高考物理一輪復習第二章相互作用第講重力彈力摩擦力練習含解析新人教版

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，所以對橋面產生向下的彈力，選項A錯誤。2．(2023·安徽毛坦廠中學月考)如圖所示，用一水平力將木塊壓在粗糙的豎直墻面上，現增加外力，則關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應有沿斜面向上的靜摩擦力；根據力的相互作用規(guī)律可知，A受到B的靜摩擦力應沿斜面向下，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。若認為彈簧的質量都為零，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·天津耀華中學月考)如圖所示，一長直木板的上表面放有一小物塊，當木板以遠離物塊的一端O為軸，由水平位置緩慢向上轉動(α角變大)時，則物塊受到的摩擦力Ff隨轉過的角度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·山東濟南一中月考)如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數為k的輕彈簧以及質量不計的底盤構成，當將質量為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用。物體受重力和支持力，根據牛頓第二定律，有N－mg＝ma，其中N＝6mg，解得a＝5g。再對質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方向勻速運動，關于物體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，兩個彈簧的質量不計，勁度系數分別為k1、k2，它們一端固定在質量m的物體上，另一端分別固定在Q、P上，當物體平衡時上面的彈簧處于原長，若把固定的物體換成質量為2m的物體(彈簧的長度不變，且彈簧均在彈性限度內)，當物體再次平衡時，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)體中的應用。當物體的質量為m時，下方彈簧被壓縮的長度為x1＝eq\f(mg,k1)。當物體的質量變?yōu)?m時，設物體下降的高度為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。現有一個方形物塊在木板上沿擋板以速度v運動，同時方形木板以大小相等的速度向左運動，木板的運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分別為μ1和μ2，物塊的質量為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]物塊沿運動方向受擋板的摩擦力f1＝μ1FN，因物塊沿擋板運動的速度的大小等于木板的運動速度的大小，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，每根磁鐵質量為m＝0.2kg，與桌面間動摩擦因數為μ＝0.5，兩磁鐵起初距離為20cm，現在用手控制A，先用水平力讓它緩緩向B靠近，當發(fā)現B開始運動時，立即改用豎直向下的壓力壓住A使其保持靜止，設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x＝5cm時，B將開始運動B．當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運動過程中加速度可能達到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x＝4cm時，B開始滑動，且加速度為零，故A、B錯誤；當x＝0時，吸引力F＝3.0N，最大，要使A不動，應滿足桌面對A的摩擦力fA＝μ(mg＋N)≥F，N≥4N，故C正確；當x＝0即F＝3.0N時，B的加速度最大，根據牛頓第二定律，F－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為μ1，卡片之間、卡片與桌面之間的動摩擦因數均為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、丙三個物體質量相同，與地面間的動摩擦因數相同，受到三個大小相同的作用力F，當它們滑動時，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f＝μFN可知，滑動摩擦力的大小關系為f乙>f丙>f甲，故B、C正確，A、D錯誤。一題多解：動摩擦因數相同，比較滑動摩擦力大小可通過比較正壓力大小?？紤]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·安徽六安舒城中學期末)如圖所示，固定斜面C上有質量均為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為μ1，A和B間動摩擦因數為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．關門時鎖殼對鎖舌的彈力大小逐漸增大D．關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處于靜止狀態(tài)；若直接撤去物塊Q，P將向右滑動?，F用一個從零開始逐漸增大的水平拉力F向右