浙江專版2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用第1講重力彈力摩擦力考點(diǎn)突破練含解析

1、第1講 重力 彈力 摩擦力考點(diǎn)1彈力的分析與計(jì)算(c)【典例1】(2019寧波模擬)足球運(yùn)動(dòng)是目前最具影響力的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一,深受青少年喜愛。如圖所示為幾種與足球有關(guān)的情境,則下列說法正確的是()a.圖甲中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力b.圖甲中,靜止在草地上的足球受到的彈力是由于足球形變而產(chǎn)生的c.圖乙中,靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力d.圖丙中,踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個(gè)力的作用【解題思路】解答本題應(yīng)注意以下幾點(diǎn):【解析】選d。靜止在草地上的足球受到彈力的施力物體是地面,而重力的施力物體是地球,所以彈力不是重力,a錯(cuò)誤;靜止在地面上的

2、足球受到彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變而對(duì)足球的作用力,b錯(cuò)誤;靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球雖然接觸,但由于沒有彈性形變,所以沒有受到相互作用的彈力,c錯(cuò)誤;踩在腳下的足球受到地球?qū)λ闹亓?、腳對(duì)它的壓力以及地面對(duì)它的支持力,共三個(gè)力作用,d正確。故選d?！镜淅?】如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)、繩子的質(zhì)量都不計(jì),摩擦也不計(jì)。物體a重40 n,物體b重10 n,滑輪重2 n,兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和物體a對(duì)水平地面的壓力大小分別是()a.22 n和30 nb.20 n和32 nc.52 n和10 nd.50 n和40 n【解題思路】可按以下思路分析【解析】選a。繩子上的拉力等于b的重力,對(duì)滑

3、輪受力分析,其受彈簧測(cè)力計(jì)向上的拉力、自身的重力及兩繩對(duì)它的拉力,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為兩倍繩子上的拉力和滑輪的重力之和,即10 n+10 n+2 n=22 n;物體a對(duì)地面的壓力等于a的重力減去繩子的拉力,即40 n-10 n=30 n,選項(xiàng)a正確。1.(2016浙江10月學(xué)考真題)中國(guó)女排在2016年奧運(yùn)會(huì)比賽中再度奪冠。圖為比賽中精彩瞬間的照片,此時(shí)排球受到的力有()a.推力b.重力、推力c.重力、空氣對(duì)球的作用力d.重力、推力、空氣對(duì)球的作用力【解析】選c。此刻人手與球并沒有接觸,所以沒有推力,排球受到的力是重力、空氣對(duì)球的作用力,所以c正確,a、b、d錯(cuò)誤。2.如圖所示,球a在斜面上,

4、被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于球a所受的彈力,以下說法正確的是()a.球a僅受一個(gè)彈力作用,彈力的方向垂直斜面向上b.球a受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向左,一個(gè)垂直斜面向下c.球a受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上d.球a受三個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上,一個(gè)豎直向下【解析】選c。球a受重力豎直向下,與豎直擋板和斜面都有擠壓。斜面給它一個(gè)支持力,垂直斜面向上;擋板給它一個(gè)壓力,水平向右,故選項(xiàng)c正確。 彈力方向的判斷方法(1)常見模型中彈力的方向:(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示的四個(gè)圖中,ab、bc均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的a

5、、c端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在b處由鉸鏈連接,且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用等長(zhǎng)的輕繩來代替輕桿,能保持平衡的是()a.圖中的ab桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙b.圖中的ab桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁c.圖中的bc桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁d.圖中的bc桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁【解析】選b。因?yàn)楦鲌D中桿的a、c端都通過鉸鏈與墻連接,故輕桿是“活動(dòng)桿”,桿中的力一定沿桿。若能用輕繩代替,則桿對(duì)b點(diǎn)要產(chǎn)生拉力,四個(gè)圖中ab桿、bc桿對(duì)b點(diǎn)的作用力如圖所示,ab桿產(chǎn)生拉力的是圖甲、丙、丁,bc桿產(chǎn)生拉力的只有圖丙,因?yàn)槔K對(duì)作用點(diǎn)只能產(chǎn)生拉力,故只有選項(xiàng)b正確?？键c(diǎn)2摩擦力的分析與判斷(

