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2019-2020年高一上学期月考物理试卷(12月份)含解析IV
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分,在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,第8~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.大小不同的在同一平面上的三个力,同时作用在一小球上,以下各组力中,可能使小球平衡的一组是( )A.2N,3N,6NB.1N,4N,6NC.35N,15N,25ND.5N,15N,25N2.下列说法正确的是( )A.两个物体只要相互接触就一定会产生弹力B.两个物体间的滑动摩擦力总是与物体运动方向相反C.一本书在桌面上静止,书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变D.静止在斜面上的物体对斜面的压力就等于物体受到的重力3.两个力F1和F2的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是( )
①若F1和F2的大小不变,θ角越小,合力F就越大
②合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
③如果θ角不变,F1的大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
④F可能垂直于F1或F2.A.
①③B.
②③C.
①②D.
①④4.下面关于惯性的说法中,正确的是( )A.同一物体运动速度大时比速度小时难以停下来,所以物体运动速度大时具有的惯性大B.同一物体受的力越大,停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大C.不同物体比较,体积越大,惯性越大D.不同物体比较,质量越大,惯性越大5.有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为( )A.B.C.D.6.如图所示,物体A、B和C叠放在水平面上,水平力为Fb=5N,Fc=10N,分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止,以F
1、F
2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小,则( )A.F1=5N,F2=0,F3=5NB.F1=5N,F2=5N,F3=0C.F1=0,F2=5N,F3=5ND.F1=0,F2=10N,F3=5N7.如图所示,物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值( )A.β=0B.β=C.β=αD.β=2α8.如图所示,质量为m的滑块A受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力F作用,向右做匀速直线运动,则滑块受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是( )A.FsinθB.mg﹣FsinθC.竖直向上D.向上偏右9.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s2,若F
1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为( )A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s210.如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是( )A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大C.木块沿墙壁向下运动时,墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向D.若木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用11.如图所示,质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠BAC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面AC的推力.物块与墙面间的动摩擦因数为μ,现物块静止不动,则( )A.物块可能受到4个力作用B.物块受到墙的摩擦力的方向一定向上C.物块对墙的压力一定为FcosαD.物块受到摩擦力的大小等于μFcosα12.木块A、B分别得50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为
0.2.与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100N/m.用F=1N的不变力作用在木块A上,如图所示.力F作用后( )A.木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右B.木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右C.木块B所受摩擦力大小是9N,方向向左D.木块B所受摩擦力大小是5N,方向向左
二、实验题(共9分)13.在“探究力的平行四边形定则”的实验中,如图1所示,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计).其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.
(1)本实验采用的科学方法是 A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向
(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图2所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图2中 是力F1与F2的合力的理论值; 是力F1与F2的合力的实验值.通过把 和 进行比较,验证平行四边形定则.
(4)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其他步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?答 (选填“变”或“不变”)
三、计算题(本题共5小题,共43分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动.当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求
(1)物体与水平面间的动摩擦因素.
(2)当弹簧的伸长量为6cm时(未超出弹性限度),物体受到的水平拉力是多大?这时物体受到的摩擦力是多大?15.物体A的质量为10kg,放在水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=
0.2,如果用与水平面呈30°的力拉它,为了产生1m/s2的加速度,F需要多大?(g=10m/s2)16.在倾角为30°的斜面上放着一个质量M=2kg的物体A,由轻绳与质量为m=
1.5kg的物体B相连,如图所示,A和B都处于静止状态,求物体A所受的摩擦力的大小和方向.(g取10N/kg)17.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=
0.6,cos37°=
0.8,g取10N/kg;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(结果用含m1和g的式子表示)
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含m1和g的式子表示)
(3)若物体乙的质量m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=
0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?18.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为 . xx山东省淄博七中高一(上)月考物理试卷(12月份)参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分,在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,第8~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.大小不同的在同一平面上的三个力,同时作用在一小球上,以下各组力中,可能使小球平衡的一组是( )A.2N,3N,6NB.1N,4N,6NC.35N,15N,25ND.5N,15N,25N【考点】力的合成.【分析】两个力F1与F2合成时,同向合力最大,反向合力最小,不在一条直线上时,遵循平行四边形定则,合力范围为|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|;先求出前两个力的合力范围,如果第三个力在这两个力的范围内,则三力平衡,合力为零.【解答】解A、2N与3N合成,合力最大为5N,最小为1N,不可能为6N,故三力不可能平衡,故A错误;B、1N与4N合成,合力最大为5N,最小为3N,不可能为6N,故三力不可能平衡,故B错误;C、35N与15N合成,合力最大为50N,最小为20N,可能为25N,故三力可以平衡,故C正确;D、5N与15N合成,合力最大为20N,最小为10N,不可能为25N,故三力不可能平衡,故D错误;故选C. 2.下列说法正确的是( )A.两个物体只要相互接触就一定会产生弹力B.两个物体间的滑动摩擦力总是与物体运动方向相反C.一本书在桌面上静止,书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变D.静止在斜面上的物体对斜面的压力就等于物体受到的重力【考点】物体的弹性和弹力.【分析】产生弹力的条件是接触且发生弹性形变,滑动摩擦力总是与物体相对运动方向相反,由于性质不同,不能说压力等于重力.【解答】解A、产生弹力的条件是接触且发生弹性形变,A错误;B、两个物体间的滑动摩擦力总是与物体相对运动方向相反,B错误;C、一本书在桌面上静止,书对桌面有压力是因为书发生了弹性形变,C正确;D、静止在斜面上的物体对斜面的压力小于物体受到的重力的大小,由于性质不同,不能说压力等于重力,D错误;故选C 3.两个力F1和F2的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是( )
①若F1和F2的大小不变,θ角越小,合力F就越大
②合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
③如果θ角不变,F1的大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
④F可能垂直于F1或F2.A.
