【物理】2020届一轮复习人教版第3讲　重力、弹力、摩擦力作业

【物理】2020届一轮复习人教版第3讲　重力、弹力、摩擦力作业

第3讲　重力、弹力、摩擦力 A组　基础题组 ‎1.足球运动是深受青少年喜爱的项目之一,如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是(　　)‎ A.甲图中,静止在草地上的足球对草地的压力就是它的重力 B.乙图中,静止在地上的两个足球由于接触而一定受到相互作用的弹力 C.丙图中,落在球网中的足球会受到弹力是由于球发生了形变 D.丁图中,被踢出的瞬间,足球受到重力、脚对球的弹力 答案　D　静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,故A错误;静止在地面上的两个足球由于接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,则B错误;进球时,足球撞到网上,球网被撑开,由于网的形变,而使球受到了弹力,故C错误。球被踢出的瞬间,运动员对球有弹力作用,球本身有重力,则D正确。故选D。‎ ‎2.(多选)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是(　　)‎ A.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间 B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大 C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比 D.物体的重心不一定在物体上 答案　AD　静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间,故选项A正确;弹簧产生的弹力大小,不只与劲度系数有关,还与形变量有关,故选项B错误;动摩擦因数与物体之间的材料和粗糙程度有关,故选项C错误;重心的位置与物体的形状以及质量分布情况有关,重心可以在物体外面,也可以在物体上,故选项D正确。‎ ‎3.一个光滑球一半由铅(用阴影表示)一半由铝组成,放在支架P、Q上处于静止状态,如图(a)所示,P支架对它的支持力为N,若将球翻转,如图(b)所示,P支架对它的支持力为N'。比较N与N',应有(　　)‎ A.N>N',方向不相同 B.N=N',方向相同 C.NF弹+mBg sin 30°。‎ 所以B所受摩擦力沿斜面向下,如图乙所示,FfB=F-F弹-mBg· sin 30°=‎1‎‎2‎mg,故A、B错误,C正确;剪断弹簧,A受摩擦力向上,且满足Ff0m>‎1‎‎2‎mg,故A仍处于静止状态,D错误。‎ B组　提升题组 ‎1.方尖碑(obelisk)是古埃及的另一件杰作,是古埃及崇拜太阳的纪念碑,也是除金字塔以外,古埃及文明最富有特色的象征,关于方尖碑对广场的压力F,下列说法正确的是(　　)‎ A.F就是方尖碑所受的重力 B.F是由于广场发生微小形变而产生的 C.F的作用点在方尖碑上 D.F的作用点在广场上 答案　D　重力是由于地球的吸引而产生的力,方向竖直向下;压力是垂直作用在物体表面上的力,方向总是垂直于物体的接触面,因此重力和压力是完全不同的两个力,大小不一定相等,只有物体放在水平面上,物体对桌面的压力等于重力,故A错误;方尖碑对广场的压力F方尖碑是施力物体,因此说法“F是由于广场发生微小形变而产生的”是错误的,故B错误;方尖碑对广场的压力F,作用点作用在受力物体上,作用在广场上,故C错误,D正确。‎ ‎2.如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则(　　)‎ A.F1、F2一定等大反向 B.木块A、斜劈B间一定存在摩擦力 C.斜劈B与地面间一定存在摩擦力 D.地面对斜劈B的支持力的大小一定等于(M+m)g 答案　D　木块A、斜劈B均静止不动,则木块A、斜劈B整体受力平衡,在水平方向上,若F1、F2等大反向,则斜劈B与地面间无摩擦力作用,若F1、F2‎ 大小不相等,则斜劈B与地面间一定存在摩擦力,故选项A、C错误;在竖直方向上,地面对斜劈B的支持力与木块A、斜劈B组成的系统的重力平衡,选项D正确;木块A、斜劈B间有无摩擦力以及摩擦力的方向取决于木块A的重力沿斜面方向的分力和F1沿斜面方向的分力的大小关系,木块A、斜劈B间可能不存在摩擦力,选项B错误。‎ ‎3.如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法错误的是(　　)‎ A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上 B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大 C.