2019-2020新教材高中物理 課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十二 習(xí)題課二物體的受力分析（含解析）新人教版必修1

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1、課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十二 物體的受力分析 (25分鐘　60分) 一、選擇題(本題共6小題,每題5分,共30分) 1.下列現(xiàn)象中,物體受到了滑動(dòng)摩擦力的作用的是(　　) A.同學(xué)們?cè)诓賵?chǎng)的跑道上跑步鍛煉身體時(shí)的腳 B.同學(xué)們?cè)陲嬎畽C(jī)上接水時(shí)手拿著的水杯 C.慢慢行駛在校園內(nèi)的汽車的輪胎 D.同學(xué)們考試過(guò)程中寫字時(shí)的鋼筆筆尖 【解析】選D。A、B、C選項(xiàng)中,兩個(gè)物體的接觸面沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),物體所受的摩擦力屬于靜摩擦力;D選項(xiàng)中,鋼筆筆尖在寫字過(guò)程中相對(duì)紙面滑動(dòng),受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。 2.若氣球下掛一重物,沿與水平面成45°角的方向斜向上勻速上升,如圖所示,不考慮空氣阻力,從力的

2、相互性和作用效果的角度,分析氣球和重物整體受力情況,下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.受重力、浮力、水平方向的風(fēng)力 B.只受重力和浮力的作用 C.受重力、浮力、斜向上的沖力 D.受重力、浮力、風(fēng)力、斜向上的沖力 【解析】選B。根據(jù)力是物體間的相互作用可知,對(duì)于一個(gè)力總是同時(shí)對(duì)應(yīng)著受力物體和施力物體,對(duì)于C、D選項(xiàng)中的沖力,我們找不到相應(yīng)的施力物體,因此不存在,所以C、D錯(cuò)誤;根據(jù)力的作用效果可知,物體受到力的作用會(huì)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或發(fā)生形變,反過(guò)來(lái)我們也能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定物體的受力情況,我們發(fā)現(xiàn)如果氣球和重物整體受重力、浮力、水平方向的風(fēng)力三個(gè)力的作用,就不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),

3、故A錯(cuò),只有B選項(xiàng)正確。 3.如圖所示,長(zhǎng)方體木塊擱在光滑方形槽中,則長(zhǎng)方體木塊除重力外還受到彈力的個(gè)數(shù)是 (　　) A.1個(gè)　　　B.2個(gè)　　　C.3個(gè)　　　D.4個(gè) 【解析】選C。長(zhǎng)方體木塊擱在光滑方形槽中,與槽接觸的地方有三處,并且都有相互作用,故長(zhǎng)方體木塊除重力外還受到彈力的個(gè)數(shù)是3個(gè),故選項(xiàng)C正確。 4.如圖所示,過(guò)安全檢查通道時(shí),行李與水平傳送帶相對(duì)靜止,在水平傳送帶上隨傳送帶同向勻速運(yùn)動(dòng),它受到的力是 (　　) A.重力、彈力、靜摩擦力 B.重力、彈力 C.重力、彈力、滑動(dòng)摩擦力 D.重力、滑動(dòng)摩擦力 【解析】選B。物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),故物體處于平

4、衡狀態(tài),所受合外力為零。在豎直方向物體受重力和傳送帶的支持力,合力為零;假設(shè)水平方向存在摩擦力,但如果水平方向受摩擦力作用,則沒(méi)有力與摩擦力平衡,因水平方向物體不受外力作用,故物體不受摩擦力。 5.如圖所示,A、B兩物體重力都等于10 N,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3,F1=1 N和F2=2 N的兩個(gè)水平力分別作用在A和B上,A、B均靜止,則A受的摩擦力和地面對(duì)B的摩擦力大小分別為 (　　) A.3 N,6 N　　　　　　 B.1 N,2 N C.1 N,1 N D.0 N,1 N 【解析】選C。因兩個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),故所受的摩擦力均為靜摩擦力;對(duì)物體A受力分析可知:

5、F1==1 N;對(duì)A、B整體受力分析,由平衡條件可知:F2=F1+,解得=1 N,故C正確。 6.如圖所示,兩個(gè)彈簧質(zhì)量不計(jì),兩個(gè)小球的重力均為4 N,則A、B兩彈簧在靜止時(shí)的受力分別是 (　　) A.4 N,4 N B.8 N,8 N C.4 N,8 N D.8 N,4 N 【解析】選D。將兩個(gè)小球看成整體,根據(jù)平衡條件可知A彈簧的彈力等于二者重力之和,即FA=2G=8 N;單獨(dú)對(duì)下面的小球分析,根據(jù)平衡條件可知:FB=G=4 N,故選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 二、計(jì)算題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位) 7.(14

6、分)如圖,質(zhì)量為2 kg的物體放在水平地板上,用一原長(zhǎng)為8 cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體,當(dāng)其剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為11 cm,當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為10.5 cm,已知彈簧的勁度系數(shù)k=200 N/m。求: (1)物體所受的最大靜摩擦力為多大? (2)物體所受的滑動(dòng)摩擦力為多大? (3)物體與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(g均取10 m/s2) 【解析】(1)當(dāng)物體剛開始被拉動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx1=11 cm-8 cm=3 cm, 根據(jù)胡克定律可得:彈簧的彈力為: F1=kΔx=200 N/m×0.03 m=6 N, 此時(shí)物體所受的最大靜摩擦力等于彈簧

