2021届高考物理一轮复习课后限时集训4重力弹力摩擦力含解析

2021届高考物理一轮复习课后限时集训4重力弹力摩擦力含解析

重力　弹力　摩擦力 建议用时：45分钟 ‎1.(2019·滨州二模)浙江乌镇一带的农民每到清明时节举办民俗活动，在一个巨型石臼上插入一根硕大的毛竹，表演者爬上竹梢表演各种惊险动作。如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．在任何位置表演者静止时只受重力和弹力作用 B．在任何位置竹竿对表演者的作用力必定与竹竿垂直 C．表演者静止时，竹竿对其作用力必定竖直向上 D．表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小 C　[毛竹上的表演者静止时受重力、弹力和摩擦力，故选项A错误；表演者静止时，竹竿对其作用力(弹力和摩擦力的合力)与重力等大反向，即竹竿对表演者的作用力必定竖直向上，故选项B错误，C正确；表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力不一定越小，故选项D错误。]‎ ‎2．(2019·嘉兴一中期末)关于摩擦力，下列说法正确的是(　　)‎ A．运动的物体不可能受静摩擦力作用 B．物体受摩擦力作用时，一定受到弹力作用 C．手握瓶子，握得越紧越不容易滑落，因为静摩擦力增大 D．同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力 B　[运动的物体也能受静摩擦力作用，例如倾斜传送带运送货物的过程中，货物相对于传送带静止，虽受静摩擦力作用，但货物是运动的，A错误；根据摩擦力产生的条件可知，受弹力的物体不一定受摩擦力，但受摩擦力的物体必然受弹力，B正确；握在手中的瓶子，握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，而瓶子所受的静摩擦力大小等于重力，不变，故C错误；同一接触面上只能产生一种类型的摩擦力，主要看接触面上发生的是相对运动，还是只有相对运动的趋势，D错误。]‎ ‎3．在研究弹簧弹力时，通常忽略弹簧本身的质量，把这样理想化的弹簧称为轻质弹簧或轻弹簧。弹簧测力计中的弹簧可以认为是轻质弹簧。下列说法中正确的有(　　)‎ A．轻弹簧两端所受的拉力大小一定相等 B．轻弹簧两端所受的拉力大小可能不等 8‎ C．弹簧测力计的示数等于弹簧测力计中弹簧某一端所受力的2倍 D．根据胡克定律，在弹性限度内，轻弹簧受到的拉力或压力与弹簧的长度成正比 A　[以轻弹簧为研究对象，由于不计其质量，因此两端拉力一定等大反向；弹簧测力计的示数等于弹簧一端受到的力的大小；轻弹簧受到的拉力或压力与弹簧的形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，故A正确，B、C、D错误。]‎ ‎4.(2019·甘肃诊断)在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　)‎ A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 D　[碗对筷子A、B点处都有支持力作用。在A处：筷子与碗的接触面是接触点所在切面，碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子，根据几何知识得知，此方向指向球心O。在B处：筷子与碗的接触面就是筷子的下表面，所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上，D正确。]‎ ‎5.(2019·北京西城区期末)如图所示，小明用大小为F的力水平向右推木箱，但没能推动。下列说法正确的是(　　)‎ A．地面对木箱的摩擦力方向向右 B．地面对木箱的摩擦力大小等于F C．地面对木箱的摩擦力大于F D．地面对木箱的最大静摩擦力一定等于F B　[当小明沿水平方向推木箱时，没能推动，说明木箱仍处于静止状态，受力平衡，即推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故摩擦力大小为F，其方向与推力方向相反，即水平向左，故A、C错误，B正确；地面对木箱的最大静摩擦力一定不小于F，故D错误。]‎ ‎6．(2019·上海虹口一模)物体A质量为1 kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t＝0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1 N的作用力，能反映A所受摩擦力Ff随时间变化的图象是(设向右为正方向)(　　)‎ 8‎ B　[物体向右运动时受到滑动摩擦力，大小为f＝μmg＝2 N，方向水平向左，为负方向，物体向右做匀减速直线运动，当速度减为零，物体保持静止，故物体所受的摩擦力为静摩擦力，大小为f′＝1 N，方向水平向右，为正方向，故B正确，A、C、D错误。]‎ ‎7.(2019·宁夏大学附属中学月考)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的结论是(　　)‎ A．弹簧的原长为6 cm B．弹簧的劲度系数为1 N/m C．可将图象中右侧的图线无限延长 D．该弹簧两端各加2 N拉力时，弹簧的长度为10 cm A　[由题图读出，弹簧的弹力F＝0时，弹簧的长度为L0＝6 cm，即弹簧的原长为6 cm，故A正确；由题图读出弹力为F1＝2 N时，弹簧的长度为L1＝4 cm，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝2 cm＝0.02 m，由胡克定律得弹簧的劲度系数为k＝＝＝100 N/m，故B错误；弹簧都有一定的弹性限度，故右侧图线的长度不能无限延长，故C错误；该弹簧两端各加2 N拉力时，弹簧弹力为2 N，弹簧伸长2 cm，长度为8 cm，故D错误。]‎ ‎8.(2019·宁波模拟)如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是(　　)‎ 8‎ A．3 N和4 N B．5 N和6 N C．1 N和2 N D．5 N和2 N D　[当弹簧由于被压缩而产生2 N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知识：天花板受到的拉力为1 N，地板受到的压力为6 N；当弹簧由于被拉伸而产生2 N的弹力时，可得天花板受到的拉力为5 N，地板受到的压力为2 N，D正确。]‎ ‎9．(2019·贵阳模拟)如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时，物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为(　　)‎ A.　　 B．　　　　‎ C.　　 D． B　[当木板倾角是30°时，物块受到静摩擦力，其大小等于mgsin 30°，当木板倾角是45°时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于μmgcos 45°，由题意可得μmgcos 45°＝mgsin 30°，解得μ＝，选项B正确。]‎ ‎10.(多选)如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速度v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带左右距离无限长，重力加速度为g。