2023年高考物理一轮复习专题05重力、弹力、摩擦力（测）（含解析）

专题05重力、弹力、摩擦力【总分值：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每题5分，共60分。在每题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1．如下图，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，那么以下判断正确的选项是：〔〕A．天花板与木块间的弹力可能为零B．天花板对木块的摩擦力可能为零C．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力增大D．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力不变【答案】D【名师点睛】木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，那么天花板对木块一定有弹力，加重力、推力F，木块共受到四个力．在逐渐增大F的过程，木块受到的静摩擦力不变，木块将始终保持静止。2．物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示，那么传送带转动后：〔〕A．M将减速下滑 B．M仍匀速下滑C．M受到的摩擦力变小 D．M受到的摩擦力变大【答案】B【解析】传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力．传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于上面的传送带斜向上运动，而物块斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然斜向上，所以物块仍匀速下滑．应选B。【名师点睛】判断物体的运动必须对物体进行受力分析，还要结合物体的运动状态；注意滑动摩擦力与两个物体之间的相对运动速度无关.3．如下图，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．那么施力F后，以下说法正确的选项是：〔〕A．A、B之间的摩擦力一定变大 B．B与墙面间的弹力可能不变C．B与墙之间可能没有摩擦力 D．弹簧弹力一定不变【答案】D【名师点睛】解决此题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用。4．如下图，一根铁链一端用细绳悬挂于A点，为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为和，假设，那么铁链的质量为：〔〕A、B、C、D、【答案】B【名师点睛】先对小球受力分析，再对小球和铁链整体受力分析，然后分别根据共点力平衡条件列式即可联立求解即可。5．如下图，倾角为=30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止与光滑斜面上，此时水平力的大小为F；假设将力F从水平方向逆时针转过来某一角度后，仍保持F的大小不变，且小球和斜面体依然保持静止，此时水平地面对斜面体的摩擦力为，那么F和的大小分别为：〔〕A．B．C．D．【答案】D【解析】先研究第一种情况：对物体受力分析如下图．【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，那么可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，6．如下图，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上，物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，那么：〔〕A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ【答案】C【解析】假设μ＞tanθ，那么mgsinθ-μmgcosθ＜0．所以滑块不会下滑．故A错误．假设μ＜tanθ，mgsinθ-μmgcosθ＞0，那么合力大于0，所以滑块会受到向下的力，将加速下滑，故B错误；如果μ=tanθ，那么合力等于0．当滑块向上运动的时候，摩擦力方向与运动相反，即向下，所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ，因为μ=tanθ，所以mgsinθ=μmgcosθ，所以F=2mgsinθ，故C正确．如果μ=tanθ．mgsinθ-μmgcosθ=0，那么合力等于零．那么无需拉力拉动，滑块只需要有给他一个速度即可以匀速向下滑动了，故D错误；应选C．【名师点睛】解决此题的关键能够正确地受力分析，会根据物体的受力判断物体的运动规律;注意满足μ=tanθ时，滑动摩擦力与重力的沿斜面向下的分量相等．7．木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动.弹簧的劲度系数为100N/m.用F=1N的水平力作用在木块A上,如下图,力F作用后：〔〕A．木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右B．木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右C．木块B所受摩擦力大小是4N,方向向左D．木块B所受摩擦力大小为6N,方向向左【答案】A【名师点睛】在计算摩擦力时，首先需要弄清楚物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，如果是静摩擦力，其大小取决于与它反方向上的平衡力大小，与接触面间的正压力大小无关，如果是滑动摩擦力，那么根据公式去计算8．如下图，重为100N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的力F=20N，那么物体受到的摩擦力为：〔〕vFvFA．0B．40N，水平向左C．20N，水平向右D．20N，水平向左【答案】D【解析】在水平地面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，水平方向受水平向左的拉力、水平向左的滑动摩擦力。竖直方向有，水平向左的拉力F=20N，摩擦力f=μN=μmg=20N，所以选项D正确。9．如下图，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，那么：〔〕A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C．木块所受墙面的摩擦力方向向下D．木块所受墙面的摩擦力不变【答案】AD【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，那么可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解10．某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：①将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；②将一质量m＝3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；③翻开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，木块运动一段时间后停止拉动；④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如下图的图象．以下有关这个实验的几个说法，其中正确的选项是：〔〕A．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大C．木块与桌面间的动摩擦因数为0.08D．木块与桌面间的动摩擦因数为0.11【答案】BC【解析】由图线可知，0～2s内木块不受静摩擦力作用，在2～6s木块受到静摩擦力的作用，选项A错误；最大静摩擦力为4N，滑动摩擦力为3N，最大静摩擦力比滑动摩擦力大，选项B正确；木块与桌面间的动摩擦因数为，应选项C正确，D错误；应选BC.【名师点睛】此题是对物体的平衡及摩擦力问题的考查；关键是能读懂图线反响的物理意义；求解静摩擦力可以通过平衡的思想来求解，即当物体静止时拉力等于静摩擦力；此题意在考查学生认识图像，并从图线中获取信息的能力.11．如下图，一质量为m的物体与传送带一起向上匀速运动，传送带与水平方向成θ角，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ．以下关于此过程说法中正确的选项是：〔〕A．物体受到重力、摩擦力、支持力的作用B．由于惯性，物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动C．物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力

D．物体受到摩擦力的大小为μmgcosθ【答案】AC【名师点睛】此题是对摩擦力问题以及力的分解等问题的考查；解题的关键是正确的对滑块进行受力分析，然后根据平衡条件列式求解，注意静摩擦力与相对滑动趋势方向相反，与运动方向无关，这些都是易错点，解题时要千万注意.12．人握住旗杆匀速竖直向上爬，那么以下说法正确的选项是：〔〕A、人受的摩擦力的方向是向上的B、人受的摩擦力的方向是向下的C、人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大D、人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大【答案】AD【解析】人握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力方向向上．故A正确，B错误；人竖直方向受到重力和摩擦力，由平衡条件分析得知，人受的摩擦力等于人的重力，保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力增大．故C错误、D正确。【名师点睛】分析静摩擦力的方向可以根据静摩擦力方向的特点，也可以根据平衡条件分析．根底题．人握住旗杆匀速上爬时，人有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力，根据静摩擦力与物体相对运动趋势方向相反和平衡条件分析静摩擦力的方向与大小．二、非选择题〔本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分〕13．〔10分〕如下图，倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C．劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接，劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接，轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连，轻绳AQ段与斜面平行，A和B均静止．现缓慢地向小桶P内参加细砂，当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时，求：〔1〕小桶P内所参加的细砂质量；〔2〕小桶下降的距离．【答案】〔1〕；〔2〕14．〔10分〕如下图，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.木箱A与木板B之间的动摩擦因数.现用水平向右、大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，重力加速度g取10m/s2)，那么木板B与地面之间的动摩擦因数的大小是多少？【答案】0.315．〔15分〕如以下图所示，质量kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量kg的小球B相连。今用跟水平方向成=300角的力N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求：〔1〕运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；〔2〕木块与水平杆间的动摩擦因数μ。〔3〕当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？【答案】〔1〕〔2〕〔3〕【解析】【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，那么可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，16．〔15分〕如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定