7、的彈力,即Ffmax=6 N。 (2)當(dāng)物體勻速滑動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx2=10.5 cm-8 cm=2.5 cm,根據(jù)胡克定律可得:彈簧的彈力為: F2=kΔx2=200 N/m×0.025 m=5 N, 此時(shí)物體所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的彈力,即Ff=5 N。 (3)由滑動(dòng)摩擦力公式可得:Ff=μFN=μmg,求得μ=0.25。 答案:(1)6 N　(2)5 N　(3)0.25 8.(16分)如圖所示,GA=20 N,GB=10 N,A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計(jì),求下列(1)、(2)兩種情況下物體A受到什么摩擦力?大小如何? (1)F=0。 (2

8、)F=10 N。 (3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng),所加的豎直方向的力F的大小是多少?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) 【解析】(1)A物體與水平面間的最大靜摩擦力為Fmax=μGA=0.4×20 N=8 N。繩對(duì)A的水平拉力為F=GB=10 N,大于最大靜摩擦力8 N,故A在桌面上滑動(dòng),受到的滑動(dòng)摩擦力為=μGA=0.4×20 N=8 N。 (2)A物體與水平面間的最大靜摩擦力為F′max=μ(GA+F)=0.4×(20+10)N=12 N。繩對(duì)A的水平拉力為F=GB=10 N,小于最大靜摩擦力12 N,故A在桌面上靜止,所受的靜摩擦力為=GB=10 N。 (3)當(dāng)A勻速滑動(dòng)時(shí),μ(GA+F

9、′)=GB,解得F=5 N。 答案:(1)滑動(dòng)摩擦力　8 N (2)靜摩擦力　10 N　(3)5 N (15分鐘　40分) 9.(6分)(多選)關(guān)于摩擦力,以下說(shuō)法中正確的是 (　　) A.運(yùn)動(dòng)物體可能受到靜摩擦力作用,但靜止物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力作用 B.靜止物體可能受到滑動(dòng)摩擦力作用,但運(yùn)動(dòng)物體不可能受到靜摩擦力作用 C.正壓力越大,摩擦力可能越大,也可能不變 D.摩擦力方向可能與速度方向在同一直線上,也可能與速度方向不在同一直線上 【解析】選C、D。靜摩擦力存在于相對(duì)靜止的兩物體之間,滑動(dòng)摩擦力存在于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體之間,運(yùn)動(dòng)物體可能受到靜摩擦力作用,靜止物體也可

10、能受到滑動(dòng)摩擦力作用,故A、B錯(cuò)誤;由Ff=μFN知,滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比,而靜摩擦力與壓力無(wú)關(guān),故C正確;摩擦力方向有可能與速度方向不在一條直線上,比如隨水平轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,受到的靜摩擦力指向圓盤的圓心,與速度垂直,故D正確。 10.(6分)(多選)如圖所示,輕彈簧的兩端各受10 N拉力F作用,彈簧平衡時(shí)伸長(zhǎng)了5 cm(在彈性限度內(nèi)),那么下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A.該彈簧的勁度系數(shù)k=200 N/m B.該彈簧的勁度系數(shù)k=400 N/m C.根據(jù)公式k=,彈簧的勁度系數(shù)k會(huì)隨彈簧彈力F的增大而增大 D.彈簧的彈力為10 N 【解析】選A、D。根據(jù)胡克定

11、律F=kx得,彈簧的勁度系數(shù)k===200 N/m,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;彈簧的勁度系數(shù)k與彈簧彈力F的變化無(wú)關(guān),與彈簧本身有關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;彈簧的彈力大小等于一端的拉力,選項(xiàng)D正確。 11.(6分)木塊A、B分別重50 N和60 N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25,夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng),現(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示,力F作用后 (　　) A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 N B.木塊A所受摩擦力大小是11.5 N C.木塊B所受摩擦力大小是9 N D.木塊B所受摩擦力大

12、小是7 N 【解析】選C。因輕彈簧被壓縮了2 cm,故彈簧彈力為F=kΔx=8 N,A、B兩木塊所受的最大靜摩擦力分別為FAm=12.5 N,FBm=15 N,B木塊在水平方向的主動(dòng)力共為9 N,小于其最大靜摩擦力,故地面給B木塊的摩擦力為9 N,A木塊在水平方向的主動(dòng)力共為8 N,也小于其最大靜摩擦力,故地面給A木塊的摩擦力為8 N,故選項(xiàng)C正確。 12.(22分)如圖所示,一重為40 N的木塊原來(lái)靜止在水平桌面上,某瞬間在水平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N。已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,求:

13、 (1)木塊所受的摩擦力的大小和方向。 (2)當(dāng)只將F1撤去時(shí),木塊受到的摩擦力的大小和方向。 (3)若撤去的力不是F1而是F2,求木塊受到的摩擦力的大小和方向。 【解析】木塊所受最大靜摩擦力為: Fmax=μFN=μG=0.2×40 N=8 N (1)由于合力F=F1-F2=(13-6)N=7 NFmax,所以木塊相對(duì)水平面向右滑動(dòng),故木塊受的滑動(dòng)摩擦力 Ff3=μG=0.2×40 N=8 N, 方向水平向左。 答案:(1)7 N　水平向左 (2)6 N　水平向右　(3)8 N　水平向左 7