2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用第1講重力彈力摩擦力練習(xí)

配餐作業(yè)重力彈力摩擦力A組·基礎(chǔ)鞏固題1．下列說法正確的是()A．有力作用在物體上，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變B．單個(gè)孤立物體有時(shí)也能產(chǎn)生力的作用C．作用在同一物體上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D．找不到施力物體的力是不存在的解析由于力的作用效果有二：其一是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其二是使物體發(fā)生形變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；力是物體對物體的作用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；力的作用效果是由大小、方向、作用點(diǎn)共同決定的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；力是物體與物體之間的相互作用，只要有力就一定會有施力物體和受力物體，D項(xiàng)正確。答案D2．(多選)下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是()A．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速C．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速解析滑動(dòng)摩擦力既能提供動(dòng)力，也能提供阻力，如把物體無初速度放在傳送帶上，滑動(dòng)摩擦力對物體做正功，使物體加速，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；靜摩擦力既能提供動(dòng)力，也能提供阻力，汽車啟動(dòng)過程中，車廂里的貨物跟隨汽車一起加速，靜摩擦力使貨物加速。汽車剎車時(shí)，汽車車廂里的貨物跟汽車一起停下來的過程，靜摩擦力使貨物減速，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案CD3.如圖所示，在一個(gè)正方體的盒子中放有一個(gè)質(zhì)量分布均勻的小球，小球的直徑恰好和盒子內(nèi)表面正方體的邊長相等，盒子沿傾角為α的固定斜面滑動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是()A．無論盒子沿斜面上滑還是下滑，球都僅對盒子的下底面有壓力B．盒子沿斜面下滑時(shí)，球?qū)凶拥南碌酌婧陀覀?cè)面有壓力C．盒子沿斜面下滑時(shí)，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力D．盒子沿斜面上滑時(shí)，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力解析先以盒子和小球組成的系統(tǒng)為研究對象，無論上滑還是下滑，用牛頓第二定律均可求得系統(tǒng)的加速度大小為a＝gsinα，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始終保持相對靜止，所以小球的加速度大小也是a＝gsinα，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右側(cè)面提供彈力，故A項(xiàng)正確。答案A4．在如圖所示的裝置中，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽略不計(jì)，平衡時(shí)各彈簧的彈力分別為F1、F2、F3，其大小關(guān)系是()A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2 D．F3>F1>F2解析對小球受力分析，左邊裝置中下面的小球受到重力mg和輕彈簧的彈力F1的作用，根據(jù)平衡條件可知F1＝mg；其他兩個(gè)裝置中彈簧的彈力等于細(xì)線的拉力，對小球受力分析，根據(jù)平衡條件可知細(xì)線上拉力等于小球重力，則有F2＝F3＝mg。因此，F(xiàn)1＝F2＝F3＝mg，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A5．如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體B和質(zhì)量為1kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。再將一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體A輕放到B上的瞬間，彈簧的彈力大小為(g取10m/s2)()A．30NB．0C．20ND．12N解析放物體A之前，物體B處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，彈簧的彈力F＝mBg＝20N，輕放上物體A的瞬間，彈簧的彈力來不及改變，其大小仍為20N，故C項(xiàng)正確。答案C6．(多選)如圖甲所示，A、B兩個(gè)物體疊放在水平面上，B的上下表面均水平，A物體與一拉力傳感器相連接，連拉力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t＝0時(shí)刻起，用一水平向右的力F＝kt(k為常數(shù))作用在B的物體上，力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。據(jù)此可求()A．A、B之間的最大靜摩擦力B．水平面與B之間的滑動(dòng)摩擦力C．A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μABD．B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ解析當(dāng)B被拉動(dòng)后，力傳感器才有示數(shù)，地面對B的最大靜摩擦力為fm＝kt1，A、B相對滑動(dòng)后，力傳感器的示數(shù)保持不變，則fAB＝kt2－fm＝k(t2－t1)，A、B項(xiàng)正確；由于A、B的質(zhì)量未知，則μAB和μ不能求出，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AB7．如圖甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，地面對斜劈的摩擦力為f1；如圖乙所示，若對該物塊施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，則地面對斜劈的摩擦力為f2；如圖丙所示，若對該物塊施加一平行于斜面向上的推力F2，使其減速下滑，則地面對斜劈的摩擦力為f3。下列關(guān)于f1、f2、f3的大小關(guān)系正確的是()A．f1＞0 B．f2＞f3C．f2＜f3 D．