6、c)【典例3】(2019寧波模擬)如圖所示,用一枚小磁鐵將一張紙壓在豎直的磁性黑板上,一同學(xué)向下拉白紙使白紙和磁鐵一起向下勻速運(yùn)動(dòng)且保持相對(duì)靜止,下列說法正確的是()a.白紙受到磁鐵向上的摩擦力b.白紙沒有受到磁鐵的摩擦力c.磁鐵只受到2個(gè)作用力d.磁鐵受到4個(gè)作用力【解題思路】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)注意摩擦力與彈力有無的判斷方法;(2)要結(jié)合物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及力的相互性進(jìn)行受力分析?！窘馕觥窟xd。白紙和磁鐵一起向下勻速運(yùn)動(dòng)且保持相對(duì)靜止,對(duì)磁鐵進(jìn)行受力分析可知磁鐵受重力、磁性黑板的吸引力、白紙的向外彈力、白紙的豎直向上的靜摩擦力四個(gè)力的作用,c錯(cuò)誤,d正確;根據(jù)力的相互性,磁鐵對(duì)白

7、紙有豎直向下的靜摩擦力,a、b均錯(cuò)誤。故選d。1.(2019杭州模擬)如圖所示,一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力f作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是()a.物體可能只受兩個(gè)力作用b.物體可能受三個(gè)力作用c.物體可能不受摩擦力作用d.物體一定受四個(gè)力作用【解析】選d。因物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)物體進(jìn)行受力分析可知物體受到拉力、重力、支持力和摩擦力作用,a、b、c均錯(cuò)誤,d正確。故選d。2.(2019紹興模擬)滑索:也稱“速滑”“速降”“空中飛人”等,最早用于高山自救和軍事突擊行動(dòng),后演化為游樂項(xiàng)目,是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性、刺激性和娛樂性的現(xiàn)代化體育游樂項(xiàng)目,可跨越草地、湖泊、河流、峽谷,借

8、助高度差從高處以較高的速度向下滑行,使游客在有驚無險(xiǎn)的快樂中感受刺激和滿足。若忽略空氣阻力,最后一段人緩慢下滑的過程中,下列有關(guān)人的受力圖正確的是()【解析】選d。由題意可知人緩慢下滑的過程中做勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),對(duì)人受力分析可知有豎直向下的重力mg、垂直繩索向上的彈力ft、與人的滑行方向相反的摩擦力f,且三者合力為零,a、b、c錯(cuò)誤,d正確。故選d。3.(2019嘉興模擬)如圖,小明喜歡將彩紙用磁石壓在冰箱的豎直面上寫字,當(dāng)她用水彩筆在紙上寫阿拉伯?dāng)?shù)字“1”時(shí),紙、冰箱、磁石三者仍保持相對(duì)靜止,則()a.磁石與彩紙間的摩擦力變大b.彩紙與冰箱面間的摩擦力保持不變c.此時(shí)彩紙受到5個(gè)力的作

9、用d.彩紙受到的合外力保持不變【解析】選d。以磁石為研究對(duì)象,磁石受到的摩擦力與重力相等,所以磁石與彩紙間的摩擦力不變,a錯(cuò)誤;用水彩筆在紙上寫阿拉伯?dāng)?shù)字“1”時(shí),水彩筆對(duì)彩紙的摩擦力方向向下,則彩紙與冰箱面間的摩擦力增大,b錯(cuò)誤;此時(shí)彩紙受到重力、磁石對(duì)它的壓力和摩擦力、冰箱對(duì)它的支持力和摩擦力,水彩筆對(duì)它的壓力和摩擦力7個(gè)力的作用,c錯(cuò)誤;彩紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài),合力為零,所以彩紙受到的合外力保持不變,d正確。故選d。靜摩擦力有無及方向的判斷“三法”1.假設(shè)法:利用假設(shè)法判斷的思維程序如下:2.狀態(tài)法:先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度的方向),再利用牛頓第二定律(f=ma)確定合力,然后通過受

10、力分析確定靜摩擦力的大小及方向。3.牛頓第三定律法:先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示,a、b兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中b受到的摩擦力() a.方向向左,大小不變b.方向向左,逐漸減小c.方向向右,大小不變d.方向向右,逐漸減小【解析】選a。對(duì)a、b整體受力分析如圖所示,滑動(dòng)摩擦力ff使整體產(chǎn)生加速度a,大小不變,對(duì)b受力分析知,b所受靜摩擦力ff=mba,大小不變,方向向左,a正確,b、c、d錯(cuò)誤?？键c(diǎn)3摩擦力的計(jì)算(c)【典例4】(2019麗水模擬)如圖所示

