课时作业(一)
一、选择题(共11个小题,2、10、11为多选,其余为单项选择题,每题5分共55分)
1.(2018·甘肃二模)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成30°角的力F1推物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2拉物块时,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( )
A.-1 B.2-
C.- D.1-
答案 B
分析 在两种情况下分别对物块受力分析,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.
解析 对两种情况下的物块分别受力分析,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′=F3
mg+F4=FN′;
F滑=F5
mg=F6+FN
而F滑=μFN
F滑′=μFN′
则有F1cos30°=μ(mg+F1sin30°)①
F2cos60°=μ(mg-F2sin60°)②
又根据题意F1=F2③
联立①②③解得:μ=2-.故选B.
点评 本题关键要对物体受力分析后,运用共点力平衡条件联立方程组求解,运算量较大,要有足够的耐心,更要细心.
2.(2018·济南模拟) 如图所示,质量为m的滑块静置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.重力加速度大小为g.下列说法正确的是( )
A.滑块可能受到四个力作用
B.弹簧可能处于拉伸状态
C.斜面对滑块的摩擦力可能为零
D.斜面对滑块的摩擦力大小可能为mg
答案 AB
解析 A项,弹簧与竖直方向的夹角为30°,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能受重力、斜面支持力、静摩擦力和弹簧的弹力四个力的作用而平衡,故A项正确;B项,弹簧对滑块可以是拉力,故弹簧可能处于伸长状态,故B项正确;C、D项,滑块沿着斜面方向受力平衡,则滑块此时受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小等于重力沿斜面向下的分力,即f=mgsin30°=0.5mg,不可能为零,故C、D两项错误;故选A、B两项.
3.(2017·课标全国Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )
A.86 cm B.92 cm
C.98 cm D.104 cm
答案 B
解析 由题可知,挂上钩码后,如下图所示:
此时弹性绳长度为100 cm,则角度为:θ=37°,sinθ=0.6.
对结点B进行受力分析如图所示:
则由图得:2Tsinθ=mg
当将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得:2T′=mg
由于弹性绳上弹力为:F=kx
得出:=
由题可知:x=100 cm-80 cm=20 cm
则弹性绳伸长长度为:x′=12 cm
那么弹性绳总长度为:L=L0+x′=92 cm
点评 本题考查共点力的平衡,本题的关键是找出绳子与竖直方向的夹角,然后计算出劲度系数.另外做这一类题目,要养成画图的习惯,这样题目就能变得简单.