2018屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用1重力彈力摩擦力考點(diǎn)規(guī)范練

1、重力彈力摩擦力一、單項(xiàng)選擇題1.(2016湖北武漢調(diào)研)如圖所示,小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成角的細(xì)繩拴接一小球。當(dāng)小車和小球相對(duì)靜止,一起在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.細(xì)繩一定對(duì)小球有拉力的作用B.輕彈簧一定對(duì)小球有彈力的作用C.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力的作用,但是輕彈簧對(duì)小球一定有彈力D.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力的作用,輕彈簧對(duì)小球也不一定有彈力解析若小球與小車一起勻速運(yùn)動(dòng),則細(xì)繩對(duì)小球無拉力;若小球與小車有向右的加速度a=gtan ,則輕彈簧對(duì)小球無彈力,D正確。答案D2.(2016湖北荊門調(diào)研)如圖所示,將一輕質(zhì)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將最小刻度是毫米的

2、刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),刻度尺的0刻線與彈簧上端對(duì)齊,當(dāng)彈簧下端掛一個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針示數(shù)為l1=3.40 cm,當(dāng)彈簧下端掛兩個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針示數(shù)為l2=5.10 cm。g取9.8 m/s2。由此可知()A.彈簧的原長是1.70 cmB.僅由題給數(shù)據(jù)無法獲得彈簧的原長C.彈簧的勁度系數(shù)是25 N/mD.由于彈簧的原長未知,無法算出彈簧的勁度系數(shù)解析設(shè)彈簧原長為l0,由胡克定律得k(l1-l0)=mg,k(l2-l0)=2mg,解得l0=1.70 cm,k29 N/m,故A正確。答案A3.(2016廣東省百校聯(lián)考)如圖所示,一個(gè)人站在水平地面上的長木板上,用力F向右推同樣放置在木

3、板上的箱子,木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài)。三者的質(zhì)量均為m,重力加速度為g。下列說法正確的是() A.箱子受到的摩擦力方向向右B.人受到的摩擦力方向向右C.地面對(duì)木板的摩擦力方向向右D.若人用斜向下的力推箱子,則木板對(duì)地面的壓力會(huì)大于3mg導(dǎo)學(xué)號(hào)解析箱子在水平方向受到人向右的推力和木板向左的摩擦力而處于靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤;人受到箱子對(duì)人的向左的推力和木板對(duì)人的向右的摩擦力,二力平衡,故B正確;木板受到箱子向右的摩擦力和人向左的摩擦力,二力平衡,所以地面對(duì)木板沒有摩擦力,C錯(cuò)誤;將木板、人、箱子三者看作一個(gè)整體,豎直方向受到重力和地面的支持力,所以支持力等于三者的重力之和3mg,根據(jù)牛頓第三定律,

4、木板對(duì)地面的壓力大小為3mg,D錯(cuò)誤。答案B4.如圖所示,輕彈簧兩端分別固定質(zhì)量為ma、mb的小球a、b,通過兩根細(xì)線將小球吊在水平天花板上,已知兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),兩細(xì)線與水平方向的夾角均為,彈簧軸線沿水平方向,以下說法正確的是()A.a球所受細(xì)線的拉力大小為magsin B.a、b兩球所受細(xì)線的拉力大小不一定相等C.b球所受彈簧彈力的大小為mbgtan D.a、b球的質(zhì)量大小關(guān)系一定滿足ma=mb解析如圖所示,對(duì)a球進(jìn)行受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件得,細(xì)線的拉力FTa=,彈簧的彈力Fa=;對(duì)b球進(jìn)行受力分析,結(jié)論相同,即FTb=,Fb=,又Fa=Fb,故ma=mb,FTa=FTb,故A、B

5、、C錯(cuò)誤,D正確。答案D5.如圖所示,固定在水平地面上的物體P,左側(cè)是光滑圓弧面,一根輕繩跨過物體P頂點(diǎn)上的小滑輪,一端系有質(zhì)量為m=4 kg 的小球,小球與圓心連線跟水平方向的夾角=60,繩的另一端水平連接物塊3,三個(gè)物塊重均為50 N,作用在物塊2的水平力F=20 N,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),g取10 m/s2,則以下說法正確的是()A.物塊1和2之間的摩擦力是20 NB.物塊2和3之間的摩擦力是20 NC.物塊3與桌面間的摩擦力為20 ND.物塊3受6個(gè)力作用導(dǎo)學(xué)號(hào)解析對(duì)小球受力分析可知,繩的拉力等于小球重力沿圓弧面切線方向的分力,由幾何關(guān)系可知繩的拉力等于20 N。將三個(gè)物塊看成一個(gè)受力

