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1、.思維特訓(xùn)十彈力重力摩擦力|典|例|分|析| 計算彈簧的勁度系數(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,長度為L1;當(dāng)它下端固定在程度面上,上端壓一重為G的物體時,長度為L2,那么該彈簧的勁度系數(shù)為A. B.C. D.解析 設(shè)彈簧原長為x,受到大小為G的力后,形變長度為y,勁度系數(shù)是k,那么y。上端固定時,受到的是大小為G的拉力,彈簧被拉長,此時的長度:L1xyx。下端固定時,受到的是大小為G的壓力,彈簧縮短,此時長度:L2xyx。所以L1L22,所以k。答案 D 物體受力個數(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的受力個數(shù)為圖10TX1A2個B3個C4個D5個解析 對于B來講它一定受到重力和力F的作用,同時還受到A對它的壓力的作用,又因為B與A有相對運動的趨勢,所以接觸面上還有摩擦力的作用,因此,物體B共受到4個力的作用。答案 C 物體重心高度的比較例 3一根質(zhì)量為m、長為L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,此時鏈條的重心為C1。假設(shè)在鏈條兩端各掛一個質(zhì)量為的小球,如圖b所示,此時鏈條的重心為C2。假設(shè)在鏈條兩端和中央各掛一個質(zhì)量為的小球,如圖c所示,此時鏈條的重心為C3C1、C2、C3在圖中均未標(biāo)出。比較三個重心的高度h1、h2和h3的關(guān)系,正確的選項是圖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,那么連線與角平分線的交點就是整個鏈條的重心,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,將一個鋼球分別放在三個不同的杯中,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,那么以下說法中正確的選項是圖10TX4A各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用B各容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用C圖a中杯的側(cè)壁對鋼球無彈力作用,其余兩杯的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用D圖

4、b中杯的側(cè)壁對鋼球有彈力作用,其余兩杯側(cè)壁對鋼球均無彈力作用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立即停頓運動B立即做減速運動C可能做勻速運動D當(dāng)彈力等于物重時,物體速度最大3在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長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量的關(guān)系時,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上砝碼后測出彈簧伸長后的長度L,把LL0作為彈簧的伸長量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與彈簧的伸長量x的圖線可能是如圖10TX

5、6所示圖線中的哪一個圖10TX64實驗室常用的彈簧測力計如圖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,外殼上固定一個圓環(huán),整個外殼重為G,彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計。現(xiàn)將該彈簧測力計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豎直向上拉彈簧測力計,那么穩(wěn)定后彈簧測力計的讀數(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小明得到一個玩具吹鏢由一個細(xì)長筒和金屬鏢頭組成,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、度正對著目的A點吹出,如圖10TX8所示。忽略鏢頭運動時所受的空氣阻力,以下關(guān)于鏢頭能否射中A點的預(yù)測中,正確的選項是圖10TX8A一定可以射中A點B一定射在A點左側(cè)C一定射在A點右側(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摩擦力的判斷中錯誤的選項是圖10TX9A圖a中木塊A與木板接觸,但木塊A與木板間沒有相對運動趨勢,因此木板對木塊A沒有靜摩擦力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A有向上的滑動摩擦力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,因此木板對木塊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,與木板間發(fā)生了相對運動,因此木板對A有沿斜面向上的滑動摩擦力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,E是AB中點F和BC中點G連線的中點,那么曲尺的重心在圖10TX10AB點 BD點 CE點 DG點8許多智能手機都有這樣一個功能:你本來把手機豎著拿在手里的,當(dāng)將它轉(zhuǎn)90°,使它橫過來時,它的頁面就跟隨你的動作自動反響過來,也就是說頁面也轉(zhuǎn)了90°,極具人性化。這源于手機內(nèi)部的一個重力感應(yīng)器,它由一個重物和兩個互相垂直的對力敏感的傳感器組成,可以用來斷定程度方向。關(guān)

8、于手機豎著放和橫著放時,重力感應(yīng)器中的重物,以下說法正確的選項是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重物對每個傳感器的力發(fā)生了變化9如圖10TX11所示,一個空心均勻球殼里面注滿水,球的正下方有一個小孔,在水由小孔漸漸流出的過程中,空心球殼和水的共同重心將會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,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小金對太空中的星球比較感興趣,他從網(wǎng)上查得:甲、乙兩

9、個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)展實驗時,在彈簧的下端掛不同重力的鉤碼,對應(yīng)的彈簧的長度也不同,詳細(xì)數(shù)據(jù)如下表:鉤碼重力G/N024681012彈簧長度L/cm3456788.5該同學(xué)用這根彈簧制作的彈簧測力計的量程是_N;彈簧的原長是_cm。13把一根勁度系數(shù)k1000 N/m的彈簧截成等長的兩段,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,共同掛上一個重G18 N的重物時,每根彈簧都伸長2 cm。假如把它們串接起來并掛上重物G2,這時它們共伸長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,平衡時兩根彈簧的長度正好相等,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、乙兩根彈簧相對各自原長即無彈力時彈簧的自然長,甲彈簧的長度變化量x1為_,乙彈簧的長度變化量x2為_。圖10TX1616小明同學(xué)為了探究“放在斜面上的物體對斜面的壓力跟斜面傾斜程

