高中物理 专题弹力、摩擦力综合问题练习 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 高中物理高中物理 专题弹力 摩擦力综合问题练习专题弹力 摩擦力综合问题练习 新人教版必修新人教版必修 1 1 A 级 基础巩固题 1 如右图所示 A B 两物体并排放在水平桌面上 C 物体叠放在 A B 上 D 物体 悬挂在竖直悬线下端 且与斜面接触 若接触面均光滑 下列说法正确的是 A C 对桌面的压力大小等于 C 的重力 B B 对 A 的弹力方向水平向左 C 斜面对 D 的支持力方向垂直斜面向上 D D 对斜面没有压力作用 答案 D 解析 C 与桌面不接触 因此 C 对桌面无压力 A B 间无挤压 也就没有弹力 D 与 斜面仅接触而无挤压 故 D 与斜面间无弹力 2 如下图所示 质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板上滑行 长木板与水平地面间 动摩擦因数为 1 木块与木板间的动摩擦因数为 2 已知长木板处于静止状态 那么此时长 木板受到地面的摩擦力大小为 A 2mg B 1Mg C 1 m M g D 2mg 2Mg 答案 A 解析 有许多同学认为计算时应用到木板与水平地面的动摩擦因数 1 这种想法是错 误的 此题的一大陷阱就在于此 如下图所示 由于长木板始终处于静止状态 木板与地 面之间的摩擦力应当是静摩擦力 静摩擦力不能用 1FN来求解 而是要通过受力分析根据 物体所处的状态来求 木块对木板在水平方向的作用力是滑动摩擦力 其大小为 F f2 2mg 对长木板来说 水平方向除了受到向右的滑动摩擦力 Ff2 2mg 外 还受到 水平地面对它向左的静摩擦力 Ff1 这两个力平衡 因此长木板受到地面的摩擦力大小为 2mg 3 如图所示 水平地面上的 L 形木板 M 上放着小木块 m M 与 m 间有一个处于压缩 状态的弹簧 整个装置处于静止状态 下列说法正确的是 A M 对 m 的摩擦力方向向右 B M 对 m 的摩擦力方向向左 C 地面对 M 的摩擦力方向向右 D 地面对 M 无摩擦力的作用 答案 AD 用心 爱心 专心2 解析 首先研究木板和木块组成的整体 不考虑其内部作用力 对整体而言 其静止 于水平地面上 没有相对地面运动的趋势 所以和地面之间没有静摩擦力 再单独研究小 木块 因为弹簧压缩有恢复原状的趋势 弹簧对小木块有一个向左的推力 根据受力平衡 得出 M 对 m 的摩擦力方向向右 故选项 A D 正确 4 质量为 m 的杆 AB 处于静止状态 A 端用细绳竖直悬挂 B 端放在地板上 如下 图所示 下列有关杆 B 端所受摩擦力的说法中 正确的是 A B 端受到的静摩擦力方向向右 B B 端受到的静摩擦力方向向左 C B 端受到的静摩擦力沿细杆 AB 斜向下 D B 端不受静摩擦力作用 答案 D 解析 假设 B 端和水平面是光滑的 则杆 AB 受到竖直向上的支持力 竖直向上的绳 子拉力和竖直向下的重力 能够保持静止状态 则 B 端和地面无相对运动趋势 即不受摩 擦力 B 级 能力提升题 5 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如图所示 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 现分别测出了弹簧的弹力 F1 拉力 F2和木块的重力 G 则动摩擦因数 应等于 A B F2 G F1 F2 F1 C D G F F1 G F2 答案 A 解析 因为木块匀速向下运动 说明木块处于平衡状态 从竖直方向可以判断 墙壁 对木块的滑动摩擦力大小等于 F2 G 在水平方向上可以判断 墙壁对木块的压力大小等 于 F1 根据滑动摩擦力表达式 F FN 得 故正确答案为 A F2 G F1 6 如图所示 有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上 白毛巾的中部用线与墙壁连接 着 黑毛巾的中部用线拉住 设线均呈水平 欲将黑白毛巾分离开来 设每条毛巾的质量 均为 m 毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为 则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉 力为 A 2 mg B 4 mg 用心 爱心 专心3 C 5 mg D mg 5 2 答案 C 解析 本题考查滑动摩擦力的求法和平衡条件的应用 求解物体所受摩擦力时 要注 意物体有几个面与其他物体接触 有几个接触面就可能受几个摩擦力 将黑毛巾匀速拉出 时 黑毛巾的四个面都要受到滑动摩擦力的作用 根据滑动摩擦规律可以知道 自上而下 黑毛巾四个面受到的正压力为 0 5mg mg 1 5mg 2mg 由 