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【高中物理精講】三種常見的力—重力、彈力和摩擦力(2)例題講解

【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】本期課接上期【高中物理精講】三種常見的力—重力、彈力和摩擦力(1)基本概念,來講解重力、彈力和摩擦力的相關(guān)例題。

【例題1】關(guān)于重力的說法,正確的是( )
.同一地點物體所受重力的大小不僅與物體質(zhì)量有關(guān),還與物體是否運動及怎樣運動有關(guān)
.重力的大小可以用彈簧測力計測出,物體對彈簧的拉力(或壓力) ,就是物體受到的重力
.物體受到的重力,就作用在重心上
.具有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何中心
詳解.根據(jù)可知,同一地點物體所受重力的大小僅與物體質(zhì)量有關(guān),與物體是否運動及怎樣運動無關(guān),故錯誤;
.重力的大小可以用測力計稱出,物體對彈簧的拉力(或壓力)大小等于物體的重力,但不能說“就是物體受到的重力”,故錯誤;
.物體受到的重力作用在整個物體上,重心是重力的等效作用點,故錯誤;
.具有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何中心,故正確。
答案:

【例題2】如圖所示,一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧1, 豎直地固定在桌面上,上面壓一質(zhì)量為的物體,彈簧1上、下端分別與物體和桌面相連;另一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧2豎直固定在物體的上表面。要想使物體在靜止時,物體下面彈簧1的彈力大小減為原來的,則應(yīng)將彈簧2的上端豎直向 上緩慢移動的距離可能是(已知兩根彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g)( ).


分析:彈簧1的彈力大小減為原來的時,彈簧1既可以處于壓縮狀態(tài),也可以處于拉伸狀態(tài),因此有2種情況。彈簧2向上移動的距離等于兩個彈簧長度變化之和。根據(jù)以上兩點求解。
詳解:初始時刻彈簧1處于壓縮狀態(tài),彈簧1的壓縮量:

彈簧2處于原長;
最終時刻有兩種可能性:
①當彈簧1的彈力大小減小為原來的時,彈簧1仍處于壓縮狀態(tài),其壓縮量

彈簧2處于伸長狀態(tài),彈簧2的伸長量

端豎直向上提高的距離

②當彈簧1的彈力大小減小為原來的時,彈簧1處于拉伸狀態(tài),其拉伸量

彈簧2處于伸長狀態(tài),彈簧2的伸長量

端豎直向上提高的距離

答案:.

【例題3】某同學(xué)在探究'彈力和彈簧伸長的關(guān)系'實驗中,通過實驗畫出彈簧彈力與彈簧總長度的關(guān)系圖線如圖所示,則下面說法正確的是( ).

.由圖像可知,彈簧的原長
.由圖像可知,彈簧的勁度系數(shù)是
.由圖像可知,在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與形變量不成正比
.當彈簧的彈力大小是時,此時彈簧總長度一定是.
詳解.圖像的橫截距表示彈簧的原長,即, 故正確;
.根據(jù)圖像可知

正確;
.由圖像可知,在彈簧的彈性限度內(nèi),彈力與形變量成正比,故錯誤;
.當彈簧的彈力大小是且彈簧處于伸長狀態(tài)時有

當彈簧的彈力大小是且彈簧處于壓縮狀態(tài)時,彈簧的總長度為

錯誤;
答案:.

【例題4】人走路時腳受到地面的摩擦力的作用,關(guān)于腳受到的摩擦力,下列說法正確的是( ).
.前腳受到向前的摩擦力,后腳受到向后的摩擦力
.前腳和后腳受到的摩擦力均向后
.前腳受到向后的摩擦力,后腳受到向前的摩擦力
.前腳和后腳受到的摩擦力都是滑動摩擦力
詳解:分析時應(yīng)注意:前腳和后腳是同時著地的。前腳有向前的運動趨勢受到的摩擦力向后,后腳向后蹬地有相當于地面向后的運動趨勢受到的摩擦力向前.故項錯誤,項正確.
人在行走的過程中,由于腳和地面接觸時沒有相對滑動但有相對運動趨勢,所以受到的是靜摩擦力.故項錯誤.
答案:.

【例題5】如圖所示,打印機進紙槽里疊放有一疊白紙,進紙時滾輪以豎直向下的力壓在第一張白紙上,并沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,滾輪與第一張紙不打滑,但第一張紙與第二張紙間發(fā)生相對滑動。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為,白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為,每張白紙的質(zhì)量為,不考慮靜電力的影響,重力加速度為,則下列說法正確的是( )

.滾輪對第一張白紙的摩擦力大小為
.第二、三張白紙間的摩擦力大小為
.第三、四張白紙間的摩擦力大小為
.越靠近底座,白紙間的摩擦力越大
詳解:如圖所示,對第一張白紙和第二張白紙進行受力分析:
第一張白紙受到滾輪對它的靜摩擦力,以及第二張白紙對它向左的滑動摩擦力,這兩個力大小相等方向相反,是一對平衡力,因此白紙向右作勻速運動;
第二張白紙受到第一張白紙對它向右的滑動摩擦力,且,由于第二張白紙?zhí)幱陟o止狀態(tài),因此它必然受到第三張白紙對它向左的靜摩擦力,且該靜摩擦力的大小為.
從第三張紙開始每張紙都只受到靜摩擦力,且靜摩擦力的大小均為.
根據(jù)以上分析可判斷各選項:
.滾輪與第一張白紙之間是靜摩擦力,大小為,故選項錯誤;
.第二、三張白紙間與第三、四張白紙間的摩擦力均為靜摩擦力,且大小為,故錯誤,正確;
.各白紙間的靜摩擦力相等,故錯誤;
答案:.

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