2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第3讲+重力弹力摩擦力

2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第3讲+重力弹力摩擦力

第3讲　重力、弹力、摩擦力 教师备用题库 ‎1.(2017课标Ⅲ,17,6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)‎ A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm 答案　B　设弹性绳总长度为100 cm时与水平方向的夹角为θ,则 cos θ=‎4‎‎5‎,故sin θ=‎3‎‎5‎。弹性绳总长度为100 cm时,其弹力F=kx1,设弹性绳的两端移至天花板同一点时的弹力为kx2,则‎1‎‎2‎kx1 sin θ=‎1‎‎2‎kx2,得x2=12 cm,则弹性绳的总长度为92 cm。故B项正确。‎ ‎2.(2017天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是(　　)‎ A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变 B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大 C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移 答案　AB　衣架挂钩为“活结”模型,作出受力示意图如图所示,oa、ob为一根绳,两端拉力相等,设绳aob长为L,M、N间的水平距离为d,bo延长线交M于a',由几何知识知a'o=ao,sin θ=dL,由平衡条件有2F cos θ=mg,则F=mg‎2cosθ,与绳两端高度差无关,当b上移到b'时,d、L不变,θ不变,故F不变,选项A正确,C错误。将杆N向右移一些,L不变,d变大,θ变大, cos θ 变小,则F变大,选项B正确。只改变m,其他条件不变,则sin θ不变,θ不变,衣架悬挂点不变,选项D错误。‎ ‎3.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)‎ A.2-‎3‎ B.‎3‎‎6‎ C.‎3‎‎3‎ D.‎‎3‎‎2‎ 答案　C　解法一:物块在水平拉力F作用下做匀速直线运动,其受力如图甲所示。‎ 甲 乙 由平衡条件知,F=f、FN=mg 而f=μFN=μmg 即F=μmg 当F的方向与水平面成60°角时,其受力如图乙。‎ 由平衡条件知 F cos 60°=f1‎ f1=μFN1=μ(mg-F sin 60°)‎ 联立解得μ=‎3‎‎3‎,选项C正确。‎ 解法二:受力变化时,物块和水平桌面间的动摩擦因数不变,不妨假设摩擦力和支持力的合力方向与支持力的夹角为θ,则有tan θ=fFN=μ,因μ不变,故θ角不变,即F与mg的合力方向不变,由图可知,当F由沿水平方向变为与水平面夹角为60°时,F的大小不变,‎ 得出θ=30°,再由μ=tan θ 得μ=tan 30°=‎‎3‎‎3‎ 选项C正确。‎ ‎4.(多选)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连,长木板右端连有一细绳。开始时,整个装置处于静止状态,弹簧测力计的示数为0,现在用手向右水平拉细绳,使长木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是(　　)‎ A.木块与木板之间的摩擦力始终是滑动摩擦力 B.如果测出木块的重力,可求出木块与木板间的动摩擦因数 C.木板运动过程中,弹簧测力计示数先变大,后不变 D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变 答案　BC　开始拉动木板时木块与木板间的摩擦力是静摩擦力,随着木板的拉动,弹簧逐渐伸长,弹力不断变大,静摩擦力逐渐变大,当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时,木块开始滑动,以后木板和木块之间的摩擦力变为滑动摩擦力,以后的运动过程中,滑动摩擦力保持不变,则弹簧的弹力不变,则选项A、D错误,C正确;根据滑动摩擦力的求解公式μ=fFN=fmg可知,从弹簧测力计的读数可知道滑动摩擦力的大小,如果测出木块的重力,可求出木块与木板间的动摩擦因数,选项B正确;故选B、C。‎ ‎5.(2018广西柳州模拟)(多选)如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现向b盒内缓慢加入适量砂粒,a、b、c始终处于静止状态,下列说法中正确的是(　　)‎ A.b对c的摩擦力可能先减小后增大 B.地面对c的支持力可能不变 C.c对地面的摩擦力方向始终向左 D.弹簧的弹力始终不变 答案　AD　当向b盒内缓慢加入砂粒的过程中,a、b、c一直处于静止状态,对a分析,弹簧弹力不变,a的重力不变,则细绳拉力不变;对b、c整体分析知,其受方向始终向左的摩擦力,故c对地面的摩擦力方向始终向右,由于b、c整体质量增大,则地面对c的支持力增大,B、C错,D对。如果开始时,b所受c的摩擦力沿斜面向上,则对b分析可知,随着砂粒的加入b对c的摩擦力可能先减小后增大,A对。‎ ‎6.如图所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖块静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是(　　)‎ A.0 B.mg C.mg D.2mg 答案　A　将4块砖看成一个整体,对整体进行受力分析,在竖直方向,共受到三个力的作用:竖直向下的重力4mg,两个相等的竖直向上的摩擦力f,由平衡条件可得:2f=4mg,f=2mg,由此可见:第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg,将第1块砖和第2块砖当做一个整体隔离后进行受力分析,受竖直向下的重力2mg,木板对第1块砖向上的摩擦力f=2mg;由平衡条件可得二力已达到平衡,第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零,故选A。‎