高考物理一轮复习 第2章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力课后限时训练 新人教版必修

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺重力 弹力 摩擦力一、选择题(本题共12小题，18题为单选，912题为多选)1(2017河南省郑州市第一次质量检测)如图所示，斜面体放置在粗糙的水平地面上，在水平向右的推力F作用下，物体A和斜面体B均保持静止。若减小推力F，物体A仍然静止在斜面上，则(B)A物体A所受合力一定变小B斜面对物体A的支持力一定变小C斜面对物体A的摩擦力一定变小D地面对斜面体B的摩擦力一定为零解析物体A始终静止，合外力一直为0，A错误；斜面对A的支持力为FNFsinmgcos，减小F，则支持力减小，B正确；开始时Fcos和mgsin大小关系未知，斜面对物体A的摩擦力方向不能确定，减小F后斜面对物体A的摩擦力方向和大小不能确定，C错误；由整体法可知，D错误。2(2017湖南省五市十校高三联考)一如图所示，质量为2kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，水平地面足够大。t0时，物体以2m/s的初速度向右运动，同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2N的拉力F，向右为正方向，g10m/s2，则在t0之后(B)A物体所受摩擦力不会变化B物体所受摩擦力会由4N变为2NC物体所受摩擦力会由4N变为2ND物体所受摩擦力会由4N变为2N解析分析摩擦力问题的关键是弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力，由题意知，刚开始物体向右运动，所以物体受到向左的滑动摩擦力为4N；又因为t0时，物体受到向左的水平恒力，所以物体会向右做匀减速直线运动直到速度为0；之后水平恒力小于最大静摩擦力，故物体受到向右的静摩擦力，与水平恒力等大反向为2N，选项B正确。3(2016湖南长沙明德中学月考)如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则下列说法正确的是(B)A球对斜面压力最大的是甲图B球对斜面压力最小的是丙图C球对斜面压力第二大的是丁图D球对斜面压力第二大的是乙图解析甲图中，根据平衡条件得斜面对小球的支持力N1mgcosma。丙图中，斜面对小球的支持力N30。丁图中，设绳子与斜面的夹角为，绳子的拉力大小为F，则斜面对小球的支持力N4mgcosFsinmg。根据牛顿第三定律得知，斜面对小球的支持力与小球对斜面的压力大小相等，所以球对斜面压力最大的是乙图。压力最小的是丙图，压力第二大的是甲图，故B正确。4(2016宁夏银川一中月考)如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成。当质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为5mg(g为重力加速度)，已知两根弹簧与竖直方向的夹角为60，则此时每根弹簧的伸长量为(C)ABCD解析对物体m进行受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律有Nmgma，其中N5mg，解得a4g；再对质量不计的底盘和物体m的整体进行分析，受两个拉力和重力，根据牛顿第二定律，竖直方向上有：2Fcos60mgma，解得F5mg；根据胡克定律有x，故C正确。5(2016陕西渭南教学质量检测)如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为(C)A1MgB1(mM)gC2mgD1Mg2mg解析木块P相对长木板ab向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为f12N2mg；力的作用是相互的，故木块P对长木板ab有向右的滑动摩擦力，故长木板ab有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力；根据共点力平衡条件有f2f1，因而f22mg，故选C。易错分析：本题中长木板ab受地面所给的静摩擦力，静摩擦力没有计算公式，只能根据外力或物体的运动状态来求解，不能用fN求解。最大静摩擦力可以用fN来求解。有些同学混淆静摩擦力与滑动摩擦力，易错选B。6(2017江苏镇江中学月考)在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，下列关于受力的说法正确的是(C)A甲图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为拉力B乙图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力C丙图中的AB、BC杆均表现为拉力D丁图中的AB、BC杆均表现为支持力解析甲图中，对B受力分析，受到AB杆的拉力、BC杆的支持力、绳子的拉力，三力平衡，A错误；乙图中，对B受力分析，受到绳子竖直向下的拉力，则BC应为支持力，由平衡条件可知AB也应为支持力，B错误；丙图中，对B受力分析可知，B受到绳子向下的拉力，则AB杆提供斜向上的拉力，BC杆应为向右的拉力，C正确；丁图中，对B受力分析可知，B受到绳子向下的拉力，则AB杆提供拉力，BC杆提供支持力，D错误。7.(2016江苏镇江三校联考)用质量为M的吸铁石将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为(D)AFBmgCD解析由题意可知，整体受向下的重力、向右的拉力作用，二力的合力为F合，由力的平衡条件可知，摩擦力应与该合力大小相等，方向相反，故D正确。8(2016西师大附中、临川一中联考)A、B是天花板上两点，一根长为l的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在A、B点，如图甲所示；现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点，如图乙所示。小球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2，球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2，则(C)AF1F2，h1F2，h1F2，h1h2DF1F2，h1h2解析因为是轻绳，所以绳子的质量不计，则图甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而图乙中铁链的质量是均匀分布的，故其重心一定在最低点的上方，故h1h2；对球和铁链进行受力分析，如图所示。A点对绳子的拉力沿着绳子的方向，A点对铁链的拉力沿着该处链子的切线方向，故图乙中A、B两点对铁链拉力的夹角比较小，由力的合成知识知F2较小，故C正确。