思維特訓(xùn)(十)　彈力　重力　摩擦力

1、.思維特訓(xùn)十彈力重力摩擦力|典|例|分|析| 計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)例 1一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它上端固定，下端掛一重為G的物體時(shí)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；當(dāng)它下端固定在程度面上，上端壓一重為G的物體時(shí)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，那么該彈簧的勁度系數(shù)為A. B.C. D.解析 設(shè)彈簧原長(zhǎng)為x，受到大小為G的力后，形變長(zhǎng)度為y，勁度系數(shù)是k，那么y。上端固定時(shí)，受到的是大小為G的拉力，彈簧被拉長(zhǎng)，此時(shí)的長(zhǎng)度：L1xyx。下端固定時(shí)，受到的是大小為G的壓力，彈簧縮短，此時(shí)長(zhǎng)度：L2xyx。所以L1L22，所以k。答案 D 物體受力個(gè)數(shù)的判斷例 2如圖10TX1所示，物體A靠在豎直墻面上，在豎直向上的力F的作用下，A、B保持靜止，物體

2、B的受力個(gè)數(shù)為圖10TX1A2個(gè)B3個(gè)C4個(gè)D5個(gè)解析 對(duì)于B來(lái)講它一定受到重力和力F的作用，同時(shí)還受到A對(duì)它的壓力的作用，又因?yàn)锽與A有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以接觸面上還有摩擦力的作用，因此，物體B共受到4個(gè)力的作用。答案 C 物體重心高度的比較例 3一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條一半放在粗糙的程度桌面上，另一半掛在桌邊，如圖10TX2a所示，此時(shí)鏈條的重心為C1。假設(shè)在鏈條兩端各掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，如圖b所示，此時(shí)鏈條的重心為C2。假設(shè)在鏈條兩端和中央各掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，如圖c所示，此時(shí)鏈條的重心為C3C1、C2、C3在圖中均未標(biāo)出。比較三個(gè)重心的高度h1、h2和h3的關(guān)系，正確的選項(xiàng)是圖1

3、0TX2Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h2h3 Dh1h3h2解析 分別研究桌面上的部分鏈條和桌面以下的鏈條，找出兩部分的重心；連接兩點(diǎn)，那么連線與角平分線的交點(diǎn)就是整個(gè)鏈條的重心，如圖10TX3所示。那么可得出h1h3h2。圖10TX3答案 D|思|維|集|訓(xùn)|1如圖10TX4所示，將一個(gè)鋼球分別放在三個(gè)不同的杯中，鋼球在各容器的底部與側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)。假設(shè)鋼球和各容器都是光滑的，各容器的底部均處于程度面上，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是圖10TX4A各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無(wú)彈力作用B各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用C圖a中杯的側(cè)壁對(duì)鋼球無(wú)彈力作用，其余兩杯的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用D圖

4、b中杯的側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用，其余兩杯側(cè)壁對(duì)鋼球均無(wú)彈力作用2如圖10TX5所示，豎直放置的彈簧下端固定在地面上，一物體從彈簧的正上方自由下落，物體與彈簧接觸后圖10TX5A立即停頓運(yùn)動(dòng)B立即做減速運(yùn)動(dòng)C可能做勻速運(yùn)動(dòng)D當(dāng)彈力等于物重時(shí)，物體速度最大3在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)量與它所受到的拉力成正比。某同學(xué)在研究“彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系時(shí)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的彈簧所受拉力F與彈簧的伸長(zhǎng)量x的圖線可能是如圖10TX

5、6所示圖線中的哪一個(gè)圖10TX64實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖10TX7甲所示，彈簧的一端與連接有掛鉤的拉桿相連，另一端固定在外殼上的O點(diǎn)，外殼上固定一個(gè)圓環(huán)，整個(gè)外殼重為G，彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì)?，F(xiàn)將該彈簧測(cè)力計(jì)按如圖乙和丙所示的兩種方式固定在地面上，并分別用同樣的力F0F0 >G豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，那么穩(wěn)定后彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為圖10TX7A乙圖讀數(shù)為F0G，丙圖讀數(shù)為F0GB乙圖讀數(shù)為F0G，丙圖讀數(shù)為F0GC乙圖讀數(shù)為F0，丙圖讀數(shù)為F0GD乙圖讀數(shù)為F0G，丙圖讀數(shù)為F05小明得到一個(gè)玩具吹鏢由一個(gè)細(xì)長(zhǎng)筒和金屬鏢頭組成，想試著用它去射地上的目的。他把重為G的小鏢頭以一定速

