专题3重力、弹力、摩擦力、受力分析和力的合成与分解（原卷版及解析）

答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页专题3重力、弹力、摩擦力、受力分析和力的合成与分解一、单选题1．下列说法正确的是（）A．牛顿第一定律并不是在任何情况下都适用的B．根据F=ma可知，物体的加速度方向一定与物体所受拉力F的方向一致C．绕地球飞行的宇航舱内物体处于漂浮状态是因为没有受到重力作用D．人在地面上起跳加速上升过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力2．三个质量均为1kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（

）A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm3．如图所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人在木板上用水平力向右推着木箱在木板上匀速运动，人的质量大于木箱质量，若鞋与长木板、木箱与长木板间动摩擦因数相同，则下列说法正确的是（）A．人受到的滑动摩擦力方向水平向右B．木箱受到的滑动摩擦力方向水平向左C．木板受到地面的摩擦力方向水平向右D．木板受到地面的摩擦力方向水平向左4．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为（

）A．3 B．4C．5 D．65．下列说法正确的是（  ）A．摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势B．运动的物体不可能受到静摩擦力的作用C．合力与分力是等效替代关系，受力分析时不能重复分析D．两个力的合力一定大于任一分力二、多选题6．几根圆木堆放在水平面上，其中圆木P与地面和其余圆木的接触点分别为M、N，如图所示，下列说法正确的是（）A．圆木P在N处受到的支持力竖直向上B．圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木P向上C．圆木P在M处受到的静摩擦力沿MN方向D．圆木P在M处受到的支持力竖直向上7．伦敦奥运会男子100米决赛中，牙买加名将博尔特以9秒63的成绩夺得冠军，并打破奥运会纪录。博尔特在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是（

）A．加速阶段地面对人的摩擦力做正功B．匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C．由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对人的摩擦力始终不做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功三、实验题8．为适配智能家居便携称重需求，某小组设计了小型“弹簧—滑动变阻器式电子秤”，该电子秤嵌入智能厨房，可快速称重，实现轻量化、精准化。其原理如图所示：不计质量的托盘与轻质金属弹簧相连，滑动变阻器的滑片与弹簧上端固连；当托盘空载时，滑片在滑动变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0.已知滑动变阻器总电阻为、总长度为，限流电阻为，电源电动势为、内阻为。弹簧劲度系数为，其电阻不计，重力加速度为。(1)当托盘放置质量为的物体时，弹簧形变量=______。(2)电压表示数与物体质量的关系式为______。(3)电池用的时间长了，内阻会增大，若其他条件不变，该电子秤测量同一物体质量时，测量值会______（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。9．某同学利用如图所示装置测量小木块与接触面间的滑动摩擦因数．已知小木块与固定斜面和水平面的滑动摩擦因数相同．小木块由斜面上的A点静止下滑，经过B点到达水平面上的C点静止．A、C两点间的水平距离为x．小木块可视为质点．回答下列问题：(1)小木块质量为m，重力加速度大小为g，若滑动摩擦因数为μ，由A点运动到C点过程中，克服摩擦力做功与x之间的关系式为W1=____；(2)为尽量筒便的测量小木块与接触面间的滑动摩擦因数，下列哪些物理量需要测量？_____________.A．小木块的质量mB．斜面倾角θC．A、B两点间的距离lD．A、C两点间的竖直高度差hE.A、C两点间的水平距离x(3)利用上述测量的物理量，写出测量的滑动摩擦因数μ=________；(4)小木块运动到B点时，由于与水平面的作用，竖直方向的分速度将损失，将导致测量的滑动摩擦因数与实际摩擦因数相比，其值将________(填“偏大”、“相等”或“偏小”)．四、解答题10．如图所示，杂技表演“叠罗汉”是四位演员叠在一起且均静止。为了研究方便假设四位演员A、B、C、D体型相同。表演时，B竖直站立在A的肩上，双手拉着C和D，且双臂与竖直方向夹角均为；撑开双手水平撑着C和D。若四个人的质量均为，。求：（1）每位演员的重力；（2）演员B右手臂受到的拉力；（3）演员A右手臂受到的压力。11．如图所示，两物体A、B通过轻弹簧相连，B、C两物体用不可伸长的轻绳跨接在一个光滑的轻质定滑轮两侧，C物体放在固定的光滑斜面上。开始时用手固定C使绳拉直但无张力，绳竖直，绳与斜面平行。已知B的质量为m，C的质量为3m，弹簧的劲度系数为，固定斜面倾角。由静止释放C，C在沿斜面下滑过程中，A始终未离开地面，弹簧在弹性限度内。重力加速度为。求：（1）刚释放C时，轻绳对B的拉力大小。（2）C从开始释放到速度最大的过程中，B上升的高度。

