高考物理一轮复习精选题辑课练4重力弹力摩擦力.doc

1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 4 4 重力重力弹力摩擦力弹力摩擦力1(2018·广东佛山××区一模)如图所示，斜面小车 M 静止在 光滑水平面上，紧贴墙壁若在斜面上放一物体 m，再给 m 施加一 竖直向下的恒力 F，M、m 均保持静止，则小车受力的个数为( ) A3 B4 C5 D6 答案：B 解析：先对物体 m 进行受力分析，受到重力、向下的恒力 F、 支持力和静摩擦力，根据平衡条件，支持力和静摩擦力的合力与重 力和恒力 F 的合力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，m 对 M 的压 力和静摩擦力的合力竖直向下；再对小车 M 进行受力分析，受重力、 m 对它的垂直于斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地 面对 M 有向上的支持力，共受到 4 个力，故 A、C、D 错误，B 正 确 2(2018·湖南衡阳八中月考)(多选)四个完全相同的弹簧测力 计，外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加 沿轴线方向的恒力 F，以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法 正确的是( ) A如果图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧测力计的读 数可能小于 F B如果图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧测力计的读数一 定等于 F C如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧测力计 的读数一定等于 F D如果已知图丁中水平地面光滑，则由于物体的质量未知，无 法判定弹簧测力计的读数与 F 的大小关系 答案：BC 解析：题图甲中的物体静止在水平地面上，根据平衡原理，弹 簧测力计的读数等于 F，故 A 错误；不论物体静止在斜面上，还是 静止在粗糙水平地面上，由平衡条件可知，弹簧测力计的读数一定 等于 F，故 B、C 正确；已知题图丁中水平地面光滑，虽然物体的质 量未知，但是弹簧测力计的读数与 F 的大小仍相等，故 D 错误2 / 113(2018·江西上饶一模)S1 和 S2 表示劲度系数分别为 k1 和 k2 的两根弹簧，k1k2；a 和 b 表示质量分别为 ma 和 mb 的两个小 物块，mamb，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹 簧的总长度最大，则应使( ) AS1 在上，a 在上 BS1 在上，b 在上 CS2 在上，a 在上 DS2 在上，b 在上 答案：D 解析：上面的弹簧受到的拉力为两个物块的重力之和，劲度系 数较小时形变量较大，故上面应是 S2，下面的弹簧的形变量由下面 的物块的重力决定，为了让形变量最大，应把重的放在下面，即将 a 物块放在下面，D 正确 4(2018·广东深圳一调)如图，一个轻型衣柜放在水平地面上， 一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端 A、B 上，再挂上带有衣服的 衣架若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在 C 点或 D 点 后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是( ) A若改在 C 点，绳的张力大小不变 B若改在 D 点，衣架两侧绳的张力大小不相等 C若改在 D 点，衣架两侧绳的张力大小相等且不变 D若改在 C 点，衣柜对地面的压力将会增大 答案：C 解析：设绳与竖直方向的夹角为 ，绳的张力为 T，衣服的质 量为 m；根据共点力的平衡条件可得 2Tcosmg，若改在 C 点，绳 与竖直方向的夹角变小，绳的张力变小，A 错误；绳两端分别固定 在两侧顶端 A、B 上时，受力情况如图所示，当绳的右端上下移动过 程中，绳与竖直方向的夹角不变，则根据 2Tcosmg 可知，绳的 张力不变，C 正确；若改在 C 点，衣柜对地面的压力等于整体的重 力，不变，D 错误 5(2018·河南鹤壁高中模拟)如图所示，水平传送带上放一物 体，当传送带沿顺时针方向以速度 v 匀速转动时，物体在轻弹簧水 平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为 x；当传送 带沿顺时针方向的转动速度变为 2v 时，物体处于静止状态时弹簧的 伸长量为 x，则关于弹簧前后两次的伸长量，下列说法中正确 的是( ) A弹簧的伸长量将减小，即 xx C弹簧的伸长量不变，即 xx3 / 11D无法比较 x 和 x的大小 答案：C 解析：物体所受的滑动摩擦力大小为 fNmg，f 与传送 带的速度大小无关，当传送带的速度方向不变时，不管速度大小如 何变化，物体所受的滑动摩擦力方向向右，大小不变，仍与弹簧弹 力平衡，根据平衡条件有 kxf，知弹簧的伸长量不变，则有 xx，故 C 正确 6(2018·湖南常德一模)粗糙水平面上有一长木板，一个人在 木板上用水平力 F 向右推着木箱在木板上匀速运动，人的质量大于 木箱的质量，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 答案：B 解析：人用力 F 向右推木箱，对木箱进行受力分析，受推力、 重力、支持力、滑动摩擦力，根据平衡条件，木箱受到的滑动摩擦 力方向水平向左，与推力平衡，人用力 F 向右推木箱，对木箱的作 用力方向水平向右，根据牛顿第三定律可知，木箱对人的作用力的 方向水平向左，人若要平衡，则人受到的木板的摩擦力的方向水平 向右，但人的脚相对木板是静止的，故人受到的是静摩擦力，故 A 错误，B 正确；将三者作为整体受力分析，受重力和支持力，不受 摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有摩擦力，故 C、D 错误 7(2018·四川成都实验高中一诊)如图，楔形物块 A 静置在水 平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块 B.