6、度正對(duì)著目的A點(diǎn)吹出，如圖10TX8所示。忽略鏢頭運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的空氣阻力，以下關(guān)于鏢頭能否射中A點(diǎn)的預(yù)測(cè)中，正確的選項(xiàng)是圖10TX8A一定可以射中A點(diǎn)B一定射在A點(diǎn)左側(cè)C一定射在A點(diǎn)右側(cè)D控制速度大小，以上情況都有可能6如圖10TX9所示，以下關(guān)于它們的接觸面間有無(wú)摩擦力的判斷中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是圖10TX9A圖a中木塊A與木板接觸，但木塊A與木板間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此木板對(duì)木塊A沒(méi)有靜摩擦力B圖b中木塊A與木板接觸，A受到向右的推力處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此木板對(duì)A有向上的滑動(dòng)摩擦力C圖c中木塊A與木板接觸，A由于受重力作用，有沿木板向下滑的趨勢(shì)，因此木板對(duì)木塊A有靜摩擦力D圖d中木塊A與木板接觸，A沿木

7、板向下勻速滑動(dòng)，與木板間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)A有沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力7如圖10TX10所示的工件ABC是木匠用的曲尺，它是用寬窄不同、質(zhì)量分布均勻的木料做成的，AB段和BC段質(zhì)量相等，D是AC連線的中點(diǎn)，E是AB中點(diǎn)F和BC中點(diǎn)G連線的中點(diǎn)，那么曲尺的重心在圖10TX10AB點(diǎn) BD點(diǎn) CE點(diǎn) DG點(diǎn)8許多智能手機(jī)都有這樣一個(gè)功能：你本來(lái)把手機(jī)豎著拿在手里的，當(dāng)將它轉(zhuǎn)90°，使它橫過(guò)來(lái)時(shí)，它的頁(yè)面就跟隨你的動(dòng)作自動(dòng)反響過(guò)來(lái)，也就是說(shuō)頁(yè)面也轉(zhuǎn)了90°，極具人性化。這源于手機(jī)內(nèi)部的一個(gè)重力感應(yīng)器，它由一個(gè)重物和兩個(gè)互相垂直的對(duì)力敏感的傳感器組成，可以用來(lái)斷定程度方向。關(guān)

8、于手機(jī)豎著放和橫著放時(shí)，重力感應(yīng)器中的重物，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A重物受到重力的大小發(fā)生了變化B重物受到重力的方向發(fā)生了變化C重物的重心發(fā)生了變化D重物對(duì)每個(gè)傳感器的力發(fā)生了變化9如圖10TX11所示，一個(gè)空心均勻球殼里面注滿水，球的正下方有一個(gè)小孔，在水由小孔漸漸流出的過(guò)程中，空心球殼和水的共同重心將會(huì)A一直降低 B一直升高C先升高后降低 D先降低后升高圖10TX1110如圖10TX12所示，一木箱放在程度地面上，當(dāng)用一逐漸增大的程度向右的力F拉木箱時(shí)，圖10TX13中能大致反映摩擦力f隨拉力F的變化關(guān)系的是圖10TX12圖10TX1311小金對(duì)太空中的星球比較感興趣，他從網(wǎng)上查得：甲、乙兩

9、個(gè)星球外表上物體的重力G與其質(zhì)量m的關(guān)系如圖10TX14所示，從圖中信息可知，一樣質(zhì)量的物體在甲星球外表上的重力_選填“大于“等于或“小于其在乙星球外表上的重力，據(jù)圖可得甲星球外表上物體的重力G與其質(zhì)量m的關(guān)系式是_。圖10TX1412某同學(xué)用一根彈簧進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，在彈簧的下端掛不同重力的鉤碼，對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度也不同，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下表：鉤碼重力G/N024681012彈簧長(zhǎng)度L/cm3456788.5該同學(xué)用這根彈簧制作的彈簧測(cè)力計(jì)的量程是_N；彈簧的原長(zhǎng)是_cm。13把一根勁度系數(shù)k1000 N/m的彈簧截成等長(zhǎng)的兩段，每一段彈簧的勁度系數(shù)為_。14如圖10TX15所示，將兩根完全一樣的輕彈簧并

