【全程复习方略】高考物理一轮总复习 第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力课时提能演练 新人教版(1).doc

重力弹力摩擦力(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)1.(2014揭阳模拟)如图甲所示,小孩用80n的水平力推木箱不动,木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为f1;如图乙所示,小孩把木箱推动了,此时木箱与水平地面间摩擦力大小为f2。若木箱对水平地面的压力大小为200n,木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.45,则f1、f2的大小分别为()a.90 n、80 nb.80 n、45 nc.80 n、90 nd.90 n、90 n【解析】选c。甲图是静摩擦力,由平衡条件得:f1=80n,乙图是滑动摩擦力,由f=n得f=0.45200n=90n,则f2=90n,故选项c正确。2.(2014泉州模拟)如图所示,轻质弹簧连接a、b两物体,a放在水平地面上,b的上端通过细线挂在天花板上;已知a的重力为8n,b的重力为6n,弹簧的弹力为4n,则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是()a.18 n和10 nb.16 n和10 nc.12 n和2 nd.14 n和2 n【解题指南】解答本题时关键明确以下两点:(1)弹簧可能处于压缩状态,也可能处于拉伸状态;(2)分别对物体a、b受力分析,由二力平衡求解。【解析】选c。当弹簧处于伸长状态时,a对地面的压力为n=ga-f弹=4n,细线上拉力为f=gb+f弹=10n,a、b错误;当弹簧处于压缩状态时,a对地面的压力为n=ga+f弹=12n,细线上拉力为f=gb-f弹=2n,故c正确,d错误。3.自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车,又称为翻斗车、工程车,由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示,在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中,有关货物所受车厢的支持力n和摩擦力f,下列说法中正确的是()a.摩擦力f逐渐增大b.摩擦力f先增大后不变c.支持力n逐渐减小d.支持力n先减小后不变【解析】选c。车厢相当于斜面(设其与水平方向的夹角为),车厢由水平位置逐渐抬起的过程,斜面与水平方向的夹角增大。货物所受车厢的支持力n=mgcos逐渐减小,故选项c正确,d错误;货物所受车厢的摩擦力f不能判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,故选项a、b错误。4.(2014福州模拟)一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为g的物体时,长度为l1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为g的物体时,其长度为l2,则它的劲度系数是()a.gl1b.gl2c.gl1-l2d.2gl1-l2【解析】选d。设弹簧原长为l0,弹簧下端悬挂重物时,g=kx1=k(l1-l0),弹簧上端压一重物时,g=kx2=k(l0-l2),解得k=2gl1-l2,d正确。5.如图所示,用水平力f推乙物块,使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动,各物块受到摩擦力的情况是()a.甲物块受到一个摩擦力的作用b.乙物块受到两个摩擦力的作用c.丙物块受到两个摩擦力的作用d.丁物块没有受到摩擦力的作用【解析】选c。四个物块做匀速运动,故f合=0,所以甲不受摩擦力,乙受到丙施加的向左的摩擦力,丙受到乙、地面施加的摩擦力,丁受到地面的摩擦力,故c项正确。6.如图所示,放在粗糙水平面上的物体a上叠放着物体b,a和b之间有一根处于压缩状态的弹簧。物体a、b均处于静止状态,下列说法中正确的是()a.b受到向左的摩擦力b.b对a的摩擦力向右c.地面对a的摩擦力向右d.地面对a没有摩擦力【解析】选d。弹簧被压缩,给物体b的弹力水平向左,因此物体b平衡时必受到水平向右的摩擦力,则b对a的摩擦力水平向左,故a、b均错误;取a、b整体为研究对象,因系统静止,水平方向所受合力为零,地面对a的摩擦力一定为零,故d正确,c错误。7.木块a、b的重力均为40n,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在a、b之间的轻弹簧被压缩了x=2.0cm,弹簧的劲度系数k=400n/m,系统置于水平地面上静止不动,现用f=10n的水平力推木块b,如图所示,力f作用后()a.木块a所受静摩擦力大小为10nb.弹簧的压缩量变为2.5cmc.木块b所受静摩擦力为0d.木块b所受静摩擦力大小为2.0n【解析】选d。a、b与地面间的最大静摩擦力fmax=n=10n,而弹簧压缩2.0cm时产生的弹力f弹=kx=8nfmax,因此加推力f前,a、b所受静摩擦力均为8n;对b加推力f后,b在水平方向受三个力作用,如图所示,推力f与弹簧弹力的合力为2n,小于b的最大静摩擦力且方向向左,因此木块b仍处于静止状态,则此时b所受摩擦力为静摩擦力,大小为2n,c项错误,d项正确。