高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用第講重力彈力摩擦力練習(xí)含解析新人教版

第1講重力彈力摩擦力選擇題(本題共15小題，1～11題為單選，12～15題為多選)1．(2023·天津靜海區(qū)四校聯(lián)考)玩具汽車停在模型橋面上，如圖所示，下列說法正確的是(C)A．橋面受向下的彈力，是因為橋面發(fā)生了彈性形變B．汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力C．汽車受向上的彈力，是因為橋面發(fā)生了彈性形變D．汽車受向上的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變[解析]本題考查彈力的產(chǎn)生及方向的判斷。汽車與橋面相互擠壓后都發(fā)生了形變，選項B錯誤；由于橋面發(fā)生彈性形變，所以對汽車有向上的彈力，選項C正確，D錯誤；由于汽車發(fā)生了形變，所以對橋面產(chǎn)生向下的彈力，選項A錯誤。2．(2023·安徽毛坦廠中學(xué)月考)如圖所示，用一水平力將木塊壓在粗糙的豎直墻面上，現(xiàn)增加外力，則關(guān)于木塊所受的靜摩擦力和最大靜摩擦力說法正確的是(C)A．都變大B．都不變C．靜摩擦力不變，最大靜摩擦力增大D．靜摩擦力增大，最大靜摩擦力不變[解析]本題考查靜摩擦力的大小變化。由題圖可知，靜摩擦力應(yīng)沿墻壁方向且與重力方向相反，重力與靜摩擦力大小相等，故靜摩擦力不變，垂直于墻面方向上，物體受力F及墻面的彈力作用而平衡，水平外力增大時，物體受墻的彈力增大，則最大靜摩擦力增大，故C正確，A、B、D錯誤。3．如圖所示，物體B疊放在物體A上，A、B的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑，則(D)A．A、B間沒有靜摩擦力B．A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上C．A受到斜面的滑動摩擦力大小為mgsinθD．A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝tanθ[解析]對物體B受力分析可知，B一定受重力、支持力，將重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，B能勻速下滑，受力一定平衡，故A對B應(yīng)有沿斜面向上的靜摩擦力；根據(jù)力的相互作用規(guī)律可知，A受到B的靜摩擦力應(yīng)沿斜面向下，故A、B錯誤；對A、B整體分析，并將整體重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力與摩擦力等大反向，故A受的滑動摩擦力沿斜面向上，大小為2mgsinθ，C錯誤；對A、B整體分析，受重力、支持力和滑動摩擦力，由于勻速下滑，故重力沿斜面方向的分力與滑動摩擦力平衡，故2mgsinθ＝μ·2mgcosθ，解得μ＝tanθ，D正確。4．(2023·寧夏石嘴山三中期中)如圖所示，四個完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小均為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①彈簧的左端固定在墻上；②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；③彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動；④彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個彈簧的伸長量，則有(D)A．l2>l1 B．l4>l3C．l1>l3 D．l2＝l4[解析]本題考查對彈力的理解。①②作用效果相同，故彈簧的彈力均為F。③④中物塊會有加速度，物塊對彈簧的拉力仍等于F，可知l1＝l2＝l3＝l4，故D正確。5．(2023·天津耀華中學(xué)月考)如圖所示，一長直木板的上表面放有一小物塊，當(dāng)木板以遠(yuǎn)離物塊的一端O為軸，由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(α角變大)時，則物塊受到的摩擦力Ff隨轉(zhuǎn)過的角度α變化的圖像可能是圖中的(C)[解析]本題考查摩擦力的突變問題。物塊受到的摩擦力在開始為靜摩擦力，f＝mgsinα，按正弦規(guī)律變化；而滑動后，f′＝μmgcosα，接余弦定律變化，故C正確。6．(2023·山東濟(jì)南一中月考)如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質(zhì)量不計的底盤構(gòu)成，當(dāng)將質(zhì)量為m的物體豎直射向空中時，底盤對物體的支持力為6mg(g為重力加速度)，已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為θ＝30°，則此時每根彈簧的伸長量為(D)A．