高中物理课时检测14弹力摩擦力有无和方向的判断含解析新人教版必修1

弹力、摩擦力有无和方向的判断

(15分钟　30分)

一、单项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)

1.松鼠在中国的东北和华北各地十分常见,如图所示,一只松鼠站在倾斜的树枝上,则树枝对松鼠的弹力的方向为              (　　)

A.竖直向上　　　　　 B.竖直向下

C.垂直树枝斜向上  D.沿树枝方向

【解析】选C。支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体,C项正确。

2.如图所示,一同学轻松地将书顶在头上,他顶书时头顶受到的压力产生的直接原因是 (　　)

A.书的形变

B.头的形变

C.书受到的重力

D.人受到的重力

【解析】选A。头顶受到的压力是由于书产生形变,对与之接触的头产生力的作用,故A正确,B、C、D错误。故选A。

3.如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在B上,使二者一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是              (　　)

A.A受到B的水平向右的摩擦力

B.A受到B的水平向左的摩擦力

C.B受到A的水平向右的摩擦力

D.B受到地面的水平向左的滑动摩擦力

【解析】选D。A、B间无相对运动或相对运动趋势,所以A、B间无摩擦力,A、B、C错误;对A、B整体分析,由于A、B一起向右匀速运动,则地面对B 的摩擦力一定为滑动摩擦力,且水平向左,D正确。

4.弹簧原长为10 cm,当挂上一个60 g的钩码时,弹簧的长度变为12 cm,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(g取10 m/s2)              (　　)

A.弹簧劲度系数为3 N/m

B.弹簧劲度系数为2.5 N/m

C.弹簧长度变为14 cm

D.弹簧总共伸长了2 cm

【解析】选C。F1=mg=60×10-3×10 N=0.6 N,x1=12 cm-10 cm=2 cm=0.02 m,根据胡克定律F=kx得:k== N/m=30 N/m,当F2=2F1=1.2 N时,设伸长量为x2,则根据胡克定律可知:x2=,代入数据解得:x2=0.04 m=4 cm,即弹簧伸长了4 cm,所以弹簧此时的长度为:10 cm+4 cm=14 cm,故C正确,A、B、D错误。

二、非选择题(本题共10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

5.如图,水平面上有一重为50 N的物体,受到F1=12 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,设水平面对物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,求:

(1)此时物体所受到的摩擦力多大?

(2)将F2撤去后,物体受的摩擦力多大?

【解析】物体所受最大静摩擦力为:

fm=μG=0.2×50 N=10 N

(1)由于F1-F2=6 N<fm

所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力,

故有:f1=F1-F2=6 N,方向水平向右。

(2)因为F1=12 N>fm,所以物体相对水平面向左滑动,故物体受的滑动摩擦力:f3=μG=0.2×50 N=10 N,方向水平向右。

答案:(1)6 N,方向水平向右　(2)10 N,方向水平向右

(10分钟　20分)

6.(6分)滑块A和B叠放在传送带上,A被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对于地面静止,则下列说法正确的是              (　　)

A.B受到水平向左的静摩擦力

B.A受到水平向右的静摩擦力

C.传送带的速度变为原来的2倍,A受到的摩擦力变为原来的2倍

D.无论传送带的速度多大,B 都不受摩擦力

【解析】选D。B水平方向受力平衡,则B不受摩擦力,A错误;以 A、B整体为研究对象,A、B整体相对于传送带向右运动,故A受到传送带向左的滑动摩擦力,B错误;滑动摩擦力与相对速度无关,只与动摩擦因数和正压力有关,C错误;无论传送带速度为多少,B都不受摩擦力,D正确。

7.(14分)某弹簧所受弹力F与弹簧长度l的关系图像如图所示,请根据图像求出该弹簧的原长和劲度系数。

【解析】由胡克定律得:

F1=k(l1-l0)

F2=k(l0-l2)

其中F1=15 N,F2=9 N,l1=11 cm,l2=3 cm

解得:l0=6 cm,k=3 N/cm=300 N/m

答案:6 cm　300 N/m

【补偿训练】

一物体放到水平地板上用一轻弹簧水平拉该物体,当物体即将开始运动时弹簧伸长了3 cm,当拉着物体匀速前进时弹簧伸长了2 cm,用弹簧测量此物体的重力时弹簧伸长了10 cm,已知弹簧的劲度系数为k=200 N/m,求:

(1)物体所受的最大静摩擦力。

(2)物体和地板间的动摩擦因数。

【解析】(1)即将开始运动时的摩擦力即为最大静摩擦力:fm=kx1=6 N

(2)物体匀速前进时的摩擦力即为滑动摩擦力:

f=kx2=4 N,且FN=G

物体的重力G=kx3=20 N

由f=μFN得:动摩擦因数μ==0.2

答案:(1)6 N　(2)0.2