先增大后減少11、如圖所示 ，在恒力F作用下，a、b兩物體一起勻加速向上運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于兩物體