高中物理 重力 弹力 摩擦力 单元测试

1、11 1重力 弹力 摩擦力 单元测试1. 如图所示 ,一斜面固定在地面上 ,木块 m 和 m 叠放在一起沿斜面向下运动 ,它 们始终相对静止 ,m、m 间的动摩擦因数为 ,m 与斜面间的动摩擦因数为 ,1 2则( )。a.若 m、m 一起做匀加速运动,可能有 =0, =01 2b.若 m、m 一起做匀速运动 ,一定有 =0, 01 2c.若 m、m 一起做匀加速运动,一定有 0, =01 2d.若 m、m 一起做匀速运动 ,可能有 0, 01 2【解析】若 m、m 一起做匀加速运动 ,对 m 受力分析 ,根据牛顿第二定律知,m 对 m 的摩擦力使之向右做加速运动,则一定有 0,a 项错误。若

2、m、m 一起做 匀速运动 ,合力为零 ,对 m,由平衡条件可知 ,m、m 之间没有摩擦力 ,故可能有 0,也可能有 =0;对整体,由平衡条件分析可知,斜面对 m 有摩擦力作用, 方向沿斜面向上 ,故 0,b、 c 两项错误,d 项正确。2【答案】 d2. 完全相同的直角三角形滑块 a、b,按图甲所示方式叠放 ,设 a、b 接触的斜面 光滑,a 与桌面的动摩擦因数为 。现有一水平推力 f 作用在 b 上,恰好使 a、 b 一起在桌面上匀速运动 ,且 a、b 保持相对静止,则 a 与桌面的动摩擦因数 跟斜面倾角 的关系为( )。甲a.=tan b.= tan c.=2tan d . 与 无关【解析

3、】整体在水平方向上受推力和滑动摩擦力 ,有 f=2mg。隔离对 b 分 析,b 受到重力、推力 f 和支持力,如图乙所示,根据共点力平衡 ,运用合成法,得mgtan=f=2mg,解得 =,故 b 项正确,a、c、d 三项错误。1 2 n 2乙【答案】 b3. (多选)如图所示 ,两根光滑细棒在同一竖直平面内 ,且与水平面成 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 ,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 mgd. 弹簧的弹力大小为 mg【解析】以左侧小球为研究

4、对象 ,假如弹簧处于压缩状态 ,弹簧对该球的弹 力方向水平向左 ,小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力 ,根据平行四边 形定则可知 ,这三个力的合力不可能为零 ,则小球不可能处于静止状态 ,与题设 矛盾,所以弹簧一定处于拉伸状态 ,故 a 项正确,b 项错误;根据平衡条件得弹簧的弹力大小满足 f=mgtan37,解得弹簧的弹力大小 f= mg,故 c 项正确,d 项错误。 【答案】 ac4.(2018 山东烟台考试 )如图所示,质量为 m 的物块在质量为 m 的木板上滑行 ,木 板与地面间的动摩擦因数为 ,物块与木板间的动摩擦因数为 ,已知木板处1 2于静止状态 ,那么木板所受地面摩擦力的

5、大小是 ( )。a. mg2b . (m+m)g 1c . mg1d . mg+ mg 1 2【解析】物块相对木板向右滑动 ,受到向左的滑动摩擦力 ,大小f = f = mg;故物块对木板有向右的滑动摩擦力 ,木板受到地面对其向左的静 摩擦力,根据共点力平衡条件可得 ,f = mg,故 a 项正确。2 2【答案】 a5.如图所示 ,物体 a、b 叠放在物体 c 上,c 置于水平地面上,水平力 f 作用于 b 上, 使 a、b、c 一起匀速运动 ,各物体间摩擦力的情况是 ( )。a.b 对 c 有向左的摩擦力 b. c 对 a 有向左的摩擦力c.物体 c 受到三个摩擦力作用 d. c 对地面有向

6、右的摩擦力【解析】三个物体都做匀速直线运动 ,合外力均为零,以 b 为研究对象,b 在 水平方向受到向右的拉力 f 作用,根据平衡条件可知 ,c 对 b 有向左的静摩擦力 , 而且此静摩擦力与 f 平衡,根据牛顿第三定律可知 ,b 对 c 有向右的静摩擦力,a 项错误。对 a 研究,由平衡条件可知 ,c 对 a 没有摩擦力 ,否则 a 受力不平衡,不可 能做匀速直线运动,则 a 对 c 也没有摩擦力,b 项错误。以整体为研究对象 ,由平 衡条件可知 ,地面对 c 有向左的滑动摩擦力,则 c 对地面有向右的滑动摩擦力 ,c 受到两个摩擦力 ,c 项错误,d 项正确。【答案】 d6.(2018 北

7、京月考 )如图所示的装置中 ,小球的质量均相同 ,弹簧和细线的质量均 不计,一切摩擦力忽略不计 ,平衡时各弹簧的弹力分别为 f 、f 、f ,其大小关系1 2 3是( )。甲乙丙a.f =f =f1 2 3b .f =f f1 3 2d .f f f3 1 2【解析】甲图中,以下面小球为研究对象 ,由平衡条件得知 ,弹簧的弹力大小 等于小球的重力 g;乙图中,以小球为研究对象 ,由平衡条件得知 ,弹簧的弹力大 小等于小球的重力 g;丙图中 ,以任意一个小球为研究对象 ,由平衡条件得知 ,弹 簧的弹力大小等于小球的重力 g,所以平衡时各弹簧的弹力大小相等 ,即 f =f =f ,a 项正确。1

