2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用課時(shí)1重力彈力和摩擦力的分析與計(jì)算課時(shí)訓(xùn)練含解析新人教版

PAGE8-課時(shí)1重力、彈力和摩擦力的分析與計(jì)算1.下列有關(guān)力的說法中正確的是(C)A.力的產(chǎn)生離不開施力物體,但可以沒有受力物體B.力的產(chǎn)生離不開受力物體,但可以沒有施力物體C.力是物體對(duì)物體的作用,假如找不到施力物體或受力物體,這個(gè)力就不存在D.不接觸的物體間也可以產(chǎn)生力的作用,例如磁鐵吸引鐵釘,可見力可以離開物體單獨(dú)存在解析:力不能脫離物體而單獨(dú)存在,有力就肯定存在施力物體和受力物體,故選項(xiàng)C正確。2.(2024·浙江10月選考)中國女排在2024年奧運(yùn)會(huì)競賽中再度奪冠。如圖為競賽中精彩瞬間的照片,此時(shí)排球受到的力有(C)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:排球受到的力有:重力、空氣對(duì)球的作用力,此刻人手與球并沒有接觸,所以沒有推力,所以選項(xiàng)C正確,A,B,D錯(cuò)誤。3.我國古代有一種飲酒的祭器叫做欹器,如圖為北京故宮博物院保存的清末欹器的實(shí)物。它的奇妙之處是“虛則欹,中則正,滿則覆”,意思是器皿內(nèi)盛酒過多就馬上自動(dòng)傾倒過來。欹器盛酒過多時(shí)之所以能自動(dòng)傾倒過來,是因?yàn)殪テ?D)A.所受重力太大了 B.重心降低了C.重心不在器皿上 D.重心上升超過支軸解析:器皿中虛空時(shí),重心剛好在支軸上,故能在任何角度平衡——“則欹”;盛物適中時(shí),重心在支軸下方,器皿穩(wěn)定——“則正”;器皿盛滿時(shí),重心在支軸上方,則會(huì)傾覆。故選項(xiàng)D正確。4.如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員站在一塊被他踩成斜面的木板上處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于斜面對(duì)跳水運(yùn)動(dòng)員的作用力,下面說法正確的是(B)A.木板對(duì)運(yùn)動(dòng)員可能有摩擦力作用,也可能沒有摩擦力作用B.木板對(duì)運(yùn)動(dòng)員肯定有摩擦力C.木板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力方向肯定豎直向上D.木板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力方向垂直板斜向上解析:木板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力是沿斜面對(duì)上的靜摩擦力與垂直板斜向上的支持力的合力,依據(jù)二力平衡,木板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與重力大小相等,方向相反。5.(2024·浙江6月學(xué)考)如圖所示,為了視察桌面的微小形變,在一張大桌子上放兩個(gè)平面鏡M和N,讓一束光依次被這兩面鏡子反射,最終射到墻上,形成一個(gè)光點(diǎn)。試驗(yàn)中,用力按壓兩鏡之間的桌面,視察到的現(xiàn)象是(D)A.桌面明顯向下凹陷 B.N鏡明顯向右傾斜C.M鏡明顯向左傾斜 D.光點(diǎn)位置明顯改變解析:該試驗(yàn)是利用了光的多次反射,將桌面的微小形變通過平面鏡M和N的微小傾斜,使光點(diǎn)位置明顯改變,是放大的思想方法的應(yīng)用。6.體育課上一學(xué)生將足球踢向墻壁,如圖所示,下列關(guān)于足球與墻壁作用時(shí)墻壁給足球的彈力方向的說法中,正確的是(D)A.沿v1的方向B.沿v2的方向C.先沿v1的方向后沿v2的方向D.沿垂直于墻壁(斜向左上方)的方向解析:足球與墻壁的作用是球面與平面接觸,足球所受彈力方向垂直于墻壁指向足球球心,即斜向左上方的方向,故選項(xiàng)D正確。7.如圖所示,A,B疊放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(C)A.A,B之間無摩擦力B.A受到的摩擦力水平向右C.B受到A的摩擦力水平向右D.地面對(duì)B的摩擦力為靜摩擦力,水平向右解析:對(duì)A物體,由于A勻速運(yùn)動(dòng),由二力平衡可知,B對(duì)A的靜摩擦力必與F等值反向,故A,B錯(cuò)誤;對(duì)B物體,由力的作用的相互性可知,A對(duì)B的摩擦力肯定與B對(duì)A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向右,故C正確;對(duì)A,B整體分析,由于A,B一起向右勻速運(yùn)動(dòng),則地面對(duì)B的摩擦力肯定為滑動(dòng)摩擦力,且水平向左,故D錯(cuò)誤。8.如圖所示,用細(xì)線將A物體懸掛在頂板上,B物體放在水平地面上。A,B間有一根處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧,此時(shí)彈簧的彈力為2N。已知A,B兩物體的質(zhì)量分別是0.3kg和0.4kg。重力加速度為10m/s2。則細(xì)線的拉力及B對(duì)地面的壓力的值分別是(C)A.7N和0N B.5N和2NC.1N和6N D.2N和5N解析:取A為探討對(duì)象,A受三個(gè)力的作用,分別是重力mAg、細(xì)線拉力FT、彈簧彈力F,如圖甲,則由平衡條件可得,細(xì)線的拉力FT=mAg-F=1N。再取B為探討對(duì)象,B受三個(gè)力的作用,分別是重力mBg、彈簧彈力F′、地面對(duì)其的支持力FN,如圖乙,則由平衡條件可得,地面對(duì)B的支持力FN=mBg+F′=6N,由牛頓第三定律知B對(duì)地面的壓力為6N,故選項(xiàng)C正確。9.如圖所示,重80N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上,有一根原長為10cm、勁度系數(shù)為1000N/m的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長度縮短為8cm?