①③B.
②③C.
①②D.
①④【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】由力的合成方法可知,二力合成时,夹角越大,合力越小,两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2;一个合力与几个分力共同作用的效果相同,合力可以大于分力,可以小于分力,也可以等于分力.【解答】解
①、若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F越大,故
①正确;
②、由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故
②错误;
③、如果夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F可以减小,也可以增加,故
③错误;
④、由题意可知,F可能垂直于F1或F2,如图故
④正确;故选D. 4.下面关于惯性的说法中,正确的是( )A.同一物体运动速度大时比速度小时难以停下来,所以物体运动速度大时具有的惯性大B.同一物体受的力越大,停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大C.不同物体比较,体积越大,惯性越大D.不同物体比较,质量越大,惯性越大【考点】惯性.【分析】质量是惯性大小的量度,质量越大,惯性越大,与速度、受力情况无关.由此分析即可.【解答】解A、质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态无关.故A错误;B、质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的受力无关.故B错误;C、质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的体积大小无关.故C错误;D、质量是物体惯性大小的唯一量度,不同物体比较,质量越大,惯性越大.故D正确.故选D 5.有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为( )A.B.C.D.【考点】力的合成.【分析】设两个力分别为F1和F2,根据已知条件并运用平行四边形定则列式分析即可.【解答】解两力同向时,有F1+F2=A两力反向时,有F1﹣F2=B解得,;两个力垂直时,有解得F=故选B. 6.如图所示,物体A、B和C叠放在水平面上,水平力为Fb=5N,Fc=10N,分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止,以F
1、F
2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小,则( )A.F1=5N,F2=0,F3=5NB.F1=5N,F2=5N,F3=0C.F1=0,F2=5N,F3=5ND.F1=0,F2=10N,F3=5N【考点】共点力平衡的条件及其应用;滑动摩擦力;力的合成与分解的运用.【分析】以A为研究对象,根据平衡条件求出B对A的静摩擦力大小.以AB整体为研究对象,求解C对B的静摩擦力大小.以三个物体整体为研究对象,根据平衡条件求解桌面对C的静摩擦力大小.【解答】解以A为研究对象,根据平衡条件得到A对B的静摩擦力大小F1=0,否则A水平方向所受的合力不为零,不能保持平衡.以AB整体为研究对象,根据平衡条件得到F2=Fb=5N.再以三个物体整体为研究对象,根据平衡条件得F3=Fc﹣Fb=10N﹣5N=5N,方向水平向左.所以F1=0,F2=5N,F3=5N.故选C 7.如图所示,物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值( )A.β=0B.β=C.β=αD.β=2α【考点】力的合成.【分析】重力的大小方向都不变,与天花板连接的绳子拉力方向保持不变,根据力的平衡知,两个拉力的合力与拉重物的绳子拉力等值反向,通过三角形定则求最小值.【解答】解下面一根绳子的拉力T等于重力,对结点进行受力分析,结点受三个拉力处于平衡,T1和F的合力与T的拉力等值反向,大小方向都不变,拉力T1的方向不变,根据三角形定则,当F的方向与T1的方向垂直时,F最小.根据几何关系知,β=α.故C正确,A、B、D错误.故选C. 8.如图所示,质量为m的滑块A受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力F作用,向右做匀速直线运动,则滑块受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是( )A.FsinθB.mg﹣FsinθC.竖直向上D.向上偏右【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】解决此题的关键是对物体进行正确的受力分析.三力平衡,任意两力之和与第三力大小相等,方向相反.【解答】解物体受四个力如图,物体做匀速直线运动,所以,四力平衡.根据平衡条件拉力F、摩擦力f的合力与重力G、支持力的合力等大反向,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,如图,由合成法得合力大小为Fsinθ.故选AC. 9.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s2,若F
1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为( )A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2【考点】牛顿第二定律;力的合成.【分析】首先研究两个力单独作用时,根据牛顿第二定律用加速度表示力F
1、F2,得到两个力合力范围,再根据牛顿第二定律研究F
1、F2同时作用于该物体时产生的加速度范围,即可选择.【解答】解设物体的质量为m,由牛顿第二定律得F1=ma1=3m,F2=ma2=m,F
1、F2两个力的合力范围为2m≤F合≤4m若F