用平行于斜面的力 F 拉 B，使之沿斜面匀速上滑现改变力 F 的方向至与斜面成一定的角度， 仍使物体 B 沿斜面匀速上滑在 B 运动的过程中，楔形物块 A 始终 保持静止关于相互间作用力的描述正确的有( ) AA 对 B 的摩擦力减小 B拉力 F 一定增大 C物体 B 对斜面的作用力不变 D地面受到的摩擦力大小可能变大 答案：A 解析：拉力 F 平行于斜面向上时，先对物体 B 进行受力分析如 图甲，根据平衡条件，有平行于斜面方向 Ffmgsin，垂直于 斜面方向 Nmgcos，其中 fN，解得 Fmg(sincos)， fmgcos，拉力改变方向后，设其与斜面夹角为 ，根据平衡4 / 11条件，在平行于斜面方向，有 Fcosfmgsin，垂直于斜面 方向 NFsinmgcos，其中 fN，解得 F，f(mgcosFsin)，联立各式得到滑动摩擦力减 小，故 A 正确；拉力 F 可能变大，也可能减小，故 B 错误；对 A 进 行受力分析，受重力、支持力、B 对 A 的压力、B 对 A 的滑动摩擦力、 地面对 A 的静摩擦力，如图乙，根据平衡条件，在水平方向有 f 静 Nsinfcos；又因 NN，ff，当拉力改变方向后， N和 f都减小，故 f和 N的合力一定减小(B 对 A 的力就是 f和 N的合力)，静摩擦力也一定减小，故 C、D 错误 8(2018·重庆一诊)如下图所示，有 8 块完全相同的长方体木 板叠放在一起，每块木板的质量为 100 g，某人用手在这叠木板的 两侧分别施加一水平压力 F，使木板水平静止若手与木板之间的 动摩擦因数为 10.5，木板与木板之间的动摩擦因数为 20.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10 m/s2.则水平压 力 F 至少为( ) A8 N B15 N C16 N D30 N 答案：B 解析：先将所有的木板当成整体进行受力分析，竖直方向受重 力和静摩擦力，则有 21F8mg，再对除最外侧两木板之外的 6 块 木板进行受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，有 22F6mg， 联立两式解得 F15 N，故 B 正确，A、C、D 错误 9一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为 G 的物体时， 长度为 L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为 G 的物体时， 其长度为 L2，则它的劲度系数是( )A. B.G L2C. D.2G L1L2 答案：D 解析：设弹簧原长为 L0，由胡克定律知，Gk(L1L0)， Gk(L0L2)，联立可得 k，D 对 10物块 m 位于斜面上，受到平行于斜面的水平力 F 的作用处 于静止状态如图所示，若将外力 F 撤去，则( ) A物块可能会沿斜面下滑 B物块受到的摩擦力变小 C物块受到的摩擦力大小不变 D物块对斜面的压力变小 答案：B5 / 11解析：开始时，物块在斜面上受重力 mg、斜面的支持力 N 和摩 擦力 f、水平力 F 作用，物块处于静止状态，因此 f 为静摩擦力， 根据共点力平衡条件可知，在垂直于斜面的方向上有 Nmgcos， 在平行于斜面的方向上有 f，由于水平力 F 与斜面平行，因此即 使撤去外力 F，对垂直于斜面方向上的受力情况无影响，故选项 D 错误；当撤去外力 F 后，在平行于斜面方向上，除斜面对物块的摩 擦力以外，仅剩下重力沿斜面向下的分力，且有 mgsinf，所以物体运动，即 f240 N. 12(2018·安徽合肥一中段考)如图所示，质量 M1 kg 的木 块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量 m0.5 kg 的小球相连，今 用跟水平方向成 60°角的力 F5 N 拉着小球并带动木块一起向右 匀速运动，运动中木块、小球的相对位置保持不变，g10 m/s2.在 运动过程中，求： (1)轻绳与水平方向的夹角 ； (2)木块 M 与水平杆间的动摩擦因数 .答案：(1)30° (2)33 解析：(1)小球处于平衡状态，其所受合力为零以小球为研究 对象分析受力如图甲所示，由平衡条件得，水平方向 Fcos60° Tcos0，竖直方向 Fsin60°Tsinmg0，解得 30°. (2)以木块和小球整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由平6 / 11衡条件得，水平方向有 Fcos60°N0，竖直方向有 Fsin60° NmgMg0，竖直方向有 Fsin60°NmgMg0，解得 .7 / 11刷题加餐练刷题加餐练1(2017·新课标全国卷)如图，一物块在水平拉力 F 的作用 下沿水平桌面做匀速直线运动若保持 F 的大小不变，而方向与水 平面成 60°角，物块也恰好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩 擦因数为( )A2 B.36C. D.32 答案：C 解析：设物块的质量为 m.