10、接，共同掛上一個(gè)重G18 N的重物時(shí)，每根彈簧都伸長(zhǎng)2 cm。假如把它們串接起來(lái)并掛上重物G2，這時(shí)它們共伸長(zhǎng)6 cm，那么重物G2_N。圖10TX1515甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，且k1k2，兩根彈簧的一端都固定在程度地面上，另一端各自被重力為G的物塊壓著，平衡時(shí)兩根彈簧的長(zhǎng)度正好相等，如圖10TX16a所示，現(xiàn)將這兩根彈簧并排放在一起，一端仍固定在地面上，另一端共同被重力為G的物塊壓著，平衡后，甲、乙兩根彈簧相對(duì)各自原長(zhǎng)即無(wú)彈力時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)，甲彈簧的長(zhǎng)度變化量x1為_，乙彈簧的長(zhǎng)度變化量x2為_。圖10TX1616小明同學(xué)為了探究“放在斜面上的物體對(duì)斜面的壓力跟斜面傾斜程

11、度的關(guān)系，進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)，步驟如下：圖10TX17用雙面膠將一個(gè)200 g的砝碼固定在1 m長(zhǎng)的塑料直尺的中間，將直尺的一端固定在桌子的一端，如圖10TX17甲所示。緩緩抬起直尺另一端，讓直尺與程度方向有一定的夾角，如圖乙所示。繼續(xù)抬高直尺另一端，增大直尺與水平方向的夾角，如圖丙所示。1該實(shí)驗(yàn)中，小明是通過(guò)_來(lái)判斷物體對(duì)斜面壓力大小的。2分析三次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論是_。圖10TX1817小明看見(jiàn)農(nóng)民伯伯在用鐵锨挖土，不時(shí)往手上吐口水，詢問(wèn)后得知是為了防止打滑，但為什么許多場(chǎng)所寫著“地板濕滑，小心慢走？于是他找來(lái)彈簧測(cè)力計(jì)、滴管、一塊油漆過(guò)的木塊和一杯水進(jìn)展探究。如圖10TX18所示，在程度

12、玻璃桌面上滴不同滴數(shù)的水并涂勻，立即讓木塊在玻璃桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)出摩擦力，記錄數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345水滴數(shù)/滴510152025摩擦力/N1.31.51.81.41該實(shí)驗(yàn)基于的假設(shè)是_。2第5次實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下圖，為_N。3隨著水滴數(shù)的增加，摩擦力的大小變化趨勢(shì)更接近以下四幅圖中的_圖。圖10TX1918如圖10TX20所示，一個(gè)重為G的物體放在程度地面上，在程度向右的拉力F作用下，沿程度面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，G40 N，F(xiàn)10 N。圖10TX201運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體受到的滑動(dòng)摩擦力為多大？2我們知道，滑動(dòng)摩擦力f的大小是由物體接觸面間的壓力FN和接觸面的粗糙程度決定的。

13、物理學(xué)中用動(dòng)摩擦因數(shù)表示接觸面的粗糙程度，那么有關(guān)系式fFN。那么圖中物體與地面間的動(dòng)摩擦因素是多少？詳解詳析1A解析 由題意知，鋼球和容器均光滑，且球處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明程度方向不受力，所以各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無(wú)彈力作用，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2D解析 彈簧的彈力大小跟彈簧形變的大小成正比，此題中即與彈簧長(zhǎng)度縮短的量成正比。物體與彈簧剛接觸時(shí)，彈力很小，方向向上，物體受到的重力大于彈力，物體仍向下加速。隨著物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，彈簧形變量增大，彈力增大，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，物體將減速。在彈力等于重力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)速度到達(dá)最大值。3C解析 實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長(zhǎng)量x，縱軸表示彈簧的拉力F即所掛重物

14、的重力大??；彈簧平放時(shí)測(cè)量自然長(zhǎng)度，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為0 cm；當(dāng)豎直懸掛時(shí)，由于自身重力的影響彈簧會(huì)有一段伸長(zhǎng)量，但此時(shí)所掛重物的重力為0 N即F0 N；因?yàn)樵趶椈傻膹椥韵薅葍?nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)量與其所受的拉力成正比，綜合上述分析，四個(gè)圖像中只有C符合。4D解析 按圖乙放置，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，對(duì)圓環(huán)進(jìn)展受力分析：F0GF1，所以彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為F1F0G；按圖丙放置，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2，對(duì)彈簧掛鉤進(jìn)展受力分析：F0F2，所以彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為F2F0。5C解析 小鏢頭以一定速度正對(duì)著目的A點(diǎn)吹出后，鏢頭向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中，忽略鏢頭運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的空氣阻力，鏢頭因受重力的作用，會(huì)做斜向下的曲

