高三物理一轮复习 课时提升作业 四 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力.doc

课时提升作业 四重力弹力摩擦力(45分钟100分)选择题(本题共15小题,110题每小题6分,1115题每小题8分,共100分。110题为单选题,1115题为多选题)1.(2017宁德模拟)下列各图中,p、q两小球之间不存在弹力的是(所有的接触面都光滑,小球处于静止状态)()【解析】选d。a图两球间若无弹力则小球p将向右下运动,故pq间有弹力,a错误;b图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,故pq间有弹力,b错误;c图两球间若无弹力则小球p将向下运动,故pq间有弹力,c错误;d图两球间若有弹力则小球将向两边运动,故pq间无弹力,d正确。2.如图所示,有一重力不计的方形容器,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,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()导学号42722338a.容器受到的摩擦力不断增大b.容器受到的摩擦力不变c.水平力f必须逐渐增大d.容器受到的合力逐渐增大【解析】选a。由平衡条件可得,墙对容器的静摩擦力ff=m总g,随m总的增大而增大,a正确,b错误;只要m总gf,不增大水平力f也可使容器静止不动,c错误;因注水过程中容器始终静止,故容器受到的合力始终为零,d错误。【加固训练】如图所示为某新型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率。已知某夹砖机能夹起质量为m的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为fmax(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为()a.mgfmaxb.mg2fmaxc.2mgfmaxd.fmaxmg【解析】选a。由于砖处于平衡状态,由平衡条件可得fmax=mg,解得=mgfmax,故a正确。3.如图所示,倾角为30,重为80n的斜面体静止在水平面上。一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重为2n的小球,小球处于静止状态时,下列说法中正确的是()a.斜面体有向左运动的趋势b.地面对斜面体的支持力为80nc.球对弹性轻杆的作用力为2n,方向竖直向下d.弹性轻杆对小球的作用力为2n,方向垂直斜面向上【解析】选c。把小球、杆和斜面体作为整体受力分析可知,整体仅受重力和地面的支持力,且二力平衡,故选项a、b错误;对小球受力分析知,只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆),故选项c正确,选项d错误。4.(2017惠州模拟)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。其中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是()导学号42722339a.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关b.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等c.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等d.垫片向右移动时,两弹簧的形变量相同【解析】选b。劲度系数不同,在相同的压力下形变量不同,故缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,故a错误;垫片向右移动时,两个弹簧的长度变了,而两弹簧是串联关系,故两弹簧产生的弹力大小始终相等,故b正确;垫片向右移动时,两弹簧的弹力大小相等,根据胡克定律f=kx可知,两弹簧的劲度系数不同,故形变量不同,故c、d错误。【加固训练】如图所示,两根轻弹簧ac和bd,它们的劲度系数分别为k1和k2,它们的c、d端分别固定在质量为m的物体上,a、b端分别固定在支架和正下方地面上。当物体m静止时,上方的弹簧处于原长;若将物体的质量变为3m,仍在弹簧的弹性限度内,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了()a.mgk1+k2k1k2b.2mgk1+k2k1k2c.2mg1k1+k2d.mg1k1+k2【解析】选c。当物体m静止时,上方的弹簧处于原长,由平衡条件可得,k2x1=mg,下面弹簧压缩了x1=mgk2。若将物体的质量变为3m,设相对第一次静止时位置下降了x,则有上面弹簧拉力f1=k1x。由平衡条件可得下面弹簧支持力为3mg-f1=3mg-k1x。由胡克定律得,k2(x+x1)=3mg-k1x,解得x=2mg1k1+k2,选项c正确。5.如图所示,质量为m的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木板上,两物体之间的动摩擦因数为,现对物块m施加水平向右的恒力f,若恒力f使长木板与物块出现相对滑动,则恒力f的最小值为(重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力)()导学号42722340a.mg1+mmb.mg1+mmc.mgd.mg【解析】选a。对a、b整体进行受力分析,由牛顿第二定律得f=(m+m)a,对a进行受力分析,由牛顿第二定律得f-ffb=ma,对b进行受力分析,由牛顿第二定律得ffa=ma,当ab即将相对滑动时,静摩擦力达到最大值,ffa=mg,解以上各式得,f最小=mg1+mm,故a正确,b、c、d错误。6.(2017淮南模拟)如图所示,有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动,当作用力f一定时,m2所受绳的拉力()a.与有关b.与斜面动摩擦因数有关c.与系统运动状态有关d.ft=m2fm1+m2,仅与两物体质量有关【解析】选d。对整体分析,根据牛顿第二定律得a=f-(m1+m2)gsin-(m1+m2)gcosm1+m2,隔离m2分析,设物体间的拉力为ft,由牛顿第二定律得ft-m2gsin-m2gcos=m2a,解得ft=m2fm1+m2,由以上分析知,绳子的拉力与无关,与动摩擦因数无关,与运动状态无关,仅与两物体的质量有关,故a、b、c错误,d正确。7.