f2＝f3解析圖甲中斜劈和物塊都處于平衡狀態(tài)，對整體，只有豎直方向的重力和支持力，地面對斜劈的摩擦力f1＝0，若有摩擦力，則系統(tǒng)不能平衡，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖甲的情景可知，在圖乙、丙中，物塊受到斜面作用的都是滑動(dòng)摩擦力和支持力，合力與物塊重力平衡即豎直向上，因此物塊對斜面的作用力(摩擦力和壓力的合力)總是豎直向下的，且與物塊的重力等大，所以斜劈只受到了豎直方向的重力、地面支持力和物塊的作用力，與圖甲的受力情況相同，因此有f1＝f2＝f3＝0，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案D8．(多選)如圖所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B豎直懸掛。已知質(zhì)量mA＝3mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，下列說法正確的是()A．彈簧的彈力大小不變B．物體A對斜面的壓力將減少C．物體A受到的靜摩擦力將減小D．彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變解析彈簧的彈力F始終等于物體B的重力，故彈力大小不變，A項(xiàng)正確；物體A對斜面的壓力等于斜面對A的支持力，即N＝mAgcosθ，斜面傾角減小，壓力將增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物體A沿斜面的合力為零，有f＝mAgsinθ－mBg，由于mAgsin30°>mBg，故隨著角度的減小，摩擦力依舊沿斜面向上，大小逐漸減小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案ACB組·能力提升題9．如圖所示，均勻T形物塊A質(zhì)量為m，夾在兩個(gè)相同的水平墊板中，A與墊板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)墊板B、C以相同的水平速率v1對稱且勻速地向兩側(cè)退開時(shí)，若要使A以速率v2勻速前移，作用在A中央位置上與v2同向的水平拉力F的大小滿足()A．F<μmgB．F＝μmgC．F>μmgD．不能確定解析對A進(jìn)行受力分析，可知A在水平方向受到B和C對A摩擦力的作用和拉力的作用，由于滑動(dòng)摩擦力的方向與相對運(yùn)動(dòng)的方向相反，所以A相對B的運(yùn)動(dòng)方向如圖(實(shí)線)，滑動(dòng)摩擦力的方向以及滑動(dòng)摩擦力的分解如圖中虛線，由對稱性可知，B與C對A的支持力都是eq\f(1,2)mg，則B對A的摩擦力f1＝eq\f(1,2)μmg，由圖可知，由于f1＝eq\r(f\o\al(2,1x)＋f\o\al(2,1y))，所以f1y<f1＝eq\f(1,2)μmg；同理，沿y方向C對A的摩擦力也滿足f2y<f2＝eq\f(1,2)μmg，所以作用在A中央位置上與v2同向的水平拉力F的大小滿足F＝f1y＋f2y<μmg，故A項(xiàng)正確。答案A【誤區(qū)警示】滑動(dòng)摩擦力方向的判斷同學(xué)們都覺得沒什么難度，此題對同學(xué)們的認(rèn)知造成很大的沖擊，使同學(xué)們對基本概念的理解更加深刻。10．如圖所示，一木塊受到一水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面平行，如果將力F撤掉，下列對木塊的描述正確的是()A．木塊將沿斜面下滑B．木塊受到的摩擦力變大C．木塊立即獲得加速度D．木塊所受的摩擦力方向改變解析設(shè)木塊的重力為G，將木塊所受的重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小為Gsinθ，在斜面平面內(nèi)受力如圖甲。力F未撤掉時(shí)，由圖根據(jù)平衡條件得，靜摩擦力大小f1＝eq\r(Gsinθ2＋F2)，力F撤掉時(shí)，重力分力Gsinθ＜eq\r(Gsinθ2＋F2)，所以木塊仍保持靜止。由圖乙，根據(jù)平衡條件得f2＝Gsinθ，所以木塊受到的摩擦力變小。由圖看出，木塊所受的摩擦力方向發(fā)生了改變。故選D項(xiàng)。答案D11.如圖所示，一直桿傾斜固定并與水平方向成30°的夾角。直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F＝10N的力，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，g取10m/s2。下列說法正確的是()A．圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上B．圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5NC．圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上D．圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5N解析圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向下，A項(xiàng)錯(cuò)誤；畫出圓環(huán)受力示意圖如圖所示，應(yīng)用平行四邊形定則可得，圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于eq\f(5\r(3),2)N，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向下，大小等于2.5N，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案D12.如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為θ。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2，以下結(jié)果正確的是()A．F1＝mgsinθ B．F1＝eq\f(mg,sinθ)C．F2＝mgcosθ D．F2＝eq\f(mg,cosθ)解析由題可知，對懸掛的物體由力的平衡條件可知繩子的拉力等于其重力，則繩子拉O點(diǎn)的力也等于重力。求OA和OB的彈力，選擇的研究對象為作用點(diǎn)O，受力分析如圖，由平衡條件可知，F(xiàn)1和F2的合力與T等大反向，則由平行四邊形定則和幾何關(guān)系可得F1＝mgtanθ，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosθ)，故D項(xiàng)正確。答案D13．如圖所示，跨過定滑輪的輕繩兩端分別系著物體A和B，物體A放在傾角為θ＝30°的斜面上。已知物體A的質(zhì)量為m，物體A與斜面間的最大靜摩擦力是與斜面間彈力的μ倍(μ＜tanθ)，滑輪與輕繩間的摩擦不計(jì)，繩的OA段平行于斜面，OB段豎直，要使物體A靜止在斜面上，則物體B質(zhì)量的取值范圍為多少？解析設(shè)繩中張力為T，先以B為研究對象，因?yàn)锽靜止，所以有T＝mBg，再以A為研究對象，若A處于不上滑的臨界狀態(tài)時(shí)，則有T＝fm＋mgsinθ，而fm＝μN(yùn)，N＝mgcosθ，解得mB＝m(sinθ＋μcosθ)。同理，若A處于將不下滑的臨界狀態(tài)時(shí)，則有T＋fm＝mgsinθ，可得mB＝m(sinθ－μcosθ)，故mB應(yīng)滿足的條件為m(sinθ－μcosθ)≤mB≤m(sinθ＋μcosθ)。答案m(sinθ－μcosθ)≤mB≤m(sinθ＋μcosθ)14．如圖所示，在傾角θ＝30°的斜面上放一木板A，