15、線運(yùn)動(dòng)，將會(huì)落在A點(diǎn)的右側(cè)。6B解析 圖b中木塊A與木板接觸，A在重力作用下有沿木板向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，又木塊受到向右的推力，因此木板對(duì)A有靜摩擦力，B錯(cuò)誤。7C解析 由題意知AB的重心在F點(diǎn)，BC的重心在G點(diǎn)，又AB和BC的質(zhì)量相等，所以整個(gè)曲尺的重心在FG的中心E點(diǎn)，C正確。8D解析 重力是物體由于地球的吸引而受到的力，在地球附近，物體的重力大小幾乎不變，A錯(cuò)誤。重力的方向始終是豎直向下的，B錯(cuò)誤。物體的重力作用在重物的重心上，對(duì)于同一物體自身的重心不會(huì)改變，C錯(cuò)誤。9D解析 當(dāng)注滿水時(shí)，球殼和水的重心均在球心，故它們共同的重心在球心；隨著水不斷流出，球殼的重心雖然仍在球心，但水的重心逐漸降低

16、，開場(chǎng)一段時(shí)間內(nèi)，球殼內(nèi)剩余的水較多，隨著水的重心的降低，球殼和水共同的重心也降低；當(dāng)球殼內(nèi)剩余的水較少時(shí)，隨著水的重心的降低，球殼和水共同的重心升高；剩余的水越少，共同重心越靠近球心，最后，水流完時(shí)，重心又回到球心，故球殼和水的共同重心將先降低后升高。10B解析 剛開場(chǎng)，拉力較小時(shí)，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)木箱因?yàn)橛羞\(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而受靜摩擦力的作用，逐漸增大拉力，靜摩擦力隨著拉力的增大而增大；當(dāng)拉力大到可以拉動(dòng)木箱使木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)由于木箱與地面間的壓力、接觸面的粗糙程度不變，木箱受到的滑動(dòng)摩擦力不變。 兩物體互相接觸并且擠壓，在外力作用下具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而又未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在它們接觸面之間出

17、現(xiàn)的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，稱為“靜摩擦力。靜摩擦力存在最大值，稱為最大靜摩擦力，一般認(rèn)為它等于使物體剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的最小外力。11大于Gm×15 N/kg解析 由圖像可知，當(dāng)質(zhì)量都為8 kg時(shí)，物體在甲星球上受到的重力為120 N，在乙星球上受到的重力為40 N，那么同一物體在甲星球外表上的重力大于其在乙星球外表上的重力。當(dāng)物體在甲星球外表上的重力為120 N時(shí)，其質(zhì)量m8 kg，比值為15 N/kg，分析其他對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，也能得出這個(gè)結(jié)論，故可得重力G與其質(zhì)量m的關(guān)系式為Gm×15 N/kg。120103解析 從表格中可以看出，鉤碼的重力每增加2 N，彈簧伸長(zhǎng)1 cm，而當(dāng)

18、拉力從10 N增加到12 N時(shí)，彈簧卻只伸長(zhǎng)了0.5 cm，說(shuō)明此時(shí)超過(guò)了彈簧的彈性限度，因此，該彈簧制作的測(cè)力計(jì)的量程是010 N。鉤碼重為0 N時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為3 cm，這就是彈簧的原長(zhǎng)。132019 N/m解析 設(shè)每一段彈簧的勁度系數(shù)為k，原來(lái)的彈簧看成由如今兩根一樣的彈簧串聯(lián)而成。設(shè)每小段彈簧所受的拉力為F，伸長(zhǎng)量為x，那么由胡克定律得：Fkx，對(duì)于整根彈簧那么有Fk·2x，解得k2019 N/m。146解析 兩彈簧并接，受到8 N的拉力，每根彈簧受到的拉力是4 N，彈簧伸長(zhǎng)2 cm，即當(dāng)F14 N時(shí)，L12 cm；當(dāng)把它們串接起來(lái)并掛上重物G2，這時(shí)它們共伸長(zhǎng)6 cm，每根彈簧受到的拉力相等，大小為G2，所以，每根彈簧受到的拉力大小為F2G2時(shí)，L23 cm。根據(jù)彈簧的伸長(zhǎng)量跟拉力成正比，F(xiàn)26 N。所以，G2F26 N。 兩根彈簧并接，根據(jù)拉力大小和彈簧的伸長(zhǎng)量，推導(dǎo)每根彈簧受到的拉