如图所示一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时弹簧的长度比其自然长度伸长了l,今向下拉盘,使弹簧再伸长l后停止,然后松手放开,设弹簧始终处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于()a.1+llmgb.1+ll(m+m)gc.llmgd.ll(m+m)g【解析】选a。当盘静止时,由胡克定律得(m+m)g=kl,设使弹簧再伸长l时手的拉力大小为f,再由胡克定律得(mg+mg+f)=k(l+l),由以上两式联立得f=ll(m+m)g,刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化,则以盘和物体整体为研究对象,所受合力大小等于f,方向竖直向上,设刚松手时,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得a=fm+m=llg,对物体由牛顿第二定律得fn-mg=ma,解得fn=(1+ll)mg,选项a正确。8.重物a放在倾斜的皮带传送机上,它和皮带一直相对静止没有打滑,如图所示,传送带工作时,关于重物受到的静摩擦力的大小,下列说法正确的是导学号42722341()a.重物静止时受到的静摩擦力一定小于它斜向上匀速运动时受到的静摩擦力b.重物斜向上加速运动时,加速度越大,摩擦力一定越大c.重物斜向下加速运动时,加速度越大,摩擦力一定越大d.重物斜向上匀速运动时,速度越大,摩擦力一定越大【解析】选b。重物静止时受到的静摩擦力与匀速运动时受到的静摩擦力均等于重力沿传送带的分力,故a、d错误;重物向上做加速运动时,摩擦力与重力向下的分力的合力产生加速度,所以ff=ma+mgsin,故加速度越大,合外力越大,静摩擦力一定越大,故b正确;重物向下加速时,若加速度小于gsin,则ff=mgsin-ma,加速度越大,摩擦力越小,故c错误。9.(2017长沙模拟)如图甲,两物体a、b叠放在光滑水平面上,对物体b施加一水平变力f,f-t关系图象如图乙所示。两物体在变力f作用下由静止开始运动,且始终相对静止。则()a.t时刻,两物体之间的摩擦力最大b.t时刻,两物体的速度方向开始改变c.t2t时间内,两物体之间的摩擦力逐渐减小d.02t时间内,物体a所受的摩擦力方向始终与变力f的方向相同【解析】选d。以整体为研究对象,由图看出,t时刻,f=0,加速度为零,则以a为研究对象可知,a、b间的静摩擦力为零,故a错误;根据牛顿第二定律知,两物体先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,则t时刻速度方向不变,而且速度最大,故b错误;t2t时间内,两物体的合外力增大,加速度增大,再以a为研究对象,可知两物体间的摩擦力增大,故c错误;对整体分析,整体的加速度与f的方向相同,a物体所受的合力为摩擦力,故摩擦力的方向与加速度方向相同,即与f的方向相同,故d正确。10.如图所示,均匀t形物块a质量为m,夹在两个相同的水平垫板中,a与垫板间的动摩擦因数为,当垫板b、c以相同的水平速率v1对称且匀速地向两侧退开时,若要使a以速率v2匀速前移,作用在a中央位置上与v2同向的水平拉力f的大小满足()a.fmgd.不能确定【解析】选a。对a进行受力分析,可知a在水平方向受到b和c对a摩擦力的作用和拉力的作用,由于滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,所以a相对b的运动方向如图(实线),滑动摩擦力的方向以及滑动摩擦力的分解如图中虚线,由对称性可知,b与c对a的支持力都是12mg,则b对a的摩擦力ff1=12mg,由图可知,由于ff1=ff1x2+ff1y2,所以ff1yff1=12mg;同理,沿y方向c对a的摩擦力也满足ff2yff2=12mg,所以作用在a中央位置上与v2同向的水平拉力f的大小满足f=ff1y+ff2ymg,故选项a正确。【加固训练】(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f2f1d.木块与墙壁之间的动摩擦因数为f2+gf1【解析】选b、d。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:fn=f1,ff=g+f2,又ff=fn以上三式联立可解得:=g+f2f1,故c错误,d正确。11.(2017烟台模拟)如图所示,质量为m的斜面体放在水平面上,斜面上放一质量为m的物块,当给物块一初速度v0时,物块可在斜面上匀速下滑;若在给物块初速度v0的同时,在物块上施加一平行于斜面向下的拉力,物块可沿斜面加速运动。已知两种情况下斜面体都处于静止状态,则后一种情况和前一种情况相比()导学号42722342a.物块对斜面体的压力变大b.物块对斜面体的摩擦力不变c.斜面体对地面的压力不变d.斜面体受地面的摩擦力变大【解析】选b、c。物块恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,对物块和斜面体整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡,斜面体不受地面的摩擦力作用,此时斜面体受到重力、地面的支持力、物块对斜面体的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力,若沿平行于斜面的方向用力f向下拉此物块,使物块加速下滑时,物块对斜面体的压力没有变化,则对斜面体的滑动摩擦力也没有变化,所以斜面体的受力情况没有改变,则地面对斜面体仍没有摩擦力,即斜面体受地面的摩擦力为零,斜面体对地面的压力不变,故b、c正确,a、d错误。12.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中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则()a.b对c的摩擦力一定减小b.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上c.地面对c的摩擦力方向一定向右d.地面对c的摩擦力一定减小【解析】选b、d。设a、b的重力分别为ga、gb,若ga=gbsin,b受到c的摩擦力为零;若gagbsin,b受到c的摩擦力不为零;若gambg,故随着角度的减小,摩擦力依旧沿斜面向上,大小逐渐减小,c正确,d错误。15.(2017常德模拟)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()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34mgd.弹簧的弹力大小为38mg【解题指导】解答本题应注