5.如图光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N.在运动过程中( )
A.F增大,N减小 B.F减小,N减小 C.F增大,N增大 D.F减小,N增大 【考点】物体的弹性和弹力.
【分析】对球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值,在进行分析讨论.
【解答】解:对球受力分析,受重力、支持力和拉力,如,根据共点力平衡条件,有 N=mgcosθ F=mgsinθ
其中θ为支持力N与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故N变小,F变大;故A正确,BCD错误. 故选:A.
【点评】题关键对滑块受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出支持力和拉力的表达式进行讨论.
6.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【考点】滑动摩擦力;静摩擦力和最大静摩擦力. 【专题】摩擦力专题.
【分析】木板的倾角不同而物块所受摩擦力的大小却恰好相同,则可得它们一个静摩擦力,另一个是滑动摩擦力.由静止可列出平衡方程,求出静摩擦力大小与重力的关系;再由运动可由滑动摩擦力的公式,求出滑动摩擦大小与重力的关系,从而算出物块与木板间的动摩擦因数.
【解答】解:当木板倾角是30°时,物块受到是静摩擦力,其大小等于mgsin30°. 当木板倾角是45°时,物块受到是滑动摩擦力,其大小等于μmgcos45°. 由题意可得:μmgcos45°=mgsin30° 解之得:
故选:C
【点评】求摩擦力的大小时,先区别是静摩擦还是滑动摩擦,然后再选择求大小的方法.若是静摩擦力则利用平衡来求出静摩擦力的大小,若是滑动摩擦力则是利用滑动摩擦力与正压力成正比来计算出大小.
7.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同加速度沿F方向匀加速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同 B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反 C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F方向相同 【考点】摩擦力的判断与计算. 【专题】摩擦力专题.
【分析】因两物体均做匀速直线运动,故受力平衡,根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向.
【解答】解:甲中A做匀速直线运动,A没有相对于B的运动趋势,故甲中A不受摩擦力; 乙中A也是平衡状态,但A的重力使A有一沿斜面下滑的趋势,故B对A有向上摩擦力,故A受F方向相同的摩擦力; 故选:D. 【点评】静摩擦力的有无及方向判断是摩擦力中的重点,一般是根据共点力的平衡或牛顿第二定律进行分析;必要时可以采用假设法.
8.如图所示,光滑斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A的质量为m不计滑轮的质量,挂上物块B后,当滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为( )
A. B.m C.m D.2m
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】先对A受力分析,运用共点力平衡条件求出细线的拉力;再对B受力分析,再次运用共点力平衡条件求出B的质量.
【解答】解:先对A受力分析,再对B受力分析,如图
根据共点力平衡条件,有 mgsin30°=T
解得
M= 故选A.
【点评】本题关键是先后对物体A、B受力分析,根据共点力平衡条件,结合合成法或正交分解法列式求解.
9.如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )
A.kL B.2kL C.kL D.kL 【考点】胡克定律;力的合成.
【专题】弹力的存在及方向的判定专题.
【分析】当橡皮条的长度最大时,橡皮条的弹力最大,两个弹力的夹角最小,则两弹力的合力最大,根据平行四边形定则求出最大弹力.
【解答】解:根据胡克定律知,每根橡皮条的弹力F=k=kL.
设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系知,sin发射过程中所受的最大弹力F合=2Fcos
=
=.根据平行四边形定则知,弹丸被
kL.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
【点评】本题考查了胡克定律与力的合成的综合,难度中等,对数学几何要求较高.
10.如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为( )
A. B.
C. D.
【考点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算. 【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】对A、B整体和B物体分别受力分析,然后根据平衡条件列式后联立求解即可. 【解答】解:对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:
F=μ2(m1+m2)g ①
再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:
水平方向:F=N 竖直方向:m2g=f 其中:f=μ1N
联立有:m2g=μ1F ② 联立①②解得:
=
故选:B 【点评】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力. 11.如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆所能承受的弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重力为G的重物.现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢向上拉(均未断),在AB杆转到竖直方向前,以下分析正确的是( )