6、分析,水平方向受到拉力F和繩的拉力的作用,由于F等于繩的拉力,整體受力平衡,與桌面間沒有摩擦力,故物塊3與桌面間的摩擦力為0,C錯(cuò)誤;由于物塊1、2之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故物塊1和2之間沒有摩擦力的作用,A錯(cuò)誤;隔離物塊3受力分析,水平方向受力平衡,則物塊2和3之間摩擦力的大小是20 N,B正確;物塊3受重力、桌面的支持力、物塊2的壓力、物塊2的摩擦力、繩的拉力,共5個(gè)力作用,D錯(cuò)誤。答案B6.(2016山西忻州聯(lián)考)如圖所示,斜面固定在地面上,傾角為37(sin 37=0.6,cos 37=0.8)。質(zhì)量為1 kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長,該滑塊與斜面間的動(dòng)摩

7、擦因數(shù)為0.8),則該滑塊所受摩擦力F隨時(shí)間變化的圖象是(取初速度v0的方向?yàn)檎较?g取10 m/s2)()解析滑塊上升過程中受到滑動(dòng)摩擦力作用,由F=FN和FN=mgcos 聯(lián)立得F=6.4 N,方向沿斜面向下。當(dāng)滑塊的速度減為零后,由于重力的分力mgsin 小于滑動(dòng)摩擦力mgcos ,滑塊靜止不動(dòng),滑塊受的摩擦力為靜摩擦力,由平衡條件F=mgsin ,代入可得F=6 N,方向?yàn)檠匦泵嫦蛏?故選項(xiàng)B正確。答案B7.如圖所示,質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)(v1v2),繩中的拉力分別為F1、F2,則下列

8、說法正確的是()A.物體受到的摩擦力B.物體所受摩擦力方向向右C.F1=F2D.傳送帶速度足夠大時(shí),物體受到的摩擦力可為0解析物體的受力如圖所示,滑動(dòng)摩擦力與繩的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;設(shè)繩與水平方向成角,則Fcos -FN=0,FN+Fsin -mg=0,解得F=,因?yàn)椴蛔?所以F恒定不變,選項(xiàng)C正確;滑動(dòng)摩擦力Ff=Fcos =也不變,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤。答案C8.如圖所示,截面為三角形的鋼坯A、B疊放在汽車的水平底板上,汽車底板和鋼坯表面均粗糙,以下說法正確的是()A.汽車、鋼坯都靜止時(shí),汽車底板對(duì)鋼坯A有向左的靜摩擦力B.汽車、鋼坯都靜止時(shí),鋼坯A對(duì)鋼坯B無摩擦力作用

9、C.汽車向左加速時(shí),若汽車與鋼坯相對(duì)靜止,則鋼坯A受到汽車底板對(duì)它的靜摩擦力D.汽車向左啟動(dòng)前后,若汽車與鋼坯相對(duì)靜止,則鋼坯A對(duì)B的彈力不變導(dǎo)學(xué)號(hào)解析汽車、鋼坯都靜止時(shí),將A、B作為整體,與汽車底板無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),汽車底板對(duì)A沒有摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;汽車、鋼坯都靜止時(shí),B有沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),B受到沿A、B接觸面向上的摩擦力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;汽車向左加速時(shí),汽車與鋼坯相對(duì)靜止,對(duì)A、B整體分析,合力不為0,汽車底板對(duì)A有向左的摩擦力,選項(xiàng)C正確;汽車向左啟動(dòng)后,B有向左的加速度,A對(duì)B的彈力增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C二、多項(xiàng)選擇題9.如圖所示,用一水平力F把A、B兩個(gè)物體擠壓在豎直的墻上,A、B

