【走向高考】2022屆高三物理人教版一輪復習習題：第2章-第1講重力-彈力-摩擦力

其次章第1講一、選擇題(1～7題為單選題，8題為多選題)1．關于摩擦力，下列說法正確的是()A．兩個接觸的物體間可能只存在相互作用的摩擦力B．兩個物體間有彈力肯定有摩擦力C．汽車在水平大路上行駛，驅動輪受到的摩擦力向前D．雜技演員用手握著豎直的桿向上攀，手握桿的力越大，手受到桿的摩擦力越大[答案]C[解析]有摩擦力肯定有彈力，A錯；有彈力不肯定有摩擦力，B錯；驅動輪與地面間的摩擦力是動力，此時方向向前，C正確，演員爬桿時，是靜摩擦力，與壓力無關，D錯。2．(2022·北京西城區(qū)期末)一根很輕的彈簧，在彈性限度內(nèi)，當它的伸長量為4.0cm時，彈簧的彈力大小為8.0N；當它的壓縮量為1.0cm時，該彈簧的彈力大小為()A．2.0N B．4.0NC．6.0N D．8.0N[答案]A[解析]依據(jù)胡克定律的內(nèi)容：F＝kx，x為彈簧的形變量，F(xiàn)1＝kx1(F1＝8N，x1＝4cm)，F(xiàn)2＝kx2(x2＝1cm)，所以F2＝2N，A選項正確。3.(2022·吉林長白山一模)如圖所示，質量為m的木塊以初速度v0在置于水平面上的木板上滑行，木板始終靜止，木塊與木板，木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ，木板質量為3m，則木板所受桌面給的摩擦力大小為()A．μmg B．2μmgC．3μmg D．4μmg[答案]A[解析]m受到水平向左的滑動摩擦力，大小為μmg，依據(jù)作用力與反作用力的關系可知，木板受到木塊施加的水平向右的滑動摩擦力μmg，由于木板靜止，所以木板受到地面對其水平向左的靜摩擦力，大小為μmg，A正確。4.(2022·山東德州一模)如圖所示，質量為m的正方體和質量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài)。m和M的接觸面與豎直方向的夾角為α，重力加速度為g。若不計一切摩擦，下列說法正確的是()A．水平面對正方體M的彈力大小大于(M＋m)gB．水平面對正方體M的彈力大小為(M＋m)gcosαC．墻面對正方體m的彈力大小為mgtanαD．墻面對正方體M的彈力大小為mgcotα[答案]D[解析]對M和m整體受力分析可知，水平面對正方體M的彈力大小等于(M＋m)g，A、B錯誤；隔離m受力分析如圖，則FN1＝eq\f(mg,tanα)＝mgcotα，C錯誤，D正確。5．(2022·北京西城區(qū)期末)如圖所示，一個人用與水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上質量為m的箱子，箱子沿水平面做勻速運動。若箱子與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，則箱子所受的摩擦力大小為()A．Fsinθ B．FcosθC．μmg D．μFsinθ[答案]B[解析]對箱子進行受力分析，箱子勻速運動，受力平衡，水平方向合力為零，水平方向有兩個效果的力：Fcosθ、摩擦力f。這兩個力等值反向，即摩擦力f大小也等于Fcosθ，所以B選項正確。6.(2022·山東淄博一模)體育器材室里，籃球擺放在圖示的水平球架上。已知球架的寬度為d，每只籃球的質量為m、直徑為D，不計球與球架之間的摩擦，重力加速度為g。則每只籃球對一側球架的壓力大小為()A.eq\f(1,2)mg B.eq\f(mgD,d)C.eq\f(mgD,2\r(D2－d2)) D.eq\f(2mg\r(D2－d2),D)[答案]C[解析]對每個球受力分析，受到重力mg和兩桿的彈力，設彈力與豎直方向的夾角為α，由平衡得，2FNcosα＝mg，由幾何關系得cosα＝eq\f(\r(\f(D,2)2－\f(d,2)2),\f(D,2))＝eq\f(\r(D2－d2),D)，所以FN＝eq\f(mgD,2\r(D2－d2))，C正確。7.(2022·山東泰安一模)如圖，一質量為M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一質量為m的物體A，用一沿斜面對上的力F作用于A上，使其沿斜面勻速上滑，在A上滑的過程中直角劈B相對地面始終靜止。以Ff和FN分別表示地面對劈的摩擦力及支持力。則下列正確的是()A．Ff＝0，F(xiàn)N＝Mg＋mg B．Ff向左，F(xiàn)N<Mg＋mgC．Ff向右，F(xiàn)N<Mg＋mg D．Ff向左，F(xiàn)N＝Mg＋mg[答案]B[解析]對A、B整體受力分析如圖，則FN＝(m＋M)g－Fsinα，F(xiàn)f水平向左，B正確。8．(2022·濰坊聯(lián)考)平板車以速度v向正東方向勻速運動，車上一物體在水平力F作用下相對車以速度v向正南方向勻速運動(車速不變，物體沒有脫離平板車)。物體質量m，物體與平板車間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則()A．F的大小為eq\r(2)μmgB．F的大小為μmgC．F的方向為東偏南45°D．