- 弹力
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暑期中,一位同学在厨房帮妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣.他发现菜刀刀刃前端和后端的厚薄及形状都不一样,如图所示.菜刀横截面为等腰三角形,刀刃前端的横截面顶角较小,后端的顶角较大.对此他做出如下猜想,较合理的是( )
正确答案
解析
解:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图乙所示
当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体.由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙所示.
在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,由关系式,得F1=F2
由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大.
但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚.使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思.故B正确,ACD错误.
故选:B.
如图所示,小球M放在光滑的水平面上,与竖直墙面接触,处于静止状态,那么小球受到的力为( )
正确答案
解析
解:以小球为研究对象,小球一共受到两个力作用:重力,地面对支持力,墙壁对小球没有弹力,因为小球与墙壁尽管接触,但没有挤压,不存在弹性形变.
故选D
(2015秋•郴州期末)如图所示,A、B两物块叠放在水平面上,在水平恒力F作用下,A、B一起匀速运动,在运动过程中物体所受外力个数说法正确的是( )
正确答案
解析
解:因为A、B做匀速运动,知A处于平衡状态,则A受重力和支持力作用,不会受摩擦力作用,因为一旦受摩擦力,A将不再平衡,所以A受两个力作用.
而物体B受到重力,拉力F,A对B的压力,地面对B的支持力与滑动摩擦力,共5个力,故A正确,BCD错误.
故选:A.
一根筷子放在光滑半球形碗内,与碗相交于C,D两点,画出碗对筷子在C、D两处的弹力方向.
正确答案
解析
解:C点筷子挤压球面,球面对筷子的弹力指向圆心;D点筷子对碗有向下的挤压而使碗发生形变,从而碗对筷子有垂直于筷子向上的弹力;弹力的方向如图所示.
故答案如图所示:
如图,斜面放在粗糙的水平地面上,一物块沿斜面以v的速度做匀速运动,某时刻对物块再施加一个力F,则加上力以后的一小段时间内,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:斜面放在粗糙的水平地面上,一物块沿斜面以v的速度做匀速运动,因此处于平衡状态.地面对斜面也没有摩擦力.
A、若F竖直向下,相当于重力增加,物体仍处于平衡状态,地面与斜面间没有摩擦力,故A错误;
B、若F垂直斜面向下,物体对斜面的压力增加,导致摩擦力增大,则物块将减速运动,而物体受到斜面的摩擦力大小为tanθ(mgsinθ+F),方向沿斜面向下,还受到斜面给它的支持力,mgcosθ+F,方向垂直斜面斜向上.又牛三定律,物体给斜面的力分别为右偏下的摩擦,和左偏下的压力,大小分别为tanθ(mgsinθ+F),mgcosθ+F,把这两个力沿水平方向分解,会发现他们恰好等大反向,因此斜面不受摩擦力.由于物体与斜面间的作用力仍与重力共线,因此地面与斜面间没有摩擦力,故B正确,
C、若F水平向右,将力分解,斜面对物体的支持力变大,则物块与斜面间摩擦力也变大,并可知合力阻碍物体做匀速运动,即做减速运动.在没有施加力之前,物体对斜面的压力与滑动摩擦力的合力方向竖直向下,当施加力之后,物体对斜面的压力增大,滑动摩擦力也增大,根据B选项的分析,同理,可知地面对斜面没有摩擦力,故C错误,D正确;
故选BD
如图,重力大小为G的木块静止在水平地面上,对它施加一竖直向上且逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C、对物体受力分析,受到重力mg、支持力N和拉力F,根据共点力平衡条件,有:
F+N=mg…①
物体对地面的压力N′和地面对物体的支持力N是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,有:
N=N′…②
解得:N′=mg-F,当F逐渐增大时,N′逐渐减小,故A正确;
由此式可知,N′<G,即地面对木块的支持力的大小小于木块的重力大小,故C错误.
B、木块对地面的压力是弹力,重力源自于万有引力,两者的性质不同,不能说木块对地面的压力就是木块的重力,故B错误;
D、地面对木块的支持力和木块对地面的压力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,两者大小相等,故D错误.
故选:A.
如图所示,物体A靠在物体B上,在竖直推力F的作用下,物体AB均保持静止,则( )
正确答案
解析
解:①若A与B的接触面光滑,以A为研究对象,有竖直向下的重力、垂直竖直墙面的水平支持力,还有B对A的支持力;这样才能使平衡.故A受到三个力的作用;
②若A与B之间是粗糙的,A受到竖直向下的重力、垂直竖直墙面的水平支持力(可能没有),还有B对A的支持力和摩擦力;这样才能使平衡.若B对A的支持力和摩擦力等于A的重力,则竖直墙面的对A没有水平支持力,此时A受到三个力的作用,若若B对A的支持力和摩擦力不等于A的重力,则竖直墙面的对A有水平支持力,此时A受到四个力的作用.
③有竖直向下的重力、垂直竖直墙面的水平支持力(可能没有),还有B对A的支持力和摩擦力;这样才能使平衡.
所以A受到的力可能是三个,也可能是四个,故A错误,B正确.
由上分析可知,B物体共受到四个力,即为重力,推力,A对B的支持力与摩擦力,故C错误,D正确;
故选:BD.
(2015秋•南阳期末)下列的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、从摩擦力和弹力产生的条件知,有摩擦力必有弹力,有弹力不一定有摩擦力.故A错误,B正确.
C、弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,不同弹簧一般k不同,同一弹簧k一定,与弹力和形变量无关.故C错误.
D、空心状物体,例如圆环,它的重心在圆心,但是不在圆环上,故D错误.
故选:B.
下列关于重力、弹力的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体的重心是物体各部分受到重力的集中点,不一定在物体上;故A错误.
B、物体的重力是地球的吸引而使物体受到的力,是地球对物体的吸引力的一个分力,方向竖直向下.故B错误.
C、轻绳对物体的弹力方向,总是沿绳收缩的方向.故C正确.
D、木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于桌面发生微小形变而产生的.故D错误.
故选:C.
如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,现在人用水平拉力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )
正确答案
解析
解:以整体为研究对象,整体在水平方向受拉力和摩擦力,由共点力的平衡可知:2F=μ(m+M)g
解得:F=100N,故A错误,B也错误;
以人为研究对象,人受拉力及摩擦力而处于平衡,拉力向右,则摩擦力向左;而人对木板的摩擦力与木板对人的摩擦力大小相等,方向相反,故人的脚给木板的摩擦力方向水平向右,故C错误,D正确;
故选:D.
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