，F(xiàn)用一測力計(jì)沿斜面對(duì)上拉物體,若物體與斜面間的最大靜摩擦力為25N,當(dāng)彈簧的長度仍為8cm時(shí),測力計(jì)讀數(shù)不行能為(D)A.10N B.20NC.40N D.60N解析:當(dāng)物體受到的靜摩擦力方向沿斜面對(duì)下,且達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),測力計(jì)的示數(shù)最大,此時(shí)F+kΔx=mgsinθ+Ffmax,解得F=45N,故F不能超過45N,選D。10.如圖所示,水平傳送帶上放一物塊,當(dāng)傳送帶向右以速度v勻速傳動(dòng)時(shí),物塊在輕彈簧水平拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧的伸長量為Δx;現(xiàn)令傳送帶向右加速到2v,這時(shí)彈簧的伸長量為Δx′;則以下關(guān)于前、后彈簧伸長量的說法,正確的是(D)A.彈簧伸長量將減小,即Δx′<ΔxB.彈簧伸長量將增加,即Δx′>ΔxC.彈簧伸長量在傳送帶向右加速時(shí)將有所改變,最終Δx′=ΔxD.彈簧伸長量在整個(gè)過程中始終保持不變,即始終Δx′=Δx解析:彈簧彈力與傳送帶給物塊的滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,而滑動(dòng)摩擦力的大小始終與相對(duì)速度大小無關(guān)。11.如圖所示,傾角為θ、質(zhì)量為m的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上,柱體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。當(dāng)施加一個(gè)垂直BC面的外力F時(shí),柱體仍保持靜止,地面對(duì)柱體的摩擦力大小等于(B)A.μmg B.FsinθC.Fcosθ D.μ(Fcosθ+mg)解析:對(duì)柱體進(jìn)行受力分析,依據(jù)平衡條件可得,柱體受到重力、支持力、靜摩擦力及外力F作用,水平方向有Ff=Fsinθ,故B正確。12.某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力,他將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,再連接到計(jì)算機(jī)上。將一質(zhì)量m=3.75kg的木塊置于水平桌面上,用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后沿水平方向緩慢地拉動(dòng)傳感器,至木塊運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止拉動(dòng)。獲得的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖所示的圖象。有關(guān)這個(gè)試驗(yàn)的幾個(gè)說法,其中正確的是(g取10m/s2)(B)A.0～6s內(nèi)木塊始終受到靜摩擦力的作用B.最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大C.木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.8D.木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.11解析:在0～2s內(nèi),木塊不受外力,此時(shí)沒有摩擦力,A錯(cuò)誤;由圖象可知,用力沿水平方向拉木塊,拉力從零起先漸漸增大。剛起先木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),木塊受拉力和水平桌面對(duì)木塊的靜摩擦力,當(dāng)拉力達(dá)到4N時(shí),起先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),木塊與水平桌面間產(chǎn)生了滑動(dòng)摩擦力。由圖可知木塊與水平桌面間的最大靜摩擦力Ffm為4N,滑動(dòng)摩擦力Ff為3N,B正確;依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式變形得μ=FfFN13.在表面粗糙、傾角為θ的傾斜臺(tái)面上,一塊長為L,重為G的長木塊由靜止起先滑下。已知木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。木塊在滑離臺(tái)面的過程中,到達(dá)如圖所示位置有13A.木塊對(duì)臺(tái)面的壓力為23B.木塊對(duì)臺(tái)面的壓力為23GcosC.臺(tái)面對(duì)木塊的摩擦力為μGcosθD.臺(tái)面對(duì)木塊的摩擦力為Gcosθ解析:對(duì)木塊受力分析(如圖所示),在垂直臺(tái)面方向,有FN=Gcosθ,由牛頓第三定律可得,木塊對(duì)臺(tái)面的壓力為F壓=FN=Gcosθ;由滑動(dòng)摩擦力公式可得Ff=μFN=μGcosθ,故選項(xiàng)C正確。14.如圖,水平桌面上的物體A和B通過輕繩相連,在水平外力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知繩中拉力為FT,桌面對(duì)兩物體的摩擦力分別是FfA和FfB,則有(D)A.F=FfA+FfB+FT B.F=FfA+FfB-FTC.F=FfB D.FT=FfA解析:①選擇物體A為探討對(duì)象,物體A在水平方向僅受到繩子的拉力FT(方向向右)和桌面對(duì)物體A的摩擦力FfA作用,處于平衡狀態(tài),因此FT與FfA大小相等,方向相反;②選擇物體B為探討對(duì)象,物體B在水平方向受到水平外力F、繩子的拉力FT(方向向左)和桌面對(duì)物體B的摩擦力FfB作用,處于平衡狀態(tài),依據(jù)物體的平衡條件有F=FfB+FT;③選擇物體A和B整體為探討對(duì)象,系統(tǒng)在水平方向受到水平外力F、桌面對(duì)整體的摩擦力FfA和FfB作用,處于平衡狀態(tài),依據(jù)物體的平衡條件有F=FfA+FfB。