据平衡条件及摩擦力公式有 拉力 F 水平时，Fmg 拉力 F 与水平面成 60°角时， Fcos60°(mgFsin60°) 联立式解得 .故选 C. 2(2017·天津卷)(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两 端分别固定在竖直杆 M、N 上的 a、b 两点，悬挂衣服的衣架挂钩是 光滑的，挂于绳上处于静止状态如果只人为改变一个条件，当衣 架静止时，下列说法正确的是( ) A绳的右端上移到 b，绳子拉力不变 B将杆 N 向右移一些，绳子拉力变大 C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 答案：AB 解析：设绳长为 l，两杆间距离为 d，选 O 点为研究对象，因 aOb 为同一根绳，故 aO、bO 对 O 点的拉力大小相等，因此平衡时 aO、bO 与水平方向的夹角相等，设为 .对于 O 点受力情况如图所 示，根据平衡条件，得 2Tsinmg， 而 sin， 所以 T·. 由以上各式可知，当 l、d 不变时， 不变，故换挂质量更大 的衣服时，悬挂点不变，选项 D 错误； 若衣服质量不变，改变 b 的位置或绳两端的高度差，绳子拉力 不变，选项 A 正确，选项 C 错误； 当 N 杆向右移一些时，d 变大，则 T 变大，选项 B 正确8 / 113(2016·新课标全国卷)(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细 绳 OO悬挂于 O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 a，另一 端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b.外力 F 向右上方拉 b，整个系 统处于静止状态若 F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块 b 仍始终保持静止，则( ) A绳 OO的张力也在一定范围内变化 B物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化 D物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 答案：BD 解析：因为物块 b 始终保持静止，所以绳 OO的张力不变，连 接 a 和 b 的绳的张力也不变，选项 A、C 错误；拉力 F 大小变化，F 的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡条件知，物块 b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项 B、D 正确 4(2016·江苏卷)一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N 的拉力作 用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性限度则该弹簧的劲度系数为( ) A40 m/N B40 N/m C200 m/N D200 N/m 答案：D 解析：由 Fkx 知，弹簧的劲度系数 k N/m200 N/m，选 项 D 正确 5(2018·河南八市质检)如图所示，质量均为 1 kg 的小球 a、b 在轻弹簧 A、B 及外力 F 的作用下处于平衡状态，其中 A、B 两 个弹簧的劲度系数均为 5 N/m，B 弹簧上端与天花板固定连接，轴线 与竖直方向的夹角为 60°，A 弹簧竖直，g 取 10 m/s2，则以下说法 正确的是( ) AA 弹簧的伸长量为 3 cm B外力 F10 N CB 弹簧的伸长量为 4 cm D突然撤去外力 F 瞬间，b 球加速度为 0 答案：D 解析：a、b 两球处于平衡状态，所受合力均为零，A 弹簧的伸 长量为 xA2 cm，故 A 错；对 a、b 球及 A 弹簧整体受力分析得： 外力 F2mgtan60°20 N，B 弹簧弹力大小为 FB40 N，则 B 弹簧的伸长量 xB8 cm，故 B、C 错；撤去力 F 瞬间，A、B 弹簧 的弹力不变，则 b 球所受合力仍为零，加速度为 0，故 D 正确 6(2018·河北石家庄模拟)如图所示，一质量为 M、倾角为 的斜面体置于水平地面上，质量为 m 的小木块(可视为质点)放在9 / 11斜面上现用一平行于斜面、大小恒定的拉力 F 作用于小木块上， 拉力在以斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和 小木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是 ( ) A小木块受到斜面的最大摩擦力为F2mgsin2 B小木块受到斜面的最大摩擦力为 Fmgsin C斜面体受到水平地面的最大摩擦力为 F D斜面体受到水平地面的最大摩擦力为 Fcos 答案：C 解析：对小木块分析可知，当力 F 绕小木块旋转一周的过程中， F 沿斜面向下时小木块受到的静摩擦力最大，小木块受到的最大静 摩擦力 fmmgsinF，故 A、B 均错误；对 M、m 整体受力分析可 知，水平地面对斜面体的摩擦力与 F 的水平分力大小相等，所以最 大静摩擦力为 F，此时 F 与斜面底边平行，所以 C 项正确、D 项错 误 