浙江省2013年高考物理 能力突破 2.1重力弹力摩擦力

1 浙江浙江 20132013 年物理高考能力突破 年物理高考能力突破 2 12 1 重力弹力摩擦力重力弹力摩擦力 40 40 分钟分钟 100100 分分 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 4 4 小题 每小题小题 每小题 8 8 分 共分 共 3232 分 每小题只有一个选项符合题意分 每小题只有一个选项符合题意 1 如图所示 轻质弹簧的劲度系数为 k 小球重 G 平衡时小球在 A 处 今用力 F 压小球至 B 处 使弹簧 缩短 x 则此时弹簧的弹力为 A kxB kx G C G kxD 以上都不对 2 易错题 如图所示 物体 m 静止在倾角为 的斜面上 现用垂直于斜面的推力 F kt k 为比例常量 t 为时间 作用在物体上 从 t 0 开始 物体所受摩擦力 Ff随时间 t 的变化的关系是图中的 3 2012 揭阳模拟 如图所示 物体 P 放在粗糙水平面上 左边用一根轻弹簧与竖直墙相连 物体静止 时弹簧的长度小于原长 若再用一个从 0 开始逐渐增大的水平力 F 向右拉 P 直到拉动 那么在 P 被拉动之前的过程中 弹簧对 P 的弹力FT的大小和地面 对 P 的摩擦力 Ff的大小的变化情况是 A 弹簧对 P 的弹力 FT始终增大 地面对 P 的摩擦力始终减小 B 弹簧对 P 的弹力 FT保持不变 地面对 P 的摩擦力始终增大 C 弹簧对 P 的弹力 FT保持不变 地面对 P 的摩擦力先减小后增大 D 弹簧对 P 的弹力 FT先不变后增大 地面对 P 的摩擦力先增大后减小 4 2012 湖州模拟 三个质量均为 1 kg 的相同木块 a b c 和两个劲度系数均为 500 N m 的相同轻弹簧 p q 用轻绳连接 2 如图 其中 a 放在光滑水平桌面上 开始时 p 弹簧处于原长 木块都处于静止 现用水平力缓慢地向左拉 p 弹簧的左端 直到 c 木块刚好离开水平地面为止 g 取 10 m s2 该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是 A 4 cmB 6 cmC 8 cmD 10 cm 二 不定项选择题二 不定项选择题 本题共本题共 4 4 小题 每小题小题 每小题 8 8 分 共分 共 3232 分 每小题至少一个选项符合题意分 每小题至少一个选项符合题意 5 2012 中山模拟 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 1mg B 长木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2 m M g C 当 F 2 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 6 2012 舟山模拟 如图所示 一倾角为 45 的斜面固定于竖直墙上 为使一光滑的铁球静止 需加一 水平力 F 且 F 通过球心 下列说法正确的是 A 球一定受墙的弹力且水平向左 B 球可能受墙的弹力且水平向左 C 球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D 球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上 7 2012 银川模拟 在水平力 F 作用下 重为 G 的物体沿墙壁匀速下滑 如 图所示 若物体与墙之间的动摩擦因数为 则物体所受的摩擦力的大小为 A FB F G C GD 22 FG 8 预测题 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 三 计算题三 计算题 本大题共本大题共 2 2 小题 共小题 共 3636 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 3 9 创新题 16 分 木块 A B 分别重 50 N 和 60 N 它们与水平地面之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 2 cm 弹簧的劲度系数为 400 N m 系统置于水平地面上静止不动 现用 F 1 N 的水平拉力作用在木块 B 上 如图所示 求力 F 作用后木块 A B 所受摩擦力的大小 10 20 分 如图所示 小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上 设小球质量 m 1 kg 斜面倾角 30 悬线与竖直方向夹角 30 光 滑斜面的质量为 3 kg 置于粗糙水平面上 g 10 N kg 求 1 悬线对小球拉力大小 2 地面对斜面的摩擦力的大小和方向 答案解析答案解析 1 解析 选 B 设球在 A 处时弹簧已压缩了 x 球平衡时弹力 FA G k x 球在 B 处时 弹簧又压缩 x 球再次达到平衡时弹力 FB k x x G kx 故 B 正确 2 解析 选 D 因物体静止 故所受摩擦力为静摩擦力 沿斜面方向 f Fmgsin 垂直斜面方向 FN mgcos 施加力 F 后 垂直斜面方向 F N F mgcos 沿斜面方向 Ff mgsin 故斜面受到压 力变大 静摩擦力大小不变 D 正确 变式备选 如图所示 把一重为 G 的物体 用一水平方向的推力 F kt k 为恒量 t 为时间 压在竖直的足够高的平整墙上 从 t 0 开始物体所受的摩擦力 Ff随 t 的变 化关系是图中的 解析 选 B 物体在竖直方向上只受重力 G 和摩擦力 Ff的作用 由于 Ff从零开始均匀增大 开始一段时 间 FfG 物体向下做减速运动 直至减 速为零 在整个运动过程中 摩擦力为滑动摩擦力 其大小为 Ff FN F kt 即 Ff与 t 成正比 是一条过原点的倾斜直线 当物体速度减为零后 滑动摩擦力变为静摩擦力 其大小为 Ff G 所以物体 静止后的图线平行于 t 轴 故 B 正确 3 解析 选 B 在 P 被拉动之前的过程中 弹簧长度不变 弹簧对 P 的弹力 FT的大小保持不变 由于弹 簧长度小于原长 P 有向右的运动趋势 所受静摩擦力向左 用一个从 0 开始逐渐增大的水平力 F 向右拉 P 的过程中 地面对 P 的摩擦力始终增大 选项 B 正确 4 4 解析 选 C 开始时 q 弹簧处于压缩状态 由胡克定律 压缩了 2 cm c 木块刚好离开水平地面时 轻 弹簧 q 中拉力为 10 N 由胡克定律 轻弹簧 q 伸长 2 cm 轻弹簧 p 中拉力为 20 N 由胡克定律 轻弹簧 p 伸长 4 cm 该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是 2 cm 2 cm 4cm 8 cm 选项 C 正确 5 解析 选 A D 木块向右滑行 木块受到水平向左的滑动摩擦力 其大小 Ff 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 正确 B 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 因此长木板仍保持静止状态 C 错误 D 正确 6 解析 选 B C F 大小合适时 球可以静止在无墙的斜面上 F 增大时墙才对球有弹力 故 A 错误 B 正确 而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落 故 C 正确 D 错误 7 解析 选 A C 由 Ff FN得 Ff F A 正确 B 错误 由竖直方向二力平衡得 Ff G C 正确 D 错误 总结提升 摩擦力大小的计算技巧 分析计算摩擦力的大小和方向时 应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力 1 若是滑动摩擦力 则根据公式 Ff FN 力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算 切记压力 FN一 般情况下不等于重力 2 若是静摩擦力 则只能根据力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算 切记不能用公式 Ff FN计 算静摩擦力 8 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 9 解析 未加 F 时 木块 A B 受力平衡 所受静摩擦力等于弹簧的弹力 即 FA FB F弹 kx 400 0 02 N 8 N 4 分 木块 B 受地面的最大静摩擦力为 m BNB FF0 25 60 N 15 N 4 分 施加 F 后 对木块 B 有 m B FFF 弹 3 分 故 B 所受摩擦力仍为静摩擦力 其大小为 5 F B F F弹 9 N 3 分 施加 F 后 木块 A 所受摩擦力仍为静摩擦力 大小为 F A 8 N 2 分 答案