2021高考物理一轮复习第二章相互作用第1节重力弹力摩擦力作业与检测含解析鲁科版

1、第1节重力弹力摩擦力基础必备1.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是(d)a.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变b.运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的c.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大d.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析:发生相互作用的物体均要发生形变,故a错误;运动员受到的支持力是跳板产生的弹力,是跳板形变产生的,b错误;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,c错误,d正确.2.(多选)如

2、图所示,a,b,c三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是(bc)a.a物体受到的摩擦力方向向右b.三个物体中只有a物体受到的摩擦力是零c.b,c受到的摩擦力方向相同d.b,c受到的摩擦力方向相反解析:a物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动趋势,即无摩擦力作用,a错误;b,c两物体虽运动方向不同,但都处于平衡状态,由沿传送带方向所受合力为零可知,b,c两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,故b,c正确,d错误.3.如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.a,b是物块能保持静

3、止的位置中离墙壁最近和最远的点,a,b两点离墙壁的距离分别是x1,x2.物块与地面间的最大静摩擦力为fmax,则弹簧的劲度系数为(c)a.b.c.d.解析:设弹簧原长为l,由胡克定律知对物块离墙壁最近的点有k(l-x1)=fmax,对物块离墙壁最远的点有k(x2-l)=fmax,联立解得k=,选项c正确.4.如图,在水平桌面上放置一斜面体p,两长方体物块a和b叠放在p的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a与b,b与p,p与桌面之间摩擦力的大小分别用f1,f2和f3表示.则(c)a.f1=0,f20,f30b.f10,f2=0,f3=0c.f10,f20,f3=0d.f10,f20,f30解析:

4、对整体受力分析可知,整体相对水平桌面没有相对运动趋势,故f3=0;再将a和b看成一个整体,a,b整体有相对斜面向下运动的趋势,故b与p之间有摩擦力,即f20;再对a受力分析可知,a相对于b有向下运动的趋势,a和b之间存在摩擦力作用,即f10.5.(2019安徽合肥二模)如图所示,置于水平地面上的a,b两物块,在水平恒力f的作用下,以共同速度向右做匀速直线运动.下列说法正确的是(a)a.a与b间的动摩擦因数可能为0b.b与地面间的动摩擦因数可能为0c.若撤去f,a与b一定会相对滑动d.若撤去f,a与b间摩擦力逐渐减小解析:由于a,b两物块以共同速度向右做匀速直线运动,a与b间的摩擦力为零,因此a

5、与b间的动摩擦因数可能为0,选项a正确;在水平恒力f的作用下,a,b两物块以共同速度向右做匀速直线运动,地面对物块b的摩擦力大小等于f,b与地面间的动摩擦因数不可能为0,选项b错误;若撤去f,a,b两物块做匀减速运动,速度逐渐减小,由于a与b之间可能有摩擦力,a与b不一定会相对滑动,a与b间摩擦力不变,选项c,d错误.6.如图所示,物块a放在倾斜的木板上,改变木板与水平面之间的夹角,发现当=30和=45时物块a所受的摩擦力大小恰好相等,则物块a与木板之间的动摩擦因数为(b)a.b.c.d.解析:=30时物块处于静止状态,静摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等,即f=mgsin 30.当=45时物块

6、沿斜面下滑,滑动摩擦力为f=n=mgcos 45,由mgsin 30=mgcos 45,解得=.7.(多选)如图所示,a,b两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上p点,另一端与a相连接,下列说法正确的是(ab)a.如果b对a无摩擦力,则地面对b也无摩擦力b.如果b对a有向左的摩擦力,则地面对b也有向左的摩擦力c.p点缓慢下移过程中,b对a的支持力一定减小d.p点缓慢下移过程中,地面对b的摩擦力一定增大解析:若b对a无摩擦力,因b在水平方向受力平衡,则地面对b无摩擦力,a正确;若b对a有向左的摩擦力,则a对b有向右的摩擦力,由平衡条件知,地面对b有向左的摩擦力,b正确;若弹簧

7、起初处于拉伸状态,则在p点缓慢下移的过程中,弹簧对a物体的拉力减小且拉力在竖直方向的分力减小,则b对a的支持力增大,c错误;在p点缓慢下移过程中,以a,b为整体,若弹簧起初处于拉伸状态,p点下移使弹簧恢复到原长时,地面对b的摩擦力逐渐减小到零,d错误.8.如图所示,倾角为的斜面体c置于水平面上,b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与a相连接,连接b的一段细绳与斜面平行,a,b,c都处于静止状态.则(c)a.b受到c的摩擦力一定不为零b.c受到水平面的摩擦力一定为零c.不论b,c间摩擦力大小、方向如何,水平面对c的摩擦力方向一定向左d.水平面对c的支持力与b,c的总重力大小相等解析:由于b受到