eq\f(3mg,k) B．eq\f(4mg,k)C．eq\f(5mg,k) D．eq\f(2\r(3)mg,k)[解析]本題通過彈簧組考查胡克定律的應(yīng)用。物體受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有N－mg＝ma，其中N＝6mg，解得a＝5g。再對質(zhì)量不計的底盤和物體m整體受力分析，整體受重力和兩個拉力，根據(jù)牛頓第二定律，在豎直方向滿足2Fcos30°－mg＝ma，解得F＝2eq\r(3)mg。根據(jù)胡克定律，有x＝eq\f(F,k)＝eq\f(2\r(3)mg,k)，故D正確。7．如圖甲、乙所示，物體A、B在力F的作用下一起以相同的速度沿F方向勻速運(yùn)動，關(guān)于物體A所受的摩擦力，下列說法正確的是(D)A．兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相同B．兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相反C．兩圖中物體A均不受摩擦力D．圖甲中物體A不受摩擦力，圖乙中物體A受摩擦力，方向和F相同[解析]甲圖中A做勻速直線運(yùn)動，合外力為零，水平方向不受外力，故甲圖中A沒有相對于B的運(yùn)動趨勢，故A不受摩擦力；乙圖中A也處于平衡狀態(tài)，但A的重力使A有沿B上表面下滑的趨勢，故B對A有向上的摩擦力，即A受與F方向相同的摩擦力，故D正確。8．(2023·北京師大附中期中)如圖，兩個彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù)分別為k1、k2，它們一端固定在質(zhì)量m的物體上，另一端分別固定在Q、P上，當(dāng)物體平衡時上面的彈簧處于原長，若把固定的物體換成質(zhì)量為2m的物體(彈簧的長度不變，且彈簧均在彈性限度內(nèi))，當(dāng)物體再次平衡時，物體比第一次平衡時的位置下降了x，則x為(A)A．eq\f(mg,k1＋k2) B．eq\f(k1k2,mgk1＋k2)C．eq\f(2mg,k1＋k2) D．eq\f(k1k2,2mgk1＋k2)[解析]本題考查胡克定律在彈簧串聯(lián)體中的應(yīng)用。當(dāng)物體的質(zhì)量為m時，下方彈簧被壓縮的長度為x1＝eq\f(mg,k1)。當(dāng)物體的質(zhì)量變?yōu)?m時，設(shè)物體下降的高度為x，則上方彈簧伸長的長度為x，下方彈簧被壓縮的長度為x1＋x，兩彈簧彈力之和等于2mg，由胡克定律和平衡條件得k2x＋k1(x1＋x)＝2mg，聯(lián)立解得x＝eq\f(mg,k1＋k2)，故選A。9．(2023·安徽師大附中月考)如圖所示，一長方形木板放置在水平地面上，在長方形木板的上方有一條狀豎直擋板，擋板的兩端固定于水平地面上，擋板與木板不接觸。現(xiàn)有一個方形物塊在木板上沿?fù)醢逡运俣葀運(yùn)動，同時方形木板以大小相等的速度向左運(yùn)動，木板的運(yùn)動方向與豎直擋板垂直，已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，物塊的質(zhì)量為m，則豎直擋板對物塊的摩擦力大小為(B)A．0 B．eq\f(\r(2),2)μ1μ2mgC．eq\f(1,2)μ1μ2mg D．eq\r(2)μ1μ2mg[解析]物塊沿運(yùn)動方向受擋板的摩擦力f1＝μ1FN，因物塊沿?fù)醢暹\(yùn)動的速度的大小等于木板的運(yùn)動速度的大小，故物塊相對木板的速度方向與擋板成45°角，物塊受木板的摩擦力為f2＝μ2mg，其方向與擋板成45°角，則物塊與擋板之間的正壓力FN＝μ2mgcos45°＝eq\f(\r(2),2)μ2mg，擋板對物塊的摩擦力大小f1＝μ1FN＝eq\f(\r(2),2)μ1μ2mg，故B正確。10．(2023·江蘇清江中學(xué)月考)如圖甲所示，水平粗糙桌面上兩個相同的條形磁鐵的異名磁極正對放置，起初均靜止。已知兩磁鐵間吸引力F隨兩磁鐵間距離x變化的圖像如圖乙，每根磁鐵質(zhì)量為m＝0.2kg，與桌面間動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，兩磁鐵起初距離為20cm，現(xiàn)在用手控制A，先用水平力讓它緩緩向B靠近，當(dāng)發(fā)現(xiàn)B開始運(yùn)動時，立即改用豎直向下的壓力壓住A使其保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，在B向A靠近過程中，以下說法正確的有(C)A．當(dāng)x＝5cm時，B將開始運(yùn)動B．當(dāng)x＝4cm時，B的加速度為10m/s2C．豎直向下壓力的最大值一定大于4ND．B運(yùn)動過程中加速度可能達(dá)到28m/s2[解析]本題考查滑動摩擦力的計算。