重力弹力摩擦力
一、选择题(本题共10小题,1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.造型夺目的“石头平衡艺术”作品不禁会让人叫绝,仅仅通过艺术家的双手去感触,便可掌握每一块石头的平衡点,不使用任何工具就能立石成型.如图所示,在水平地面上将两个形状不规则的石块a、b叠放在一起,保持平衡.下列说法正确的是( )
A.石块b对a的弹力一定等于a的重力
B.石块b和a的重心一定在同一竖直线上
C.石块b对a的作用力一定是竖直向上的
D.地面对石块b的支持力和b受到的重力是一对平衡力
解析:C 当a与b的接触面不水平时,石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,则b对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上,支持力的方向不是竖直向上,也不等于a的重力,故A错误,C正确;当a与b的接触面不水平时,石块b和a的重心不在同一竖直线上,故B错误;选取ab作为整体研究,根据平衡条件,地面对石块b的支持力和ab整体受到的重力是一对平衡力,故D错误.
2.(2018·贵州遵义航天高级中学一模)如图所示,弹簧测力计的重力及一切摩擦不计,物重G=10 N,弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=100 N/m,则弹簧测力计的示数和形变量分别为( )
A.0 N,0.01 m B.20 N,0.02 m
C.10 N,0.1 m D.1 N,0.02 m
解析:C 弹簧测力计的示数为挂钩所受的拉力,则F=G=10 N,根据胡克定律有x==0.1 m,故C正确.
3.如图所示,一质量为m的物体A恰能在倾角为α的斜面体上匀速下滑.若用与水平方向成θ角、大小为F的力推A,使A加速下滑,斜面体始终静止.下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是( )
A.方向水平向右,大小为mgcos α
B.方向水平向左,大小为mgcos α
C.方向水平向左,大小为Fcos θ
D.大小为0
解析:D 本题考查摩擦力的判断与计算,意在考查考生的分析判断能力.对物体A匀速下滑时受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦力的作用,根据平衡条件可知,摩擦力与支持力的合力应该与重力等大反向,即斜面对物体的作用力方向竖直向上,根据牛顿第三定律,则物体对斜面的作用力方向竖直向下.当用与水平方向成θ角、大小为F的力推A,A所受斜面的支持力N增大,摩擦力f=μN也增大,但是支持力N与摩擦力f成比例地增大,其合力的方向仍然竖直向上,则物体对斜面的作用力的方向仍然竖直向下,只是数值上变大,故斜面没有运动的趋势,不受地面的摩擦力.故选D.
4.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,在a中的沙子缓慢漏出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则下列说法错误的是( )
A.b对c的摩擦力可能始终增大
B.地面对c的支持力始终增大
C.c对地面的摩擦力方向始终向左
D.滑轮对绳的作用力方向始终不变
解析:C a中的沙子缓慢漏出的过程中,a的重力不断减小,与之相连的绳子中的张力也减小,对于b,它受重力、支持力、拉力和摩擦力而静止,因a、b间质量关系不明确,故b所受的摩擦力可能始终增大,也可能先向下减小到零后反向再增大,A正确;再以b、c为整体,它在一个逐渐减小的拉力作用下静止,因拉力在竖直方向上的分量逐渐减小,在水平方向上的分量也逐渐减小,致使地面对c的支持力变大,地面对c的摩擦力方向始终向左,且逐渐减小,则c对地面的摩擦力方向始终向右,B正确,C错误;绳中拉力的大小逐渐减小,而轻绳的一侧平行于斜面,另一侧在竖直方向上,由平行四边形定则知滑轮对绳的作用力方向始终不变,D正确.