8、的重力沿斜面向下的分力与绳对它的拉力关系未知,所以b受到c的摩擦力情况不确定,a错误;对b,c整体,受力如图所示,c受到水平面的摩擦力与拉力的水平分力相等,水平面对c的支持力等于b,c的总重力大小与拉力的竖直分力的差值,故c正确,b,d错误.能力培养9.(2019湖南株洲模拟)(多选)如图(甲)所示,放在固定斜面上的物体,受到一个沿斜面向上的力f作用,始终处于静止状态,f的大小随时间变化的规律如图(乙)所示.则在0t0时间内物体所受的摩擦力f随时间t的变化规律可能为(取沿斜面向上为摩擦力f的正方向)(bcd)解析:物体在斜面上始终处于平衡状态,沿斜面方向受力平衡方程为f-mgsin +f=0,

9、解得f=mgsin -f,若初态mgsin =f,则b项正确;若初态mgsin f,则c项正确;若初态mgsin f,则d项正确.10.如图所示,质量为mb=24 kg的木板b放在水平地面上,质量为ma=22 kg的木箱a放在木板b上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为=37.已知木箱a与木板b之间的动摩擦因数1=0.5.现用水平向右、大小为200 n的力f将木板b从木箱a下面匀速抽出(sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度g取10 m/s2),则木板b与地面之间的动摩擦因数2大小为(a)a.0.3b.0.4c.0.5d.0.6解析:对a受力分析

10、如图(甲)所示,由题意得tcos =f1,n1+tsin =mag,f1=1n1,联立解得t=100 n;对a,b整体受力分析如图(乙)所示,由题意得tcos +f2=f,n2+tsin =(ma+mb)g,f2=2n2,联立解得2=0.3,故a选项正确.11.(多选)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,连接拉力传感器和物体a的细绳保持水平.从t=0时刻起,用一水平向右的力f=kt(k为常数)作用在b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(ab)a.a,b之间的最

11、大静摩擦力b.水平面与b之间的滑动摩擦力c.a,b之间的动摩擦因数abd.b与水平面间的动摩擦因数解析:由图(乙)知,t1时刻后传感器才有示数,即在t1时刻后地面对b达到最大静摩擦力,地面对b的最大静摩擦力为fmax=kt1,t1t2内传感器示数逐渐增大,说明b对a有向右的静摩擦力,且逐渐增大,t2时刻后传感器示数不变,a,b发生相对滑动,则fab=kt2-fmax=k(t2-t1),a,b正确;由于a,b的质量未知,则ab和不能求出,c,d错误.12.(多选)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

12、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(bd)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:木块相对于竖直墙壁下滑,受到竖直向上的滑动摩擦力,a错误,b正确;分析木块受力如图所示,由平衡条件可得n=f1,f=g+f2,又f=n,以上三式联立可解得=,故c错误,d正确.13.(2019湖南常德模拟)(多选)如图所示,两根光滑细棒在同一竖直平面内,两棒与水平面成37角,棒上各穿有一个质量为m的相同小球,两球用轻质弹簧连接,两小球

13、在图中位置处于静止状态,此时弹簧与水平面平行,则下列判断正确的是(ac)a.弹簧处于拉伸状态b.弹簧处于压缩状态c.弹簧的弹力大小为mgd.弹簧的弹力大小为mg解析:以左侧小球为研究对象,假如弹簧处于压缩状态,弹簧对该球的弹力方向水平向左,小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力,根据平行四边形定则可知,这三个力的合力不可能为零,则小球不可能处于静止状态,与题设矛盾,所以弹簧一定处于拉伸状态,故a正确,b错误;根据平衡条件得fcos 37=mgsin 37,解得弹簧的弹力大小f=mg,故c正确,d错误.14.(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,设计了如图(甲)所示的

14、演示装置,力传感器a与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻绳与一滑块相连(调节传感器高度使轻绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图(乙)所示,则结合该图象,下列说法正确的是(abc)a.可求出空沙桶的重力b.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小c.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小d.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析

15、:t=0时刻,传感器显示拉力为2 n,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 n,由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 n,a正确;t=50 s时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 n,同时小车开始运动,说明装有沙的沙桶重力等于3.5 n,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力突变为3 n的滑动摩擦力,b,c正确;此后由于沙和沙桶重力3.5 n大于滑动摩擦力3 n,故第50 s 后小车将加速运动,d错误.15.(多选)如图所示,斜面体a静置于水平地面上,其倾角为=45,上表面水平的物块b在a上恰能匀速下滑.现对b施加一个沿斜面向上的力f,使b能缓慢地向上匀速运动,某时刻在b上轻轻地放上一个质量为m的小物体c(图中未画出),a始终静止,b保持运动状态不变.关于放上c之后的情况,下列说法正确的是(acd)a