从滑块放上去开始计时，在t时刻突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)‎ A．滑块始终没有受到静摩擦力作用 B．滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力为μmg C．滑块受到的摩擦力一直不变 D．传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma BD　[滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为μmg；如果断电时滑块速度已经达到v0，且a≤μg，则滑块与传送带将以相同的加速度减速，滑块受到静摩擦力，大小为ma；如果断电时滑块速度刚好达到v0，且a>μg，则传送带以加速度a减速，滑块只能以加速度μg减速，滑块受到滑动摩擦力，大小为μmg，方向在断电时刻突然变为向后；至于断电时刻，滑块速度未达到v0的情况，更为复杂，在此不做讨论；综上所述，选项A、C错误，B、D正确。]‎ ‎11.如图所示，倾角为45°的斜面B放置在水平面上，物块A放在斜面B上，A、B 8‎ 接触面光滑，水平力F作用在物块A上，A、B一起向左沿着水平面匀速滑动，若B与地面间的动摩擦因数为μ，则物块A与斜面B的质量之比为(　　)‎ A. B． ‎ C. D． A　[把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F＝μ(mA＋mB)g，以A物体为研究对象，A物体受到三个力的作用，因为斜面的倾角为45°，则F＝mAg，解得＝，A正确。]‎ ‎12.(多选)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块所受的重力G，则以下结论正确的是(　　)‎ A．木块受到竖直向下的滑动摩擦力 B．木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑 C．木块与竖直墙壁之间的动摩擦因数为 D．木块与竖直墙壁之间的动摩擦因数为 BD　[木块相对于竖直墙壁下滑，受到竖直向上的滑动摩擦力，阻碍木块下滑，A错误，B正确；分析木块受力如图所示，由平衡条件可得：FN＝F1，Ff＝G＋F2，又Ff＝μFN，以上三式联立可解得：μ＝，C错误，D正确。]‎ ‎13.(2019·西安联考)如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m＝20 kg，B物体质量M＝30 kg。一水平轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A 8‎ 相连，轻弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。现有一水平推力F作用于B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m时，水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)(　　)‎ A．350 N B．300 N ‎ C．250 N D．200 N B　[假设A、B间没有相对滑动，则轻弹簧的压缩量为x＝0.2 m，此时轻弹簧的弹力大小为F＝kx＝50 N，而A与B间的最大静摩擦力为FfA＝μmg＝100 N，所以A、B之间没有相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，其大小为Ff1＝50 N，B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff2＝μ(m＋M)g＝250 N，由B缓慢移动，可知推力的大小为F＝Ff1＋Ff2＝300 N，即B选项正确。]‎ ‎14．(多选)(2019·安阳联考)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求(　　)‎ A．A、B之间的最大静摩擦力 B．水平面与B之间的滑动摩擦力 C．A、B之间的动摩擦因数μAB D．B与水平面间的动摩擦因数μ AB　[当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为Ffm＝kt1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，A、B正确；由于A、B的质量未知，则μAB和μ不能求出，C、D错误。]‎ ‎15.(多选)(2019·福建福州调研)如图所示，竖直细杆上套有一个1 kg的小圆环，圆环左侧系住一劲度系数k＝500 N/m的轻弹簧，已知弹簧与竖直方向的夹角为θ＝37°，g取10 m/s2，圆环始终静止，则以下分析错误的是(　　)‎ 8‎ A．当弹簧伸长量x＝2.5 cm时，圆环与竖直细杆间的摩擦力竖直向上 B．当弹簧伸长量x＝0.5 cm时，圆环与竖直细杆间的弹力F＝1.5 N C．保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与竖直细杆之间的弹力变小 D．保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与竖直细杆之间的摩擦力变小 AD　[当kxcos 37°＝mg时，圆环与竖直杆间的摩擦力为零，此时x＝2.5 cm，A错误；圆环与竖直杆间的弹力F＝kxsin 37°，将x＝0.5 cm代入得F＝1.5 N，B正确；保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，F＝kxsin θ随之变小，C正确；保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，弹簧弹力的竖直分量增大，但初始状态摩擦力的方向未知，故不能判断摩擦力的变化情况，D错误。]‎ ‎16.一横截面为直角三角形的木块按如图所示放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C放在倾角为60°的直角边上，B与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为，整个装置处于静止状态。已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数相同(μ<1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则(　　)‎ A．物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向 B．物体A所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用 C．弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下 D．剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑 C　[物体C的质量为m，其重力沿斜面的分力为2mg，取A、B及中间的弹簧为系统，则有2mg＝2mgsin 30°＋Ff，所以Ff＝mg，因动摩擦因数μ<1，所以A、B一定受摩擦力作用，且方向均沿斜面向下，A、B错误；物体A、B的受力情况分别如图甲、乙所示，即有T＝mgsin 30°＋FfA，T′＋FfB＋mgsin 30°＝2mg，T＝T′，得FfA＝FfB＝mg，C正确；剪断弹簧瞬间，物体A仍处于静止状态，D错误。]‎ 甲　　　　　　乙　　　‎ 8‎ 8‎