B受到桌面的滑動摩擦力f＝μmg＝0.5×0.2×10N＝1.0N，當(dāng)A對B的吸引力等于滑動摩擦力時，B開始滑動，由題圖乙可知，當(dāng)x＝4cm時，B開始滑動，且加速度為零，故A、B錯誤；當(dāng)x＝0時，吸引力F＝3.0N，最大，要使A不動，應(yīng)滿足桌面對A的摩擦力fA＝μ(mg＋N)≥F，N≥4N，故C正確；當(dāng)x＝0即F＝3.0N時，B的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)－f＝ma，B的最大加速度為10m/s2，故D錯誤。11．(2023·廣西南寧二中月考)如圖所示，水平桌面上平放有54張卡片，每一張卡片的質(zhì)量均為m。用一手指以豎直向下的力壓第1張卡片，并以一定速度向右移動手指，確保第1張卡片與第2張卡片之間有相對滑動。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，手指與卡片之間的動摩擦因數(shù)為μ1，卡片之間、卡片與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為μ2，且有μ1>μ2，則下列說法正確的是(B)A．任意兩張卡片之間均可能發(fā)生相對滑動B．上一張卡片受到下一張卡片的摩擦力一定向左C．第1張卡片受到手指的摩擦力向左D．最后一張卡片受到水平桌面的摩擦力向右[解析]對第2張卡片受力分析，它對第3張卡片的壓力等于上面兩張卡片的重力及手指的壓力，最大靜摩擦力Fmax≥μ2·(2mg＋F)，而受到的第1張卡片的滑動摩擦力為f＝μ2(mg＋F)<Fmax，則第2張卡片與第3張卡片之間不發(fā)生相對滑動。同理，第3張與第4張卡片也不發(fā)生相對滑動，故A錯誤；根據(jù)題意，因上一張卡片相對下一張卡片向右滑動或有向右滑動的趨勢，因此上一張卡片受到下一張卡片的摩擦力一定向左，故B正確；卡片受到手指的靜摩擦力與手指的運(yùn)動方向相同，即受到手指的摩擦力向右，故C錯誤；對第1張卡片外的53張卡片研究，水平方向受到第1張卡片向右的滑動摩擦力，可知最后一張卡片受到桌面的摩擦力方向向左，故D錯誤。12．(2023·山東肥城月考)如圖所示，甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同，與地面間的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動時，下列說法正確的是(BC)A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最小C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大[解析]本題考查影響摩擦力大小的因素。物體均在滑動，故受到的是滑動摩擦力；由于甲、乙、丙三個物體對地面的壓力大小分別為FN甲＝mg－Fsinθ；FN乙＝mg＋Fsinθ；FN丙＝mg；根據(jù)f＝μFN可知，滑動摩擦力的大小關(guān)系為f乙>f丙>f甲，故B、C正確，A、D錯誤。一題多解：動摩擦因數(shù)相同，比較滑動摩擦力大小可通過比較正壓力大小。考慮極限情況，角度為90°時，甲對地面的壓力最小，乙對地面的壓力最大，可知B、C正確。13．(2023·安徽六安舒城中學(xué)期末)如圖所示，固定斜面C上有質(zhì)量均為m的A、B兩個物體，一起相對靜止地沿傾角為θ的斜面勻速下滑，B和斜面間動摩擦因數(shù)為μ1，A和B間動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度大小為g，則A、B間的摩擦力大小為(AC)A．μ1mgcosθ B．μ2mgcosθC．mgsinθ D．0[解析]本題考查滑動摩擦和靜摩擦力。選取A、B整體為研究對象，可得2μ1mgcosθ＝2mgsinθ，再取A為研究對象，可得f＝mgsinθ＝μ1mgcosθ，所以A、C正確。14．(2023·河南洛陽月考)如圖所示為緩慢關(guān)門時(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時彈簧彈力為24N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列說法正確的是(AC)A．此時鎖殼對鎖舌的彈力大小為40NB．此時鎖殼對鎖舌的彈力大小為30NC．關(guān)門時鎖殼對鎖舌的彈力大小逐漸增大D．關(guān)門時鎖殼對鎖舌的彈力大小保持不變[解析]對鎖舌受力分析，根據(jù)平衡條件則有F彈＝Fsin37°，因此F＝eq\f(24,0.6)N＝40N，故A正確，B錯誤；關(guān)門過程中，彈簧壓縮量逐漸增大，則F彈逐漸增大，可知F逐漸增大，故C正確，D錯誤。15．(2023·貴州貴陽一中月考)如圖所示，物塊P、Q緊挨著并排放置在粗糙水平面上，P的左端用一輕彈簧與豎直墻壁相連，物塊P、Q處于靜止?fàn)顟B(tài)；若直接撤去物塊Q，P將向右滑動。現(xiàn)用一個從零開始逐漸增大的水平拉力F向右