11、度的關(guān)系,進(jìn)展了實驗,步驟如下:圖10TX17用雙面膠將一個200 g的砝碼固定在1 m長的塑料直尺的中間,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該實驗中,小明是通過_來判斷物體對斜面壓力大小的。2分析三次實驗的現(xiàn)象,可以得出的結(jié)論是_。圖10TX1817小明看見農(nóng)民伯伯在用鐵锨挖土,不時往手上吐口水,詢問后得知是為了防止打滑,但為什么許多場所寫著“地板濕滑,小心慢走?于是他找來彈簧測力計、滴管、一塊油漆過的木塊和一杯水進(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動,測出摩擦力,記錄數(shù)據(jù)如下表:實驗次數(shù)12345水滴數(shù)/滴510152025摩擦力/N1.31.51.81.41該實驗基于的假設(shè)是_。2第5次實驗,彈簧測力計的讀數(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更接近以下四幅圖中的_圖。圖10TX1918如圖10TX20所示,一個重為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動,G40 N,F(xiàn)10 N。圖10TX201運動過程中物體受到的滑動摩擦力為多大?2我們知道,滑動摩擦力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),說明程度方向不受力,所以各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用,A正確,B、C、D錯誤。2D解析 彈簧的彈力大小跟彈簧形變的大小成正比,此題中即與彈簧長度縮短的量成正比。物體與彈簧剛接觸時,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)向下運動,彈簧形變量增大,彈力增大,當(dāng)彈力大于重力時,物體將減速。在彈力等于重力時物體的運動速度到達(dá)最大值。3C解析 實驗中用橫軸表示彈簧的伸長量x,縱軸表示彈簧的拉力F即所掛重物

14、的重力大小;彈簧平放時測量自然長度,此時彈簧伸長量為0 cm;當(dāng)豎直懸掛時,由于自身重力的影響彈簧會有一段伸長量,但此時所掛重物的重力為0 N即F0 N;因為在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與其所受的拉力成正比,綜合上述分析,四個圖像中只有C符合。4D解析 按圖乙放置,設(shè)彈簧測力計的示數(shù)為F1,對圓環(huán)進(jìn)展受力分析:F0GF1,所以彈簧測力計讀數(shù)為F1F0G;按圖丙放置,設(shè)彈簧測力計的示數(shù)為F2,對彈簧掛鉤進(jìn)展受力分析:F0F2,所以彈簧測力計讀數(shù)為F2F0。5C解析 小鏢頭以一定速度正對著目的A點吹出后,鏢頭向A點運動,該過程中,忽略鏢頭運動時所受的空氣阻力,鏢頭因受重力的作用,會做斜向下的曲

15、線運動,將會落在A點的右側(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動的趨勢,又木塊受到向右的推力,因此木板對A有靜摩擦力,B錯誤。7C解析 由題意知AB的重心在F點,BC的重心在G點,又AB和BC的質(zhì)量相等,所以整個曲尺的重心在FG的中心E點,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錯誤。重力的方向始終是豎直向下的,B錯誤。物體的重力作用在重物的重心上,對于同一物體自身的重心不會改變,C錯誤。9D解析 當(dāng)注滿水時,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、,開場一段時間內(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,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,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,拉力較小時,木箱處于靜止?fàn)顟B(tài),此時木箱因為有運動的趨勢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)拉力大到可以拉動木箱使木箱運動時,此時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運動趨勢,而又未發(fā)生相對運動時,在它們接觸面之間出

17、現(xiàn)的阻礙相對運動趨勢的力,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動時所需要的最小外力。11大于Gm×15 N/kg解析 由圖像可知,當(dāng)質(zhì)量都為8 kg時,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,其質(zhì)量m8 kg,比值為15 N/kg,分析其他對應(yīng)數(shù)據(jù),也能得出這個結(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1 cm,而當(dāng)

18、拉力從10 N增加到12 N時,彈簧卻只伸長了0.5 cm,說明此時超過了彈簧的彈性限度,因此,該彈簧制作的測力計的量程是010 N。鉤碼重為0 N時,彈簧的長度為3 cm,這就是彈簧的原長。132019 N/m解析 設(shè)每一段彈簧的勁度系數(shù)為k,原來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,伸長量為x,那么由胡克定律得:Fkx,對于整根彈簧那么有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2 cm,即當(dāng)F14 N時,L12 cm;當(dāng)把它們串接起來并掛上重物G2,這時它們共伸長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,L23 cm。根據(jù)彈簧的伸長量跟拉力成正比,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量,推導(dǎo)每根彈簧受到的拉

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