F的方向為正南[答案]BD[解析]物體與車之間為滑動摩擦力，F(xiàn)＝μFN＝μmg，A項錯，B項正確；物體做勻速直線運動，拉力F與摩擦力為平衡力，與摩擦力方向相反，而摩擦力方向與物體相對車的運動方向相反，故力F的方向為正南，C項錯，D項正確。二、非選擇題9.如圖所示，用彈簧秤稱一物體的重力時，讀數(shù)為7.5N。把這個物體放在傾角θ＝37°的斜面上，用同樣的彈簧秤平行于斜面拉著該物體向上做勻速運動時，彈簧秤的讀數(shù)為6N，斜面對物體的支持力大小等于________N，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)等于______。[答案]60.25[解析]斜面上的物體受力如圖。其中F為彈簧秤拉力，F(xiàn)′為摩擦力，由題意知G＝7.5N，F(xiàn)＝6N。在平行斜面方向上F＝F′＋Gsin37°，在垂直斜面方向上FN＝Gcos37°，所以斜面對物體的支持力為6N，摩擦力大小為1.5N。由F′＝μFN得動摩擦因數(shù)為0.25。10.一勁度系數(shù)為1N/cm的輕質彈簧上端固定于O點，下端懸掛一個光滑的定滑輪C，已知C重1N。木塊A、B用跨過定滑輪的輕繩相連接，A、B的重力分別為5N和2N。整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則地面對木塊A的支持力大小為__________，彈簧伸長量為____________。[答案]3N5[解析]對B木塊受力分析：B受到繩子的拉力和重力，二力平衡，所以繩子的拉力等于B木塊的重力。對A木塊分析：A受到繩子拉力、重力和地面的支持力，其中重力的大小等于繩子拉力的大小加上地面對它的支持力。依據(jù)以上的分析，地面對木塊A的支持力大小為3N。彈簧的拉力應當?shù)扔趦蓚€繩子的拉力加上滑輪C的重力，所以彈簧的拉力是5N，由F＝kx得x＝5cm。11．如圖所示，水平面上有一重為40N的物體，受到F1＝13N和F2＝6N的水平力的作用而保持靜止。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)物體所受的摩擦力的大小與方向。(2)當只將F1撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向。(3)若撤去的力不是F1而是F2，則物體受到的摩擦力大小方向又如何？[答案](1)7N，水平向右(2)6N，水平向左(3)8N，水平向右[解析]最大靜摩擦力Fm＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N(1)由于F1－F2＝13N－6N＝7N<Fmax，所以摩擦力為靜摩擦力，且Ff1＝7N，方向與物體相對運動趨勢方向相反，即水平向右。(2)由于F2＝6N<Fmax，所以摩擦力為靜摩擦力，且Ff2＝6N，方向與F2方向相反，即水平向左。(3)由于F1＝13N>Fmax，所以摩擦力為滑動摩擦力，F(xiàn)f3＝μFN＝8N，方向與F1方向相反，即水平向右。12.如圖所示，一質量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質量為m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F。(g＝10m/s2)(1)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當彈簧拉長到12cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數(shù)多大？(2)若將彈簧拉長到11cm時，物體所受到的摩擦力大小為多少？(3)若將彈簧拉長到13cm時，物體所受的摩擦力大小為多少？(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)[答案](1)200N/m(2)2N(3)4N[解析](1)物體勻速前進時，k(x－x0)＝μmg則k＝eq\f(μmg,x－x0)＝eq\f(0.2×2×10,0.12－0.10)＝200(N/m)。(2)F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10)＝2(N)最大靜摩擦力可看做等于滑動摩擦力Ffm＝0.2×2×10N＝4N故物體沒動，所受靜摩擦力Ff1＝F1＝2N。(3)彈簧彈力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10)＝6(N)物體將加速前進，此時所受到的滑動摩擦力為Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10N＝4(N)。13．如圖所示，物體A、B的質量mA＝6kg，mB＝4kg，A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.3，在外力F作用下，A和B一起勻速運動，求A對B和地面對B的摩擦力的大小和方向(g取10m/s2)。[答案]15N，方向向右30N，方向向左[解析]由于A、B一起在地面上運動，