10、兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是()A.B物體對(duì)A物體的靜摩擦力方向向下B.F增大時(shí),A和墻之間的摩擦力也增大C.若B的重力大于A的重力,則B受到的摩擦力大于墻對(duì)A的摩擦力D.不論A、B的重力哪個(gè)大,B受到的摩擦力一定小于墻對(duì)A的摩擦力解析將A、B視為整體,相對(duì)墻有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),可以看出A物體受到墻的摩擦力方向豎直向上,對(duì)B受力分析可知,B受到的摩擦力方向向上,再由牛頓第三定律,B對(duì)A的摩擦力方向向下,A正確;由于A、B兩物體受到的重力不變,根據(jù)平衡條件可知B錯(cuò)誤;A和墻之間的摩擦力與A、B兩物體的重力等大、反向,故C錯(cuò)誤,D正確。答案AD10.如圖所示,三個(gè)物塊A、B、C疊放在斜面上

11、,用方向與斜面平行的拉力F作用在B上,使三個(gè)物塊一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)物塊C對(duì)A的摩擦力為FfA,對(duì)B的摩擦力為FfB,下列說法正確的是()A.如果斜面光滑,FfA與FfB方向相反,且FfAFfBC.如果斜面粗糙,FfA與FfB方向相同,且FfAFfBD.如果斜面粗糙,FfA與FfB方向相反,且FfAFfB導(dǎo)學(xué)號(hào)解析本題意在考查考生合理選擇研究對(duì)象應(yīng)用整體法和隔離法解決平衡問題的能力。若斜面粗糙,以A、C整體為研究對(duì)象,由平衡條件可得,B對(duì)C的摩擦力FfB=(mA+mC)gsin +FN,方向沿斜面向上,由牛頓第三定律可知FfB=FfB,方向沿斜面向下;以A為研究對(duì)象,FfA=mAgsi

12、n +FN,方向沿斜面向上,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。若斜面光滑,即上述式中FN=0,則FfB=(mA+mC)gsin ,方向沿斜面向上,FfB=FfB,方向沿斜面向下;FfA=mAgsin ,方向沿斜面向上,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。答案AD11.(2016四川成都檢測(cè))如圖所示,物體P、Q用輕繩連接后跨過定滑輪,物體P靜止在傾角為37的斜木板上,物體Q懸掛在定滑輪的另一側(cè),已知P、Q的質(zhì)量關(guān)系為mQ=mP。今將斜木板的傾角從37增大到45,物體P仍保持靜止,若不計(jì)滑輪處的摩擦,則下列說法正確的是()A.繩子的張力大小不變B.物體P受到的靜摩擦力將變小C.物體P對(duì)斜木板的壓力將變小D.繩子張力和物體P

13、受到的摩擦力大小均不變解析繩中張力大小等于物體Q的重力大小,且其大小保持不變,故A正確;設(shè)斜木板與水平面夾角為,物體P對(duì)斜板壓力等于mPgcos ,由37變?yōu)?5,則壓力變小,故C正確;當(dāng)=37時(shí),P受到的靜摩擦力Ff=mQg-mPgsin 37=0.15mPg,方向沿斜板向下,當(dāng)=45時(shí),P受到的靜摩擦力Ff=mQg-mPgsin 450.04mPg,方向仍沿斜板向下,故B正確,D錯(cuò)誤。答案ABC三、非選擇題12.如圖所示,人重600 N,木塊A重400 N,人與木塊、木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2。人用水平力拉輕繩,使他與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑輪摩擦不計(jì),求:(1)人對(duì)輕繩的

14、拉力大小。(2)人對(duì)A的摩擦力的大小和方向。解析設(shè)繩的拉力為FT,木塊與地面間的摩擦力為FfA。(1)取人和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,并對(duì)其進(jìn)行受力分析,由于人與木塊一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),FfA=(mA+m人)g=200 N,2FT=FfA,所以FT=100 N。(2)取人為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,如圖所示。由于人處于平衡狀態(tài),故FT=100 N由于人與木塊A處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),故人與木塊A之間的摩擦力為靜摩擦力。由牛頓第三定律可知,人對(duì)木塊A的摩擦力方向水平向右,大小為100 N。答案(1)100 N(2)100 N,方向向右13.如圖所示,斜面傾角為=30,一個(gè)重20 N的物體在斜面上靜止不動(dòng)。彈簧的勁度系數(shù)為k=100 N/m,原長為10 cm,現(xiàn)在的長度為6 cm。(1)試求物體所受的摩擦力大小和方向。(2)若將這個(gè)物體沿斜面上移6 cm,彈簧仍與物體相連,下端仍固定,物體在斜面上仍靜止不動(dòng),那么物體受到的摩擦力的大小和方向又如何呢?導(dǎo)學(xué)號(hào)解析(1)設(shè)物體所受的摩擦力大小為Ff1,