11、,a、b、c三個(gè)物體的質(zhì)量相等,各有f=1 n的兩個(gè)水平力分別作用于a、b兩個(gè)物體上,a、b、c都靜止,則地面對(duì)a物體、a物體對(duì)b物體、b物體對(duì)c物體的摩擦力分別為()a.0、1 n、0b.1 n、0、1 nc.1 n、2 n、1 nd.1 n、1 n、0【解題思路】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)對(duì)物體受力分析時(shí)要靈活、恰當(dāng)?shù)倪x取研究對(duì)象;(2)能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行靜摩擦力的有無及方向的判斷,必要時(shí)可以用假設(shè)法?！窘馕觥窟xa。以a、b、c三個(gè)物體為整體進(jìn)行受力分析,整體在水平方向受到水平向左和水平向右的大小相等的拉力,則二力的合力為零,相當(dāng)于整體在水平方向上不受力的作用,故地面對(duì)a的摩擦力

12、為零;以物體b和c兩個(gè)物體為整體進(jìn)行受力分析,水平方向受向右的拉力,要使物體b和c靜止,則a對(duì)b一定有向左的摩擦力,大小等于f=1 n;對(duì)物體c進(jìn)行受力分析,物體c水平方向不受外力,相對(duì)物體b沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),物體c不受物體b的摩擦力。綜上所述,a正確,b、c、d均錯(cuò)誤。故選a。1.(2015浙江10月選考真題)將質(zhì)量為1.0 kg的木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用力沿水平方向拉木塊,拉力從0開始逐漸增大,木塊先靜止后相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)。用力傳感器采集木塊受到的拉力和摩擦力的大小,并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力大小ff隨拉力大小f變化的圖象,如圖所示。木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()a.0.3b.0.5c.0.6

13、d.1.0【解析】選a。由圖看出,拉力大于5 n后物體相對(duì)木板滑動(dòng),滑動(dòng)摩擦力為3 n,支持力與木塊的重力等大,=fffn=310=0.3,a對(duì)。2.(易錯(cuò)專練:摩擦力的計(jì)算)(2019麗水模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊受到與水平面夾角為的力f的作用,在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()a.fcosmg+fsinb.fcosmgc.mg-fsinfcosd.tan 【解析】選a。將f分解為水平和豎直兩個(gè)方向上的力,則有水平方向:fcos =f,豎直方向:mg+fsin =fn,由摩擦力公式可知f=fn=(mg+fsin );聯(lián)立解得=fcosmg+fsin,a正確,b

14、、c、d均錯(cuò)誤。故選a。3.(2019紹興模擬)如圖所示,攀巖者僅憑借鞋底和背部的摩擦停留在豎直的巖壁間,鞋子、背部與巖壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.80和0.60。為了節(jié)省體力,他盡可能減小身體與巖壁間的正壓力,使自己剛好不下滑。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列判斷正確的是()a.攀巖者受到三個(gè)力的作用b.鞋子受到的靜摩擦力方向豎直向下c.巖壁對(duì)鞋子的支持力大于巖壁對(duì)背部的支持力d.攀巖者背部受到的靜摩擦力支撐了體重的37【解析】選d。對(duì)攀巖者受力分析如圖,攀巖者受到重力、兩個(gè)支持力和兩個(gè)摩擦力共五個(gè)力的作用,a錯(cuò)誤;鞋子受到的靜摩擦力方向豎直向上,b錯(cuò)誤;水平方向受力平衡,所以巖壁對(duì)鞋子的

15、支持力等于巖壁對(duì)背部的支持力,c錯(cuò)誤;鞋子、背部與巖壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.80和0.60,剛好不下滑時(shí)摩擦力都達(dá)到最大,根據(jù)f=fn可知,f1f2=0.60.8=34,而f1+f2=mg,解得f1=37mg,故攀巖者背部受到的靜摩擦力支撐了體重的37,d正確。故選d。計(jì)算摩擦力大小的三點(diǎn)注意(1)分清摩擦力的性質(zhì):靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力。(2)應(yīng)用滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式ff=fn時(shí),注意動(dòng)摩擦因數(shù),其大小與接觸面的材料及其粗糙程度有關(guān),fn為兩接觸面間的正壓力,不一定等于物體的重力。(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),與接觸面積的大小無關(guān)。【資源平臺(tái)】備選角度:摩擦力的突變問題【典例】長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與水平面的夾角變大),另一端不動(dòng),