（新课标）高考物理 2.1 重力 弹力 摩擦力达标训练

第二章第一节重力弹力摩擦力一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1．下列说法正确的是A．物体的重心并不一定在物体的几何中心上B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间发生变化答案AD2．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B.eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)解析本题考查弹力与弹簧伸长的关系，意在考查考生对胡克定律的理解．由胡克定律可知，当弹簧压缩时有F1＝k(l0－l1)，当弹簧拉伸时有F2＝k(l2－l0)，综合以上两式可得k＝eq\f(F1＋F2,l2－l1)，C正确．答案C3．(·天津理综)如图2－1－13所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小解析B向右做匀减速直线运动，加速度大小不变、方向向左，故所受摩擦力的方向向左，大小不变，即A正确，B、C、D均错误．答案A4．质量为m的物体置于水平面上，在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动，如图2－1－14所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体A．在F1的反方向上受到Ff1＝μmg的摩擦力B．在F2的反方向上受到Ff2＝μmg的摩擦力C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff＝eq\r(2)μmgD．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff＝μmg解析物体将沿F1与F2的合力方向运动，其所受滑动摩擦力与运动方向相反，故D正确．答案D5．(·保定模拟)三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图2－1－15所示，三球均处于平衡状态．支点P对a球的弹力为FNa，对b球和c球的弹力分别为FNb和FNc，则A．FNa＝FNb＝FNc B．FNb＞FNa＞FNcC．FNb＜FNa＜FNc D．FNa＞FNb＝FNc解析小球与P、Q两点的相互作用属于点、面接触，弹力方向与小球重心的位置没有关系，故三种情况下弹力的方向是一致的，均与过接触点的切面垂直，沿半径指向球心O.由共点力的平衡条件可知A正确．答案A6．(·成都模拟)如图2－1－16所示，质量为m的物块，在力F作用下静止于倾角为α的斜面上，力F大小相等且F＜mgsinα.则物块所受摩擦力最大的是解析因为m处于静止状态，以m为研究对象对四个选项中的情况进行受力分析，可得：A中摩擦力Ff1＝mgsinα－F；B中摩擦力Ff2＝mgsinα－Fcosα；C中摩擦力Ff3＝mgsinα；D中摩擦力Ff4＝(mg＋F)sinα；由于F＜mgsinα，比较各选项中的摩擦力可得最大值为Ff4.因此选项D正确．答案D7．如图2－1－17所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后A．M静止在传送带上 B．M可能沿斜面向上运动C．M受到的摩擦力不变 D．M下滑的速度不变解析传送带启动前后，物块所受滑动摩擦力的大小方向均不变，故选项C、D正确．答案CD8．(·浙江理综)如图2－1－18所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9N．关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)，下列说法正确的是A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9eq\r(3)N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上解析物体重力在斜面方向上的分力：Gx＝mgsin30°＝4.9N，由此可推断Ff＝0，即A正确，B错误．物体重力在垂直斜面方向上的分力：Gy＝mgcos30°＝4.9eq\r(3)N，方向垂直斜面向下，故C、D均错误．答案A9．如图2－1－19所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，质量为1kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是图2－1－20中的(取初速度方向为正方向，取g＝10m/s2)解析由于mgsin37°＜μmgcos37°，所以滑块减速下滑．因斜面足够长，故滑块最终一定静止在斜面上．开始阶段Ff滑＝μmgcos37°＝6.4N，方向沿斜面向上．静止在斜面上时，Ff静＝mgsin37°＝6N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向为正方向，故图象A正确，B、C、D均错误．答案A10．(·福建四地六校联考)三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图2－1－21所示，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10m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是A．4cm B．6cmC．8cm D．10cm解析因缓慢地拉动，故系统始终处于平衡状态，该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和；最初，p弹簧处于原长，而q弹簧受到竖直向下的压力N1＝mbg＝10N，所以其压缩量为x1＝N1/k＝2cm；最终，c木块刚好离开水平地面，q弹簧受到竖直向下的拉力N2＝mcg＝10N，其伸长量为x2＝N2/k＝2cm，ab之间绳中的拉力F＝(mb＋mc)g＝20N，弹簧p受到的拉力为N3＝F＝20N，弹簧p的伸长量为x3＝N3/k＝4cm，则弹簧p的左端向左移动的距离为x＝x1＋x2＋x3＝8cm，选项C对．答案C二、计算题(本大题共2小题，共30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)11．(14分)如图2－1－22所示，光滑斜面倾角为θ＝30°，一个重20N的物体在斜面上静止不动．轻质弹簧原长为10cm，现在的长度为6cm.(1)求弹簧的劲度系数；(2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm(弹簧与物体相连)，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向．解析(1)对物体受力分析，则有：mgsinθ＝F此时F＝kx1联立以上两式，代入数据得：k＝250N/m(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上有：Ff＝mgsinθ＋F′此时F′＝kx2＝5N代入上式得Ff＝15N.答案(1)250N/m(2)15N沿斜面向上12．(16分)如图2－1－23所示，人重600N，木块A重400N，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对绳的拉力．(2)人脚对A的摩擦力的方向和大小．解析设绳子的拉力为FT，木块与地面间的摩擦力为FfA.(1)取人和木块为整体，并对其进行受力分析，如图甲所示，由题意可知FfA＝μ(mA＋m人)g＝200