高中物理 第3章 专题 弹力、摩擦力综合问题及物体的受力分析课后强化演练 新人教版必修1

PAGEPAGE3第三章专题弹力、摩擦力综合问题及物体的受力分析课后强化演练一、选择题1．如下图，甲、乙、丙、丁四个质量、形状相同的斜面体放在水平面上固定不动，另有四个质量相同的小物块放在斜面顶端，已知小物块与斜面的接触面均粗糙．甲中物块匀加速下滑，乙中物块匀速下滑，丙中物块匀减速下滑，丁中物块静止在斜面上．那么关于小物块受到的摩擦力及摩擦力的方向，以下说法正确的选项是()A．甲、乙、丙、丁中四个物块受到的摩擦力都为滑动摩擦力B．甲、乙、丙中物块受到的摩擦力都为滑动摩擦力，丁为静摩擦力C．甲、乙、丙、丁中四个物块受到的摩擦力的方向均沿斜面向上D．甲、乙、丙中物块受到的摩擦力方向均沿斜面向上，丁中物块所受摩擦力方向沿斜面向下解析：甲、乙、丙中三物体相对于斜面体均向下运动，所以受到的均为滑动摩擦力且方向沿斜面向上；丁中物体静止在斜面上，在重力作用下有向下滑的趋势，受到方向沿斜面向上的静摩擦力．答案：BC2．如下图，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μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2.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．μ2mg B．μ1MgC．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg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μ1，这种想法是错误的，此题的一大陷阱就在于此．如下图，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μ1FN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Ff2′＝μ2mg，对长木板来说，水平方向除了受到向右的滑动摩擦力Ff2＝μ2mg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μ2mg.答案：A3．如图甲所示，在水平桌面上放一木块，用从零开场逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，那么木块所受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图象(如图乙所示)正确的选项是()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，木块开场滑动，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.答案：D4．如下图，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μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，假设用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，那么F的大小为()A．4μmg B．3μmgC．2μmg D．μmg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＝μmg，方向向左；Q通过绳对P的拉力F2＝μmg，方向向左；桌面对P的滑动摩擦力F3＝2μmg，方向向左．所以F＝F1＋F2＋F3＝4μmg.答案：A5．(2023～中山市一中高一上学期月考)关于摩擦力的说法，正确的选项是()A．只有物体在运动时，才受到摩擦力B．物体受到的正压力越大，最大静摩擦力就越大C．当接触面的性质和正压力大小确定后，静摩擦力就是一个恒量D．摩擦力的方向，有时跟物体运动方向相反，有时也可以跟物体运动方向相同解析：有相对运动或相对运动趋势的物体间才会有摩擦力产生，应选项A错误；物体的最大静摩擦力跟正压力成正比，选项B正确；静摩擦力始终等于让物体产生运动趋势的外力，可以从零到最大静摩擦力之间变化，应选项C错误；摩擦力的方向始终跟物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，有可能与物体的运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反，选项D正确．答案：BD6．如下图，在水平桌面上叠放着木块P和Q，水平力F推动两个木块做匀速运动，以下说法中正确的选项是()A．P受3个力，Q受3个力 B．P受3个力，Q受4个力C．P受2个力，Q受5个力 D．P受4个力，Q受6个力解析：P只受重力和支持力，Q受重力，P对Q的压力，地面对Q的支持力和摩擦力还有力F即Q受5个力，因此答案C正确．答案：C7．(2023～河北省唐山市一中高一上学期期中考试)缓冲装置可抽象成如下图的简单模型，图中A、B为原长相等、劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧，以下表述正确的选项是()A．装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动稳定后，两弹簧产生的弹力之比F1∶F2＝k1∶k2C．垫片向右移动稳定后，两弹簧的长度之比L1∶L2＝k2∶k1D．垫片向右移动稳定后，两弹簧的压缩量之比x1∶x2＝k2∶k1解析：装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数有关，选项A错误；垫片向右移动稳定后，两弹簧的弹力F1＝F2，即F1＝k1(L0－L1)＝F2＝k2(L0－L2)，L0－L1＝x1，L0－L2＝x2，联立解得k2∶k1＝x1∶x2＝(L0－L1)∶(L0－L2)，应选项B、C错误，选项D正确．答案：D二、非选择题8.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，如右图所示，在木块A和木块B上贴上待测的纸，B板水平固定，用测力计拉A，使A匀速向左运动，读出并记下测力计的示数F，测出木块A的重力GA，那么由F＝μFN＝μGA，得μ＝eq\f(F,GA).(1)该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的摩擦力？(2)在实验操作中，发现实验误差较大，请你对这个实验做出改良以减小误差；(3)请对改良前后的两种实验方案进展简要分析并作出评价．解析：(1)由于两张纸之间的压力太小，而摩擦力更小无法直接测量，把纸贴在木块上可以增大压力，从而增大摩擦力，测量时相对误差小．(2)改良后的实验图为：(3)改良前：只有当A在B上匀速运动时，测力计示数才等于摩擦力，但要保证A做匀速运动比拟困难，因此误差较大．改良后：无论B如何被拉出，A始终处于平衡状态，测力计示数均等于摩擦力大小，从而减小了实验误差．答案：见解析9．如下图，重物A质量为mA＝5kg，重物B质量为mB＝2kg，A与桌面间的最大静摩擦力为Ff＝10N．为使系统处于静止状态，试求拉力F的范围．(g取10N/kg)解析：在水平方向上，重物A除了受到向左的拉力F、绳子施与的向右的弹力FT外，还受到桌面施与的摩擦力的作用．当拉力F取最小值Fmin时，重物A即将向右滑动，所受摩擦力为最大静摩擦力Ff，且方向向左．由Fmin＋Ff＝FT和FT＝mBg，可得：Fmin＝mBg－F