1、F2同时作用于该物体时,由顿第二定律F=ma得物体的加速度范围为2m/s2≤a≤4m/s2,故A错误,BCD正确.故选BCD. 10.如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是( )A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大C.木块沿墙壁向下运动时,墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向D.若木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用【考点】物体的弹性和弹力;摩擦力的判断与计算.【分析】当木块静止时,受力平衡,对木块受力分析后求出静摩擦力;撤去推力后,再次对木块受力分析,得出的运动情况要符合实际情况.【解答】解A、B、木块在推力作用下静止时,处于平衡态,受推力F、重力G、向上的静摩擦力f和向右的支持力N,如图,根据共点力平衡条件有F=NG=f当推力增大时,物体仍然保持静止,故静摩擦力的大小不变,始终与重力平衡;因而A正确、B错误;C、由受力分析知木块沿墙壁向下运动时,墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向,故C正确;D、撤去推力后,墙壁对物体的支持力减小为零,故静摩擦力为零,物体只受重力,做自由落体运动,D正确;故选ACD. 11.如图所示,质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠BAC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面AC的推力.物块与墙面间的动摩擦因数为μ,现物块静止不动,则( )A.物块可能受到4个力作用B.物块受到墙的摩擦力的方向一定向上C.物块对墙的压力一定为FcosαD.物块受到摩擦力的大小等于μFcosα【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对物块受力分析,首先受重力、墙的支持力和力F的作用,结合平衡条件判断摩擦力的情况.【解答】解A、对物块受力分析,首先受重力、墙的支持力和力F的作用,竖直方向若Fsinα=mg,则物体不受摩擦力作用,若Fsinα>mg或Fsinα<mg则物块受摩擦力作用,即受重力、墙的支持力和力F以及摩擦力4个力,故A正确;B、若Fsinα>mg,根据平衡条件则受向下的摩擦力,故B错误;C、根据平衡条件,水平方向Fcosα=N,由牛顿第三定律则物块对墙的压力N′=N=Fcosα,即压力一定为Fcosα,C正确;D、物体静止,受静摩擦力,不能由滑动摩擦力公式求解,故D错误;故选AC. 12.木块A、B分别得50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为
0.2.与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100N/m.用F=1N的不变力作用在木块A上,如图所示.力F作用后( )A.木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右B.木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右C.木块B所受摩擦力大小是9N,方向向左D.木块B所受摩擦力大小是5N,方向向左【考点】摩擦力的判断与计算.【分析】根据弹簧压缩的长度与劲系数,由胡克定律求出弹力.由动摩擦因数和重力求出两物体的最大静摩擦力,判断两物体的状态,再选择方法求解摩擦力.【解答】解A、B与地面间的最大静摩擦力分别为fmA=μGA=
0.2×50N=10N,fmB=μGB=
0.2×30N=6N根据胡克定律得,弹簧的弹力大小为F弹=kx=100×
0.05N=5N当F=1N时,F弹﹣F=4N<fmA,F弹<fmB,所以两物体都保持静止状态.则由平衡条件得A所受摩擦力分别为fA=F弹﹣F=4N,方向水平向右.B所受的摩擦力为fB=F弹=5N,方向水平向左.故选AD
二、实验题(共9分)13.在“探究力的平行四边形定则”的实验中,如图1所示,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计).其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.
(1)本实验采用的科学方法是 B A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 A A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向
(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图2所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图2中 F 是力F1与F2的合力的理论值; F 是力F1与F2的合力的实验值.通过把 F 和 F 进行比较,验证平行四边形定则.
(4)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其他步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?答 不变 (选填“变”或“不变”)【考点】验证力的平行四边形定则.【分析】
(1)本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则,因此采用“等效法”,注意该实验方法的应用;
(2)明确实验原理,知道如何保证每次实验中的效果相同;
(3)做探究共点力合成的规律实验我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,和那一个力(实际值)进行比较.用平行四边形画出来的是理论值,和橡皮筋同线的那个是实际值.
