高中物理人教版 (新课标)必修11 重力 基本相互作用教案设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修11 重力 基本相互作用教案设计，共8页。教案主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．下列关于力的说法中正确的是( )
A．力是物体对物体的作用，所以只有直接接触的物体间才有力的作用
B．因为有一定距离的磁铁间有相互作用力，所以力可以离开物体而独立存在
C．力不能脱离物体而单独存在
D．力的大小可以用天平测量
答案：C
2.图3－11
如图3－11所示，用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个力的方向判断完全正确的是( )
图3－12
解析：选D.首先明确本题中受力物体为手指和手掌，其次对于绳子上的力，一定沿绳子方向背离受力物体，而本题中杆上的力要沿杆的方向，由于手掌处肌肉向内凹陷，故手掌受杆的作用力向左，所以选项D正确．
3．用手握瓶子，使瓶子在竖直方向处于静止状态．如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力( )
A．一定加倍 B．保持不变
C．方向向上 D．方向向下
解析：选BC.对瓶子的握力加倍，但瓶子受到的静摩擦力却始终与重力平衡，大小不变．方向竖直向上，故选B、C.
图3－13
4．如图3－13所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体B的受力个数为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
答案：C
图3－14
5．(2010年包头一中调研)如图3－14所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是( )
A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
解析：选AD.把A、B看做整体可知物体A与地面间的摩擦力为F；因A、B静止，故B不受摩擦力作用．
6．一个已知力F＝10 N，把F分解为F1和F2两个分力，已知分力F1与F夹角为30°，则F2的大小( )
A．一定小于10 N
B．可能等于10 N
C．可能大于10 N
D．最小等于5 N
解析：选BCD.对力F进行分解．画出平行四边形，由图可知当F2垂直于F1时F2最小，最小值为F2＝Fsin30°＝5 N，故B、C、D正确．
7.图3－15
如图3－15所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的力F1＝5 N，水平向左的力F2＝10 N，当F2由10 N逐渐减小到零的过程中，二力的合力大小( )
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
答案：C
8．如图3－16所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住．已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为( )
图3－16
A．200 N B．100eq \r(3) N
C．100 N D．50eq \r(3) N
答案：B
9．如图3－17所示， 图3－17
一轻绳通过固定在墙边的小滑轮与均匀铁球相连，在水平拉力F作用下，铁球缓缓上升．不计一切摩擦，则在铁球上升的过程中( )
A．球对绳的拉力增大，球对墙的压力增大
B．球对绳的拉力减小，球对墙的压力增大
C．球对绳的拉力增大，球对墙的压力减小
D．球对绳的拉力和墙的压力都减小
解析：选A.以球为研究对象，受力分析如右图，重力产生两个作用效果，使球拉绳子的力F1和使球压墙的力F2，设绳子与竖直墙壁夹角为θ，则F1＝eq \f(G,csθ)，F2＝Gtanθ.
当铁球上升时，θ逐渐增大，故F1变大，F2变大，A正确．
图3－18
10．把一重为G的物体用一个水平的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖立的足够高的平整的墙上如图3－18所示．从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是( )
图3－19
解析：选B.因物体在水平方向受力平衡，故墙壁给物体的压力FN始终等于水平推力F的大小，即FN＝F＝kt.当墙壁给物体的摩擦力Ff＝μktG时，物体虽然减速下滑，但滑动摩擦力仍随时间t成正比例增加，且一直增大到物体停止滑行前为止．当物体速度减小到零时，物体受到的滑动摩擦力“突变”成静摩擦力．由力的平衡条件得静摩擦力的大小Ff＝G.综上可知，正确选项应是B.
二、实验题(本题共2小题，每小题6分，共12分．将答案填在题中的横线上．)
11．(2010年广东高三调研)为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图3－20所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是__________________．弹簧B的劲度系数为__________．若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧__________(填“A”或“B”)．
图3－20
解析：在弹性限度内弹簧的弹力和伸长量成正比，图象后半部分不成正比，说明超过了弹簧的弹性限度；由图象可知，k＝eq \f(F,x)＝100 N/m；精确度高，说明受较小的力就能读出对应的形变量，因此选A.
答案：超过了弹簧的弹性限度 100 N/m A
12.图3－21
(2009年高考山东理综卷)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
(1)为完成该实验，下述操作中必需的是__________．
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是__________________________________________________．
解析：(1)三段相同的橡皮筋，具有相同的劲度系数，故三段橡皮筋的形变量的大小关系而代表了三段橡皮筋承受的力的大小，故必需b、c项．A、B两点固定，O点的位置则决定了三个力的方向(因绳中的力恒沿绳的方向)，故必需d项．
(2)最简便的方法是：更换不同的小重物．
若没有“钉子位置固定”的话，改变A、B钉的位置亦可．
答案：(1)bcd (2)更换不同的小重物
三、计算题(本题共4个小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
13．(10分)如图3－22是木工用凿子工作时的截面示意图，三角形ABC为直角三角形，∠C＝30°.用大小为F＝100 N的力垂直作用于MN，MN与AB平行．忽略凿子的重力，求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大？
图3－22
解析：弹力垂直于接触面，将力F按作用效果进行分解如图所示，由几何关系易得：推开AC面的力为：
F1＝F/tan30°＝100eq \r(3) N.
推开BC面的力为：
F2＝F/sin30°＝200 N.
答案：100eq \r(3) N 200 N
图3－23
14．(12分)如图3－23所示，水平地面上的物体重G＝100 N，受与水平方向成37°的拉力F＝60 N，受摩擦力Ff＝16 N，求：
(1)物体所受的合力．
(2)物体与地面间的动摩擦因数．
解析：(1)物体受到的合力F合＝F·cs37°－Ff＝60×0.8－16＝32 (N)
方向水平向右．
(2)FN＝G－Fsin37°＝100－60×0.6＝64 (N)
μ＝eq \f(Ff,FN)＝eq \f(16,64)＝0.25.
答案： (1)32 N 方向水平向右 (2)0.25
15．(12分)水平面上有一重40 N的物体，受到F1＝12 N和F2＝6 N的两方向相反的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2.
(1)此时物体所受的摩擦力为多大？
(2)将F1撤去后，物体受的摩擦力为多大？
(3)将F2撤去后，物体受的摩擦力为多大？
解析：计算题中，若无特殊说明，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则Fmax＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
(1)根据平衡条件，F′＝F1－F2＝12 N－6 N＝6 N.
(2)若将F1撤去，此时摩擦力小于最大静摩擦力，则F″＝F2＝6 N.
(3)若将F2撤去，F1>Fmax，物体发生相对滑动，为滑动摩擦力，则F＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
答案：(1)6 N (2)6 N (3)8 N
图3－24
16．(14分)如图3－24所示，物体A重100 N，物体B重20 N，A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N，整个系统处于静止状态，这时A受到的静摩擦力是多大？如果逐渐加大B的重力，而仍保持系统静止，则B物体重力的最大值是多少？