9(2016广东中山华侨中学一模)如图所示，有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态。现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是(AC)A容器受到的摩擦力逐渐增大B容器受到的摩擦力不变C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大解析由题知，容器始终处于静止状态，则其受力平衡，即所受的摩擦力大小等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；水平方向上容器受力平衡，若最大静摩擦力大于重力，则力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力，则力F要增大，故C正确，D错误。易错分析：物体受到墙的摩擦力等于物体重力，物重变大、摩擦力变大，这是本题的易错点。有些同学思维定式，认为物体受到墙的摩擦力等于物体重力不会变，却忽略了重力也在变化，从而错选B。10(2016浙江金丽衢十二校联考)如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.24。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用水平力F作用在木块B上，则(AD)A若F1N，则木块B所受摩擦力大小是9NB若F1N，则木块A所受摩擦力大小是7NC若木块A、B能一起保持匀速运动，则拉力F24.6ND若木块A、B能一起保持匀速运动，则A、B间弹簧的伸长量为3cm解析木块A与地面间的滑动摩擦力为fAmAg0.2450N12N，木块B与地面间的滑动摩擦力为fBmBg0.2460N14.4N，弹簧弹力为F弹kx4000.02N8N。施加水平拉力F1N后，对B木块进行受力分析，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于B木块与地面间的最大静摩擦力为14.4N(等于滑动摩擦力)，大于弹簧弹力和拉力之和，故木块B静止不动，木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而有fBF弹F8N1N9N，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力大小相等，因而有fAF弹8N，故A正确，B错误。木块A、B能一起保持匀速运动时，木块A、B均受滑动摩擦力作用，选木块A为研究对象，对A木块进行受力分析，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向上向右的弹簧弹力和向左的滑动摩擦力大小相等，F弹kx12N，解得x3cm，故D正确；选木块A、B整体为研究对象，进行受力分析，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向上水平拉力F与木块A、B所受滑动摩擦力之和大小相等，F26.4N，故C错误。11如图所示，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)AA物体受到的摩擦力不为零，方向向右B三个物体只有A物体受到的摩擦力为零CB、C受到的摩擦力大小相等，方向相同DB、C受到的摩擦力大小相等，方向相反解析A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，选项A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsin ，方向均沿传送带向上，选项B、C正确，D错误。12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，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度使细绳水平)，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细绳水平)，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秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析t0时刻，传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A对；t50s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车开始运动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5N，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3N的滑动摩擦力，B、C对；此后由于沙和沙桶重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故第50s后小车将加速运动，D错。二、非选择题13如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量为m2kg的物体上，另一端施一水平拉力F。(g10m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长到11cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长到13cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)答案(1)200N/m(2)2N(3)4N解析(1)物体匀速前进时，k(xx0)mg则k200(N/m)。(2)F1k(x1x0)200(0.110.10)2(N)最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力Fm0.2210N4N故物体没动，所受静摩擦力Ff1F12N。(3)弹簧弹力F2k(x2x0)200(0.130.10)6(N)物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2FNmg0.2210N4(N)。14(2016浙江平阳县模拟)如图所示，人重600N，木块A重400N，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2。现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对绳的拉力大小；(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向。答案(1)100N(2)100N方向水平向右解析设绳子的拉力为F