(4)在实验中注意细线的作用是提供拉力,采用橡皮筋同样可以做到;【解答】解
(1)实验中两次要求效果相同,故实验采用了等效替代的方法,故ACD错误,B正确.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,每次将橡皮条拉到同样的位置,即用一个力与用两个力的作用效果相同,故BCD错误,A正确;故选A.
(3)F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际值是单独一个力拉O点的时的值,因此F是F1与F2合成的理论值,F′是F1与F2合成的实际值.只要F和F在误差允许的范围内相同即可证明平行四边形定则;
(4)细绳的作用是确定两个力的方向,换成橡皮筋也可以确定两个力的方向,故如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果不会发生变化;故答案为
(1)B
(2)A
(3)FF’FF’
(4)不变
三、计算题(本题共5小题,共43分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动.当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求
(1)物体与水平面间的动摩擦因素.
(2)当弹簧的伸长量为6cm时(未超出弹性限度),物体受到的水平拉力是多大?这时物体受到的摩擦力是多大?【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算;胡克定律.【分析】
(1)根据胡克定律求出弹簧的弹力,结合平衡求出摩擦力的大小,从而求出动摩擦因数的大小.
(2)根据胡克定律得出弹力的大小,判断物体是否运动,得出物块所受的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,从而进行求解.【解答】解
(1)物体做匀速直线运动,有f=kx1=20×4N=80N,则动摩擦因数.
(2)当弹簧的伸长量为6cm时,拉力F=kx=20×6N=120N>f,知物块所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小f=80N.答
(1)物体与水平面间的动摩擦因数为
0.4.
(2)物体受到的水平拉力为120N,物体受到的摩擦力为80N. 15.物体A的质量为10kg,放在水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=
0.2,如果用与水平面呈30°的力拉它,为了产生1m/s2的加速度,F需要多大?(g=10m/s2)【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.【分析】对物体受力分析,运用牛顿第二定律求出物体的加速度.【解答】解物体的受力如图所示,则有Fcos30°﹣f=maN+Fsin30°=mgf=μN联立三式代入数据解得F≈31N.答F需要31N. 16.在倾角为30°的斜面上放着一个质量M=2kg的物体A,由轻绳与质量为m=
1.5kg的物体B相连,如图所示,A和B都处于静止状态,求物体A所受的摩擦力的大小和方向.(g取10N/kg)【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】先对物体B分析,根据平衡条件求解细线的拉力;再对物体A分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件求解静摩擦力.【解答】解对物体B分析,受重力和拉力而平衡,故T=mg=
1.5×10=15N;再分析物体A,受重力、支持力、拉力和静摩擦力(假设平行斜面向上),根据平衡条件,在平行斜面方向,有T+f=Mgsin30°解得f=Mgsin30°﹣T=2×﹣15=﹣5N,负号表示方向与假设方向相反,平行斜面向下;答物体A所受的摩擦力的大小为5N,方向沿斜面向下. 17.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=
0.6,cos37°=
0.8,g取10N/kg;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(结果用含m1和g的式子表示)
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含m1和g的式子表示)
(3)若物体乙的质量m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=
0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?【考点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算.【分析】
(1)以结点O为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力.
(2)乙物体水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向.
(3)当乙物体刚要滑动时,物体甲的质量m1达到最大,此时乙受到的静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g,再平衡条件求出物体甲的质量.【解答】解
(1)对结点O,作出力图如图,由平衡条件有cosθ=
①tanθ=
②解得TA=m1gTB=m1g
(2)对于乙物体摩擦力F=TB=m1g方向水平向左
(3)当乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g
③TBmax=Fmax
④由
②③④得m1max==
1.6kg答
(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是m1g、m1g;
(2)乙受到的摩擦力是m1g,方向水平向左;
(3)欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过
1.6kg. 18.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为 2﹣ .【考点】摩擦力的判断与计算;动摩擦因数.【分析】在两种情况下分别对物体受力分析,根据共点力平衡条件,运用正交分解法列式求解,即可得出结论.【解答】解对两种情况下的物体分别受力分析,如图将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,则有F滑=F3mg=F4+FN;F滑′=F5mg+F6=FN′而F滑=μFNF滑′=μFN′则有F1cos60°=μ(mg﹣F1sin60°)
①F2cos30°=μ(mg+F2sin30°)
②又根据题意F1=F2
③联立
①②③解得μ=2﹣故答案为2﹣ xx年12月25日。