實(shí)力提升15.如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景,下列說法正確的是(D)A.甲圖中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力B.乙圖中,靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸相互間有彈力作用C.丙圖中,運(yùn)動(dòng)員用豎直向下的力把足球踩在腳下,水平地面受到的壓力等于運(yùn)動(dòng)員的腳對(duì)足球的壓力D.丁圖中,落在球網(wǎng)中的足球受到的彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生形變引起的解析:甲圖中,足球受到的彈力是地球給它的支持力,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙圖中,以其中一個(gè)足球?yàn)樘接憣?duì)象分析受力可知,它受到豎直方向的重力和地面的支持力,水平方向上不受力,不然的話就無法保持平衡狀態(tài),所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;丙圖中,踩在腳下且靜止的足球肯定受重力、地面的支持力、腳對(duì)足球的壓力,所以水平地面受到的壓力大小等于足球的重力大小與腳對(duì)足球壓力大小之和,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;丁圖中,進(jìn)球時(shí),足球撞到網(wǎng)上,球網(wǎng)被撐開,說明力使物體發(fā)生形變,球網(wǎng)發(fā)生形變后由于要復(fù)原原狀而產(chǎn)生一個(gè)對(duì)足球的彈力作用,所以選項(xiàng)D正確。16.如圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的狀況各不相同。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(dòng);④彈簧的左端拴一小物塊,物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧質(zhì)量都為零,以L1,L2,L3,L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長量,則有(D)A.L2>L1 B.L4>L3 C.L1>L3 D.L2=L4解析:四種狀況下,彈簧所受拉力都相等,故伸長量相等。17.表面粗糙的長直木板的上表面一端放有一個(gè)木塊,如圖所示,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角α變大,最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力),另一端不動(dòng),則木塊受到的摩擦力f隨角度α改變的圖像是(C)解析:法一過程分析法木板由水平位置剛起先轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),α=0,f靜=0.從木板起先轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前,木塊所受的是靜摩擦力.由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài),受力分析如圖,由平衡條件可知,靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面對(duì)下的分力,f靜=mgsinα,因此,靜摩擦力隨α的增大而增大,它們滿意正弦規(guī)律改變.木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí),木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力f靜max.α接著增大,木塊將起先滑動(dòng),靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,且滿意f靜max>f滑.木塊相對(duì)于木板起先滑動(dòng)后,f滑=μmgcosα,此時(shí),滑動(dòng)摩擦力隨α的增大而減小,滿意余弦規(guī)律改變.最終,α=π2,f滑綜上分析可知選項(xiàng)C正確.法二特別位置法本題選兩個(gè)特別位置也可便利地求解,詳細(xì)分析見下表特別位置分析過程木板剛起先轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)此時(shí)木塊與木板無摩擦,即f靜=0,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí)木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力,且大于剛起先運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力,即f靜max>f滑,故選項(xiàng)B,D錯(cuò)誤由以上分析知,選項(xiàng)C正確.18.用彈簧測力計(jì)測定木塊A和木塊B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,有如圖所示的兩種裝置。(1)為了能夠用彈簧測力計(jì)讀數(shù)表示滑動(dòng)摩擦力,圖示裝置的兩種狀況中,木塊A是否都要做勻速運(yùn)動(dòng)?(2)若木塊A做勻速運(yùn)動(dòng),甲圖中A,B間的摩擦力大小是否等于拉力Fa的大小?(3)若A,B的重力分別為100N和150N,甲圖中當(dāng)木塊A被拉動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為60N,拉力Fa=110N,求A,B間的動(dòng)摩擦因