（通用版）高考物理一轮复习第二章第1讲重力弹力摩擦力课时作业（含解析）.docx

重力 弹力 摩擦力一、选择题(本题共10小题，16题为单选题，710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G10 N，弹簧测力计中弹簧的劲度系数k100 N/m，则弹簧测力计的示数和形变量分别为()A0 N,0.01 m B20 N,0.02 mC10 N,0.1 m D1 N,0.02 m解析：C弹簧测力计的示数为挂钩所受的拉力，则FG10 N，根据胡克定律有x0.1 m，故C正确3.如图所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为的斜面体上匀速下滑若用与水平方向成角、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 B方向水平向左，大小为mgcos C方向水平向左，大小为Fcos 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角、大小为F的力推A，A所受斜面的支持力N增大，摩擦力fN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()Ab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Cc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：Ca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5.如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA3 N，GB4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是()A3 N和4 N B5 N和6 NC1 N和2 N D5 N和2 N解析：D当弹簧由于被压缩而产生2 N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知，天花板受到的拉力为1 N，地板受到的压力为6 N；当弹簧由于被拉伸而产生2 N的弹力时，可得天花板受到的拉力为5 N，地板受到的压力为2 N，D正确6(2018吉林省实验中学月考)如图甲所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力Ff与的关系如图乙所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则()AOq段图像可能是直线 Bq段图像可能是直线Cq Dp解析：D半球体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsin mgcos ，故有：tan ，解得：，即q，故C错误；在0之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsin ；在之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为mgcos ；综合以上分析得其Ff与关系如图中实线所示，故A、B错误；当时，Ffmgsin，即p，故D正确7(2018河南郑州一中测试)如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角30.下列说法正确的是()A容器相对于水平面有向左运动的趋势B容器对小球的作用力指向球心OC轻弹簧对小球的作用力大小为mgD弹簧原长为R解析：BD容器和小球组成的系统处于平衡状态，没有相对水平面的运动趋势，A错误容器对小球的弹力沿容器半径指向球心O，B正确由FNsin Fsin mg，FNcos Fcos ，可得FFNmg，C错误由Fkx可得弹簧的压缩量x，弹簧的原长L0LOPxR，D正确8如图所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0 kg的物体细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N关于物体受力的判断(取g9.8 m/s2)，下列说法正确的是()A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上D斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上解析：AC因物体的重力沿斜面方向的分力mgsin 3019.80.5 N4.9 N，与弹簧秤的示数相等，故斜面对物体的摩擦力大小为0，则选项A正确，B错误；斜面对物体的支持力大小为mgcos 3019.8 N4.9 N，方向垂直斜面向上，则选项C正确，D错误9.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则以下结论正确的是()A木块受到竖直向下的滑动摩擦力B木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑C木块与墙壁之间的动摩擦因数为D木块与墙壁之间的动摩擦因数为解析：BD木块相对于竖直墙壁下滑，受到竖直向上的滑动摩擦力，阻碍木块下滑，A错误，B正确分析木块受力如图所示由平衡条件可得：FNF1，FfGF2，又FfFN，以上三式联立可解得：，故C错误，D正确10如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接力传感器和物体A的细绳保持水平从t0时刻起，用一水平向右的力Fkt(k为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力据此可求()AA、B之间的最大静摩擦力B水平面与B之间的滑动摩擦力CA、B之间的动摩擦因数ABDB与水平面间的动摩擦因数解析：AB当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为Ffmkt1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则FfABkt2Ffmk(t2t1)，A、B正确；由于A、B的质量未知，则AB和不能求出，C、D错误二、计算题(需写出规范的解题步骤)11.如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角53，斜面倾角37，物块A和B的质量分别为mA5 kg，mB1.5 kg，弹簧的劲度系数k500 N/m，(sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)，求：(1)弹簧的伸长量x.(2)物块A受到的摩擦力解析：(1)对结点O受力分析如图所示：根据平衡条件，有：FTcos mBg0FTsin F0且：Fkx，解得：x4 cm(2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下，对物块A受力分析如图所示：根据平衡条件，有：FTFfmAgsin 0，解得：Ff5 N即物体A所受摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上答案：(1)4 cm(2)5 N，方向沿斜面向上12翼型降落伞有很好的飞行性能，它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2C2v2.其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，C1、C2满足如图b所示的关系试求：(1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，、两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为，试从力平衡的角度证明：tan .(3)某运动员和装备的总质量为70 kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角约37(取tan 370.75)，匀速飞行的速度v多大？(g取10 m/s2，计算结果保留两位有效数字)解析：(1)轨迹不可能存在受力分析如图轨迹三力可能平衡或三力的合力可能与速度在同一直线上，可做直线运动轨迹合力方向与速度方向不可能在