若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μF D.若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用 答案　B　若木块静止,则木块受到的静摩擦力与重力平衡,大小为mg,方向竖直向上,故选项A正确,B错误;木块沿墙向下运动,墙对木块的摩擦力为μFN=μF,故选项C正确;当撤去F时,墙与木块间无弹力,则木块也不受摩擦力作用,故选项D正确。‎ ‎4.(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上。如图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系砂桶,整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂,力传感器采集的F-t图像如图乙所示。则(　　)‎ A.2.5 s前小车做变加速运动 B.2.5 s后小车做变加速运动(假设细砂仍在加注中)‎ C.2.5 s前小车所受摩擦力不变 D.2.5 s后小车所受摩擦力不变 答案　BD　由题图乙可知,在F的变化阶段,砂桶(含细砂)质量在由小变大,滑块与小车之间没有相对滑动,属于静摩擦力,所以2.5 s前,小车、滑块均静止,A项错误;2.5 s后小车受 恒定摩擦力,但是外力增加,因此做变加速直线运动,B项正确;根据上述分析,2.5 s前滑块受静摩擦力,且静摩擦力在变化,2.5 s后受滑动摩擦力,且大小不变,故C项错误,D项正确。‎ ‎5.如图所示,贴着竖直侧面的物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,绳和滑轮间的摩擦和绳重均不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B恰好一起匀速运动。取g=10 m/s2,求:‎ ‎(1)物体B与水平面间的动摩擦因数。‎ ‎(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需多大的拉力。‎ ‎(3)若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后,物体B受到的摩擦力为多大。‎ 答案　(1)0.2　(2)4 N　(3)2 N 解析　(1)因A和B恰好一起匀速运动,所以B受到的水平绳的拉力T与滑动摩擦力Ff的大小相等,且等于A的重力mAg。B对桌面的压力FN等于B的重力mBg。所以有 Ff=μFN,FN=mBg,T=Ff=mAg 解得μ=0.2‎ ‎(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,此时水平绳的拉力与滑动摩擦力的大小均不变,根据物体B水平方向受力平衡有 F=T+Ff=4 N ‎(3)若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后,物体B对水平面的压力变大,受到的最大静摩擦力将变大,但此时物体B仍静止不动,其与水平面间的摩擦力为静摩擦力,根据物体B和物体A的平衡可知,物体B受到的摩擦力大小为 Ff'=T=mAg=2 N ‎6.如图所示,原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为m1的物体A,最下端挂着质量为m2的另一物体B,整个装置处于静止状态。‎ ‎(1)这时两个弹簧的总长度为多大?‎ ‎(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体B竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体B的压力大小。‎ 答案　(1)L1+L2+‎(m‎1‎+m‎2‎)gk‎1‎+‎m‎2‎gk‎2‎ ‎(2)k‎2‎m‎1‎gk‎1‎‎+‎k‎2‎+m2g 解析　(1)劲度系数为k1的轻质弹簧受到向下的拉力为(m1+m2)g,设它的伸长量为x1,根据胡克定律有 ‎(m1+m2)g=k1x1‎ 解得x1=‎‎(m‎1‎+m‎2‎)gk‎1‎ 劲度系数为k2的轻质弹簧受到向下的拉力为m2g,设它的伸长量为x2,根据胡克定律有 m2g=k2x2‎ 解得x2=‎m‎2‎gk‎2‎ 这时两个弹簧的总长度为 L=L1+L2+x1+x2=L1+L2+‎(m‎1‎+m‎2‎)gk‎1‎+‎m‎2‎gk‎2‎ ‎(2)根据题意,下面的弹簧应被压缩x,上面的弹簧被拉伸x,以A为研究对象,根据平衡条件有 ‎(k1+k2)x=m1g 解得x=‎m‎1‎gk‎1‎‎+‎k‎2‎ 以B为研究对象,设平板对B的支持力为FN,根据平衡条件有FN=k2x+m2g=k‎2‎m‎1‎gk‎1‎‎+‎k‎2‎+m2g 根据牛顿第三定律,这时平板受到下面物体B的压力大小 FN'=FN=k‎2‎m‎1‎gk‎1‎‎+‎k‎2‎+m2g