8、2 3【答案】 a7. (多选)如图甲所示 ,斜面体固定在水平面上 ,斜面上有一物块在拉力 f 的作用 下始终处于静止状态,拉力 f 在如图乙所示的范围内变化 ,取沿斜面向上为正方 向。则物块所受的摩擦力 f 与时间 t 的关系图象可能正确的是 ( )。【解析】若 t=0 时静摩擦力沿斜面向上 ,随 f 减小,f 增大,f 反向后,f 在原 来基础上继续增大,d 项可能 ;若 t=0 时静摩擦力沿斜面向下 ,随 f 减小,f 减小, 在 f=0 前,f 变为沿斜面向上 ,b 项可能。【答案】 bd8.如图所示 ,在粗糙的水平面上 ,长度为 l、质量 m=2 kg 的长木板某时刻正以速 度 v

9、向右运动。现对长木板施加一水平向左的恒力 f(大于 3 n),同时将一质量0m=1 kg 的光滑小球无初速度地放置于长木板上表面与左端距离为 处,发现长木板向右运动距离 后立即反向向左运动。已知长木板与水平面间的动摩擦因数=0.1,g 取 10 m/s2,规定水平向左为正方向 ,则下列关于长木板受到的摩擦力 f随时间 t 的变化规律的图象正确的是 ( )。【解析】长木板向右减速运动的距离为 的过程中,长木板所受的摩擦力f =(m+m)g=3n,方向水平向左 ;长木板反向向左加速运动的距离为 + 的过程 1中,小球仍在长木板上 ,则长木板所受的摩擦力 f =(m+m)g=3n,方向水平向右 ;2

10、当小球脱离长木板后,长木板所受的摩擦力 f =mg=2n, 方向水平向右 ,a 项正3确。【答案】 a1.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上 ,弹性绳 的原长也为 80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点 ,平衡时弹性绳的总长度为 100 cm; 再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点 ,则弹性绳的总长度变为(弹性绳 的伸长始终处于弹性限度内 )( )。a.86 cm b .92 cm c .98 cm d .104 cm【解析】前后两次钩码均处于平衡状态 ,即合力为零,在改变绳长的同时 ,绳 与竖直方向的夹角跟着改变。由题可知 ,挂上钩码后 ,如图甲所示 ,此

11、时弹性绳长 度为 100cm, 则 =37,sin =0.6。对结点 o 进行受力分析如图乙所示 ,则由图 乙得 2tsin=mg,当将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得 2t=mg,由弹性绳上弹力 f=kx 得出 = ,由题可知 x=100cm-80cm=20cm, 则移动后弹性绳伸长 的长度 x=12cm,那么弹性绳总长度变为 l=l +x=92cm,b 项正确。0甲乙【答案】 b3. 如图,在水平桌面上放置一斜面体 p,两长方体物块 a 和 b 叠放在 p 的斜面上 , 整个系统处于静止状态。若将 a 与 b、b 与 p、p 与桌面之间摩擦力的大小分 别用 f 、f 和 f 表示。则

12、( )。1 2 3a.f =0,f 0,f 0 b.f 0,f =0,f =0 1 2 3 1 2 3c.f 0,f 0,f =0 d.f 0,f 0, f 01 2 3 1 2 332【解析】对整体受力分析可知,整体相对地面没有运动趋势 ,故 f =0;再将 a 和 b 看成一个整体 ,a、b 整体有相对斜面向下运动的趋势 ,故 b 与 p 之间有摩擦 力,即 f 0;最后对 a 受力分析可知 ,a 相对于 b 有向下运动的趋势,a 和 b 之间 存在摩擦力作用 ,即 f 0,c 项正确。1【答案】 c3.一轻质弹簧原长为 8 cm,在 4 n 的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超出弹性限

13、 度,则该弹簧的劲度系数为 ( )。a.40 m/n b .40 n/m c .200 m/n d .200 n/m 【解析】由胡克定律得劲度系数 k= =200n/m,d 项正确。【答案】 d4.如图,滑块 a 置于水平地面上,滑块 b 在一水平力作用下紧靠滑块 a(a、b 接触 面竖直),此时 a 恰好不滑动,b 刚好不下滑。已知 a 与 b 间的动摩擦因数为 ,a1与地面间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。a 与 b 的质量之比2为( )。a.b .c .d .【解析】设水平作用力大小为 f,对滑块 a、b 整体在水平方向上有f= (m +m )g;对滑块 b 在竖直方向上有 f=m g;联立解得 2 a b 1 b【答案】 b=,b 项正确。5.(2015 上海卷,14) 如图,一质量为 m 的正方体物块置于风洞内的水平面上 ,其一 面与风速垂直 ,当风速为 v 时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力 fsv2 ,0其中 v 为风速、s 为物块迎风面积。当风速变为 2v 时,刚好能推动用同一材料做0成的另一正方体物块,则该物块的质量为( )。a.4mb.8mc.32m d.64m【