由于木块b没有移动,故弹簧的压缩量不变,a的受力情况不变,选项a、b均错。【变式备选】水平桌面上一重为200n的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15n、30n、80n的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()a.15 n30 n40 nb.15 n30 n80 nc.0040 nd.40 n40 n40 n【解析】选a。物体与桌面间的最大静摩擦力fmax=mg=40n,故f1=15nfmax,物体受静摩擦力f1=f1=15n,f2=30nfmax,物体受滑动摩擦力f3=mg=40n,故a项正确。8.(2014广州模拟)如图,力f垂直作用在倾角为的三角滑块上,滑块没被推动,则滑块受到水平地面的静摩擦力大小为()a.0b.fcosc.fsind.ftan【解析】选c。对滑块受力分析如图所示,由物体的平衡条件有:f=fsin,故c正确。9.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()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【解题指南】解答本题应把握以下两点:(1)b受到c的摩擦力方向取决于绳的拉力与b所受重力沿斜面向下的分力的大小关系。(2)水平面对c的支持力利用整体法分析。【解析】选c。以b物体为研究对象,沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力,静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力,所以可能为0,可能沿斜面向上或向下,a错误;对b、c整体受力分析可知不论b、c间摩擦力大小、方向如何,水平面对c的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡,方向水平向左,b错误,c正确;水平面对c的支持力等于b、c的总重力减去拉力在竖直方向上的分力,d错误。【总结提升】静摩擦力方向的判定技巧(1)判定依据:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。(2)判定步骤:选研究对象(即受摩擦力作用的物体)。选跟研究对象接触的物体为参考系。假设接触面光滑。找出研究对象相对参考系的运动趋势方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。10.(能力挑战题)如图所示,质量为m的木块在质量为m的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力f的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为1,长木板与地面间的动摩擦因数为2,则()a.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是fb.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m+m)gc.当f2(m+m)g时,长木板便开始运动d.无论怎样改变f的大小,长木板都不可能运动【解析】选d。木块向右滑行,木块受到水平向左的滑动摩擦力,其大小f=1mg,则木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为1mg,由于木板处于静止状态,故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是1mg,方向水平向左,a、b均错误;力f发生变化,只能改变木块的运动状态,但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化,因此长木板受到地面的静摩擦力也不会发生变化,长木板仍保持静止状态,c错误,d正确。二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球a和b(中央有孔),a、b间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,b球与环中心o处于同一水平面上,a、b间的细绳呈伸直状态,与水平线成30夹角,已知b球的质量为3kg,求细绳对b球的拉力和a球的质量ma。(g=10m/s2)【解析】对a球受力分析如图所示,可知:水平方向:tcos30=nasin30(4分)竖直方向:nacos30=mag+tsin30(4分)同理对b球进行受力分析及正交分解得:竖直方向:tsin30=mbg(3分)联立以上三式可得:t=60n,ma=6kg。(3分)答案:60n6 kg12.(16分)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。【解析】设绳子的拉力为t,木块与地面间的滑动摩擦力为fa。(1)取人和木块为整体,并对其进行受力分析,如图甲所示,由题意可知fa=(ga+g人)=200n。(