Ff FN有拉力 F 为 F 0 5mg mg 1 5mg 2mg 5 mg 即将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为 5 mg 故正 确答案为 C 7 如图甲所示 在水平桌面上放一木块 用从零开始逐渐增大的水平拉力 F 拉着木 块沿桌面运动 则木块所受到的摩擦力 Ff随拉力 F 变化的图象 如图乙所示 正确的是 答案 D 解析 当木块不受拉力时 F 0 桌面对木块没有摩擦力 Ff 0 当木块受到的水平拉力 F 较小时 木块仍保持静止 但出现向右运动的趋势 桌面对 木块产生静摩擦力 其大小与 F 相等 方向相反 随着水平拉力 F 不断增大 木块向右运动的趋势增强 桌面对木块的静摩擦力也相应 增大 直到水平拉力 F 足够大时 木块开始滑动 桌面对木块的静摩擦力达最大值 Ffm 在 滑动之前 由木块水平方向二力平衡条件知 桌面对木块的静摩擦力 Ff始终与拉力 F 等值 反向 即随着 F 的增大而增大 木块滑动后 桌面对它的摩擦力是滑动摩擦力 它稍小于最大静摩擦力 并且在木块 继续滑动的过程中保持不变 故正确答案为 D 8 如右图所示 重 400N 的大木箱放在大磅秤上 箱内的小磅秤上站着一个重 600N 的人 当人用力向上推木箱的顶板时 两磅秤的示数将 A 小磅秤示数增大 大磅秤示数减小 B 小磅秤示数不变 大磅秤示数增大 C 小磅秤示数增大 大磅秤示数不变 D 小磅秤和大磅秤示数都增大 答案 C 解析 磅秤的示数是由于人给磅秤的压力 弹力 产生的 压力不变 磅秤的示数就不 变 压力小示数小 压力大示数就大 人向上用力推木箱顶板时 人对小磅秤的压力增大 小磅秤的示数增加 由于小磅秤放在大磅秤上 虽然人给木箱力 但并没给大磅秤增加压 力 所以大磅秤的示数应不变 本题创新之处是对多个物体间产生弹力的问题 应找好施 受力物体 逐一分析 不 能混淆 9 如图所示 物体 A B 的质量均为 6kg 接触面间的动摩擦因数均为 0 3 水平 力 F 30N 那么 A B 间摩擦力大小为 N 水平面对 B 的摩擦力的大小为 N 滑轮和绳的质量均不计 g 取 10m s2 用心 爱心 专心4 答案 15 30 解析 首先讨论 A B 是否滑动 认为 A B 间最大静摩擦力可用滑动摩擦力表示为 mg 18N 同理 B 与水平面间最大静摩擦力为 36N 把 A B 看为整体 F 36N B 相对 水平面静止 把 A 隔离出来 18N 故 A 相对 B 静止 由于 A B 都静止 所以摩擦力 F 2 都是静摩擦力 隔离 A 分析水平方向受力有 T 和 f1 f1 T T f1 15N 把 A B 看 F 2 做一个整体 分析水平方向外力有 F 和 f2 f2 F 30N 则 A B 间摩擦力大小为 15N 水平面对 B 的摩擦力大小为 30N 10 如图所示 位于水平桌面上的物块 P 由跨过定滑轮的轻绳与物块 Q 相连 从滑 轮到 P 和到 Q 的两段绳都是水平的 已知 Q 与 P 之间以及 P 与桌面之间的动摩擦因数都 是 两物块的质量都是 m 滑轮的质量 滑轮轴上的摩擦都不计 若用一水平向右的力 F 拉 P 使它做匀速运动 则 F 的大小为 A 4 mg B 3 mg C 2 mg D mg 答案 A 解析 由题意 P 相对桌面向右匀速运动 相对于 Q 向右匀速运动 以 P 为研究对象 P 受到 Q 对它的滑动摩擦力 F1 mg 方向向左 Q 通过绳对 P 的拉力 F2 mg 方向向 左 桌面对 P 的滑动摩擦力 F3 2 mg 方向向左 所以 F F1 F2 F3 4 mg 11 如图所示 主动轮 A 通过皮带带动从动轮 B 按图示方向匀速转动 物体 m 随水平 皮带匀速运动 则 A 物体 m 受到向右的摩擦力 B 物体 m 不受摩擦力 C 主动轮上的 P 点所受摩擦力方向向上 D 从动轮上的 Q 点所受摩擦力方向向上 答案 BCD 解析 物体 m 做匀速运动 处于平衡状态 在水平方向不受力 故 A 错误 B 正确 在主动轮上是轮子带动皮带一起转动 皮带阻碍轮子转动 主动轮上的 P 点所受摩擦力方 向向上 施力物体是皮带 C 正确 在从动轮上是皮带带动轮子一起转动 故从动轮上的 Q 点所受摩擦力方向向上 施力物体是皮带 D 正确 12 如下图所示 甲 乙两个物体叠放在水平地面上 现给甲 乙两物体分别施加水 平向右 向左的拉力 F1和 F2 且已知 F1 5N F2 3N 1 如果甲 乙均保持静止状态 求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的 大小和方向 2 如 F2的方向改为水平向右 甲 乙均保持静止状态 求乙对甲的静摩擦力的大小及 用心 爱心 专心5 地面对乙的静摩擦力的大小和方向 解析 1 甲在水平方向受乙的静摩擦力 Ff1和拉力 F1作用 Ff1 F1 5N