7(2018·江西南昌十校二模)如图，上表面为光滑曲面的物体 静置于水平地面上，一小滑块从曲面底端受水平力作用缓缓沿曲面 向上滑动一小段距离(对应圆心角小于 10°)的过程中物体始终静止 不动，则地面对物体的摩擦力 f 和地面对物体的支持力 N 大小变化 的情况是( ) Af 增大，N 减小 Bf 变小，N 不变 Cf 增大，N 不变 Df 不变，N 不变 答案：C 解析：对小滑块进行受力分析，受重力、水平拉力和支持力， 因处于平衡状态，根据力的合成法则及平衡条件，则知水平拉力在 增大，再将物体与滑块作为整体进行受力分析，处于平衡状态，那 么竖直方向与水平方向均处于平衡，因此地面对物体的支持力 N 大 小不变，而地面对物体的摩擦力 f 随着水平拉力的增大而增大，故 C 正确，A、B、D 错误 8一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长 0.20 m， 它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示当加力压缩 此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则 两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为 k1，小弹簧的劲 度系数为 k2)( ) Ak1100 N/m，k2200 N/m Bk1200 N/m，k2100 N/m Ck1100 N/m，k2300 N/m Dk1300 N/m，k2200 N/m 答案：A10 / 11解析：当拉力小于 20 N 时，只压缩大弹簧，所以 00.2 m 过 程中图线的斜率等于大弹簧的劲度系数，k1100 N/m.但压缩量 为 0.3 m 时，大弹簧被压缩了 0.3 m，而小弹簧被压缩了 0.1 m，则 Fk1×0.3 mk2×0.1 m50 N，得 k2200 N/m，选项 A 正确 9(2018·湖南娄底五校联考)如图所示，一辆运送沙子的自卸 卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为 1，沙子与车厢底板间 的动摩擦因数为 2(21)，车厢的倾角用 表示，下列说法 正确的是( ) A要顺利地卸干净全部沙子，应满足 tan2 B要顺利地卸干净全部沙子，应满足 sin2 C只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足 2tan1 D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足 tan21 答案：C 解析：因为 21，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与 车厢底板接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净， 则有 mgsin2mgcos，得 tan2，故 A、B 错误；与车厢 底板不接触的沙子卸下，而与车厢底板接触的沙子未卸下时，只卸 去部分沙子车上还留有一部分沙子，这时应有 mgsin1mgcos，mgsin2mgcos，得 2tan1，故 C 正确，D 错误滑动摩擦力和静摩擦力的计算方法易混淆易错点1 10(2018·黑龙江大庆中学期末)如图所示，质量为 m 的木块 在质量为 M 的木板上向右滑行，木板与地面间的动摩擦因数为 1，木块与木板间的动摩擦因数为 2，木板一直静止，则木板所 受地面的摩擦力大小为( ) A2mg B1Mg C1(mM)g D1Mg2mg 答案：A 解析：对木块进行受力分析，受重力、木板的支持力和向左的 滑动摩擦力，则有 f12FN，FNmg，故 f12mg；再对木板进 行受力分析，受到重力、木块对木板向下的压力、木块对其向右的 滑动摩擦力、地面对木板的支持力及地面对其向左的静摩擦力，根 据共点力平衡条件，则有 f1f2，因此 f22mg，故 A 正确， B、C、D 错误不能正确确定弹力的方向易错点2 11将质量、大小相同，但重心位置不同的三个球分别放在同11 / 11一支座上如图所示，则三个球对支座的压力大小 FN1、FN2、FN3 的 大小关系为( ) AFN1FN2FN3 BFN1FN2FN3 CFN1FN2FN3 D无法判断 答案：C 解析：支座对三球的支持力方向均垂直于过接触点的切面指向 球心，与重心位置无关由力的合成知识和平衡条件知，支座对三 球的支持力大小相等，由牛顿第三定律知，三球对支座的压力大小 相等，即 C 对 12. 如图所示，质量为 m15 kg 的滑块静置于一粗糙的斜面上，现 用一平行于斜面的力 F30 N 推滑块，使滑块沿斜面向上匀速运动， 已知斜面体质量为 m210 kg，且始终静止，取 g10 m/s2，求： (1)斜面对滑块的摩擦力； (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力 答案：(1)5 N，方向沿斜面向下 (2)15 N，方向水平向左，135 N，方向竖直向上 解析：(1)用隔离法：对滑块受力分析，如图甲所示，在平行斜 面的方向上，有 Fm1gsin30°Ff 可得斜面对滑块的摩擦力 Ff5 N，方向沿斜面向下 (2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜 面体当作一个整体来研究，其受力分析如图乙所示根据平衡条件 得 水平方向：Ff 地Fcos30° 竖直方向：FN 地(m1m2)gFsin30° 解得地面对斜面体的摩擦力 Ff 地15 N，方向水平向左；地面对斜面体的支持力 FN 地135 N，方向竖直向上