【创新】高中物理一轮复习课后习题：第2章 第1讲　重力　弹力　摩擦力

第1讲重力弹力摩擦力A级基础对点练对点练1重力、弹力的分析与计算1.(2024·江苏海安模拟)帝企鹅是南极常见的一种动物，如图所示是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体，关于此帝企鹅与重力有关的问题，下列说法中正确的是()A.帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心B.帝企鹅受到的重力的方向一定偏离地心C.帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力D.帝企鹅受到的重力小于地球对它的吸引力答案A解析重力的方向竖直向下，由于把地球看成一个均匀的球体，则帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心，故A正确，B错误;帝企鹅对地面的压力的受力物体是地球，帝企鹅的重力的受力物体是帝企鹅，压力与重力作用在不同物体上，因此，不能够认为帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力，故C错误;由于帝企鹅处在南极极点，帝企鹅相对于地心处于静止状态，并没有随地球自转，则帝企鹅受到的重力等于地球对它的吸引力，故D错误。2.如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下列说法正确的是()A.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点B.向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶(包括水)的重心位置逐渐升高C.瓶的重心可能在瓶口D.瓶的重心一定在瓶底答案A解析根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故A正确;向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶(包括水)的重心位置先降低再逐渐升高，故B错误;瓶的重心一定在瓶口的下方，在瓶底的上方，故C、D错误。3.如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力B.轻弹簧一定对小球有弹力C.细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力D.细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力答案D解析当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力FT＝0;当小车和小球向右做匀加速直线运动时，细绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确，A、B、C错误。4.(2023·山东卷，2)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距为1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为()A.10N/m B.100N/mC.200N/m D.300N/m答案B解析由题意知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧产生的形变量等于相邻两盘间距，由ΔF＝kΔx和mg＝3kx，解得k＝100N/m，故B正确。对点练2摩擦力的有无及方向判断5.如图甲是某同学写字时的握笔姿势，如图乙是他在握笔时把拇指和食指松开时的状态，笔尖仍然斜向下且笔保持静止状态。关于两幅图中笔的受力，下列说法正确的是()A.图甲中笔可能不受摩擦力B.图乙中笔可能不受摩擦力C.图甲和图乙中手对笔的作用力方向都为竖直向上D.图甲中手的握力越大，笔所受的摩擦力越大答案C解析对题图甲中的笔受力分析，受到手指的压力、重力、摩擦力，假设没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来，故A错误;对题图乙中的笔受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，假设没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来，故B错误;因为题图甲和题图乙中的笔都处于静止状态，所以手对笔的作用力应与重力大小相等，方向相反，故C正确;题图甲中的笔受到的静摩擦力，大小与手的握力无关，故D错误。6.如图所示，沿直线运动的小车内悬挂的小球A和小车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止，关于物块B受到的摩擦力，下列判断正确的是()A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向水平向左C.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向水平向右D.因小车的运动方向不能确定，故物块B受到的摩擦力情况无法判断答案B解析对小球A受力分析，它受绳的拉力和自身重力作用，两力的合力方向水平向左，且大小恒定，故小车有向左的恒定加速度，则物块B也有水平向左的加速度。由受力分析知，物块B必受到水平向左的摩擦力，且大小恒定，故B正确，A、C、D错误。7.(多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。在楷书笔画中，长横的写法要领如下:起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示。则在向右行笔的过程中()A.镇纸受到向左的摩擦力B.毛笔受到向左的摩擦力C.白纸只受到向右的摩擦力D.桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误;在书写的过程中毛笔相对白纸向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确;白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误;根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力方向向右，故D正确。对点练3摩擦力大小的计算8.(2024·广西卷，2)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3，则()A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1＝Ff2<Ff3C.Ff1＝Ff3<Ff2 D.Ff1＝Ff2＝Ff3答案D解析根据滑动摩擦力的公式Ff＝μFN，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即Ff1＝Ff2＝Ff3，故D正确。9.(2025·安徽合肥八中月考)如图所示，一同学正在擦一块竖直放置的黑板，可吸附在黑板上的黑板擦质量m＝0.3kg，该同学施加给黑板擦在黑板平面内的推力大小F＝4N，方向水平，黑板擦做匀速直线运动，重力加速度g取10m/s2，则下列关于黑板擦所受摩擦力的说法正确的是()A.摩擦力大小为5NB.摩擦力沿水平方向C.黑板擦所受摩擦力与推力大小成正比D.黑板擦吸附在黑板上静止时不受摩擦力答案A解析黑板擦做匀速直线运动，则摩擦力应该等于推力和重力的合力，即Ff＝(mg)2＋F2＝5N，方向斜向上，为定值，但不与推力成正比，A正确，B、C错误;黑板擦吸附在黑板上静止时10.如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数μ1＝0.3，书与书间的动摩擦因数μ2＝0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小。若每本书的质量均为0.2kg，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，重力加速度大小g取10m/s2，则下列说法正确的是()A.每本书受到的摩擦力的合力大小不相等B.书与书之间的摩擦力大小均相等C.他最多能夹住42本书D.他最多能夹住60本书答案C解析每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，因为每本书的质量相等，则每本书受到的摩擦力的合力大小相等，A错误;越靠外侧，书与书间的摩擦力越大，B错误;以这一摞书为研究对象，每只手对其最大静摩擦力为Ff1＝μ1FN＝60N，这一摞书受力平衡，则2Ff1＝n1mg，解得n1＝60，但书与书间的最大静摩擦力为Ff2＝μ2FN＝40N，除了左右两侧跟手接触的两本书，以剩下的这一部分书为研究对象，由平衡条件有2Ff2＝n2mg，解得n2＝40，加上与手接触的两本书，共42本书，C正确，D错误。B级综合提升练11.(2025·河南长葛模拟)如图所示，轻质弹簧P上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住轻弹簧Q的环，P、Q的劲度系数分别为100N/m和200N/m，现用大小为20N的拉力F竖直向下拉弹簧Q，两只弹簧形变量之和为Δx，两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是()A.弹簧Q拉弹簧P的力大于P拉Q的力B.Δx＝0.3mC.若将拉力F增加一倍，则稳定后两只弹簧的总长度之和也增加一倍D.上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为150N/m的弹簧等效答案B解析根据牛顿第三定律可知，弹簧Q拉弹簧P的力等于P拉Q的力，故A错误;两只弹簧中的弹力大小均为F，两只弹簧的形变量之和为Δx＝Fk1＋Fk2，解得Δx＝0.3m，故B正确;若将拉力F增加一倍，则稳定后两只弹簧的伸长量之和也加倍，但总长度之和应小于原来的两倍，故C错误;由Δx＝Fk1＋F12.(多选)(2025·广东深圳模拟)常见的绳索，在一定限度内，其拉力F与伸长量x成正比，即F＝kx。当绳索受到拉力而未断时，其单位面积承受的最大拉力Tm称为绳索的极限强度(Tm仅与材质有关)。在绳索粗细与长度相同的情况下，k尼龙绳∶k蜘蛛丝∶k碳纤维＝1∶3∶77，Tm尼龙绳＝620×106N/m2，Tm蜘蛛丝＝1000×106N/m2，Tm碳纤维＝3430×106N/m2，对于原长和粗细相同的三种绳索()A.碳纤维绳承拉能力最强B.受到相同拉力时，最长的是蜘蛛丝C.若绳索能承受的最大拉力相同，则横截面的面积之比为SD.承受相同拉力时，它们的伸长量之比x尼龙绳∶x蜘蛛丝∶x碳纤维＝77∶3∶1答案AC解析由题意可知碳纤维的极限强度最大，即单位面积承受的拉力最大，三种绳索粗细相同，面积相同，所以碳纤维绳承拉能力最强，故A正确;根据F＝kx可知，尼龙绳的劲度系数最小，受到相同拉力时，最长的是尼龙绳，故B错误;根据Tm＝FS可得S＝FTm，若绳索能承受的最大拉力相同，则横截面的面积之比为S尼龙绳S碳纤维＝Tm碳纤维Tm尼龙绳＝3430×106620×106＝34362，故C正确;根据F＝kx可得x＝Fk，承受相同拉力时，它们的伸长量之比为x尼龙绳∶xC级培优加强练13.(2025·福建厦门开学考)如图所示，质量为2m的长木板放在水平地面上，放在长木板上的质量为m的木块在水平向右的拉力F的作用下与长木板一起由静止开始向右滑行。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A.长木板对木块的摩擦力的大小一定为μ1mgB.地面对长木板的摩擦力的大小一定为2μ2mgC.若μ1<3μ2，不管F多大，长木板都不可能相对地面滑动D.只要拉力F>3μ2mg，长木板就一定会相对地面滑动答案C解析木块及长木板一起由静止开始向右滑行，则二者保持相对静止，