专题3重力、弹力、摩擦力、受力分析和力的合成与分解《专题3重力、弹力、摩擦力、受力分析和力的合成与分解》参考答案题号1234567答案ACBCCBDBC1．A【详解】A.牛顿第一定律只能适用于宏观、低速的物体，故A正确；B.F=ma中的物体加速度对应的是物体所受的合外力，而不仅仅是拉力F，故B错误；C.绕地球飞行的宇航舱内物体依旧受到地球的吸引作用，故依旧受到重力作用，故C错误；D.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D错误。故选A。2．C【分析】由题可知本题考查受力平衡与胡克定律，利用和受力平衡条件求解。【详解】开始时弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，此时弹簧压缩了2cm。木块刚好离开水平地面时，轻弹簧中的拉力为10N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长2cm；轻弹簧中的拉力为20N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长4cm；该过程弹簧的左端向左移动的距离是，选项C正确,ABD错误。故选C。3．B【详解】A．人在木板上行走受到向右的静摩擦力，A错误；B．木箱在木板上向右做匀速运动，所以木箱受的滑动摩擦力方向水平向左，B正确；CD．因为人推着木箱匀速前进，可知木板受到向右的摩擦力大小等于人给木板向左的摩擦力，所以地面对木板无摩擦力的作用，CD错误。故选B。4．C【详解】P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上表面光滑，滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力．根据牛顿第三定律，物体Q必对物体P有压力，同时弹簧对P也一定有向下的弹力，因而木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力故选C。5．C【详解】A．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，故A错误；B．运动的物体也可能受到静摩擦力的作用，例如随水平加速的传送带一起加速运动的物体，故B错误；C．合力与分力是等效替代关系，受力分析时不能重复分析，故C正确；D．根据平行四边形定则，两个力的合力不一定大于任一分力，故D错误。故选C。6．BD【详解】AB．圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木斜向上。故A错误；B正确；C．圆木P在M处受到的静摩擦力与地面平行，故C错误；D．圆木P在M处受到的支持力垂直于地面竖直向上。故D正确。故选BD。7．BC【详解】由题意知，人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力，该力的作用点并没发生位移，所以地面对人的摩擦力始终不做功。故选BC。8．(1)(2)(3)偏小【详解】（1）物体的重力与弹簧弹力平衡可得。（2）由闭合电路欧姆定律有由电阻定律可得由闭合电路欧姆定律联立可得。（3）由（2）中表达式可得，当内阻增大时，电压表的示数会偏小。9．(1)

(2)

DE(3)

(4)

偏大【详解】试题分析：（1）设A点的高度为h，小木块从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做功为：（2）（3）小木块从A点运动C点过程，根据动能定理有，解得，故需要测量h和x，DE正确；（4）由于小木块经过B点损失动能，将导致x的测量值比理想值小，因而测量所得的滑动动摩擦因数将比实际数值大考点：测量动摩擦因数实验【名师点睛】根据摩擦力做功表达式，结合几何长度与三角知识关系，即可求解；根据动能定理，重力做功与摩擦力做功之和为零，即可求解；根据，即可求解动摩擦因数的值；根据减小的重力势能，并没有完全由摩擦力做功转化为内能，从而确定求解10．（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据题意可知，四个人的质量均为，则每位演员的重力为（2）对演员C