届高考物理一轮复习练习第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力.docx
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届高考物理一轮复习练习第二章第1讲重力弹力摩擦力
板块三限时规范特训
时间:
45分钟
满分:
100分
一、选择题(本题共13小题,每小题6分,共78分。
其中1~9为单选,10~13为多选)
1.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状或质量分布无关
D.力是使物体运动的原因
答案 A
解析 物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以A正确,B错误;从图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置也就发生了变化,故C错误;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以D错误。
2.[2018·雅礼模拟]质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图,静止时,两弹簧伸长量分别为x1和x2,则( )
A.只要mA=mB,有x1=x2
B.只要mA>mB,有x1 C.只要mA D.只要不超出弹性限度,始终有x1>x2 答案 D 解析 由于kx2=mBg,kx1=(mA+mB)g,故x1>x2,所以D正确。 3.小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( ) 答案 C 解析 小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a=gsinθ,即小球沿斜面方向的合力为mgsinθ,杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力,故C正确。 4.[2018·武汉调研]如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。 当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( ) A.细绳一定对小球有拉力的作用 B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力 D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力 答案 D 解析 若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=gtanα,则轻弹簧对小球无弹力,D正确。 5.[2017·衡水二调]装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中( ) A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小 B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大 C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小 D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人的拉力也不变 答案 D 解析 匀加速拖出材料的过程,只能持续到材料的重心离开台面的瞬间,故在匀加速拉动过程中,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,材料受到的支持力不变,故C错误;而在拉动过程中动摩擦因数不变,由Ff=μFN可知摩擦力不变,故A、B错误;因为摩擦力不变,材料做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可知F-Ff=ma,因为加速度不变,摩擦力不变,所以工人的拉力不变,故D正确。 6.[2018·温州联考]如图所示,建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是( ) A.(F-mg)cosθB.(F-mg)sinθ C.μ(F-mg)cosθD.μ(F-mg) 答案 A 解析 分析磨石的受力,有重力mg、弹力FN(垂直于斜壁向下)、摩擦力Ff(沿斜壁向下)、外力F四个力。 把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解,由于磨石处于平衡状态,在沿斜壁方向有mgcosθ+Ff=Fcosθ,Ff=(F-mg)cosθ,垂直于斜壁方向有FN+mgsinθ=Fsinθ,又根据Ff=μFN,可得Ff=μ(F-mg)sinθ,A正确。 7.[2018·铜陵模拟]如图所示,物体A、B置于水平地面上,与地面间的动摩擦因数均为μ,物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连,现用逐渐增大的力向上提升滑轮,某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53°,拉B物体的绳子与水平面的夹角为37°,此时A、B两物体刚好处于平衡状态,则A、B两物体的质量之比 为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 设绳中张力为F,对A应用平衡条件可得: Fcos53°=μ(mAg-Fsin53°),对B应用平衡条件可得: Fcos37°=μ(mBg-Fsin37°),以上两式联立可解得: = ,A正确。 8.[2017·福建四地六校联考]如图,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20kg,B物体质量M=30kg。 处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。 现用一水平推力F作用于物体B上,使B缓慢地向墙壁移动,A、B始终保持相对静止。 当B移动0.2m时,水平推力的大小为(g取10m/s2)( ) A.200NB.250N C.300ND.350N 答案 C 解析 B相对地面移动,B与地面之间为滑动摩擦力,大小f=μ(M+m)g=250N,因缓慢移动,故受力平衡,F=kx+f,代入数据F=300N,故C正确,A、B、D错误。 9.如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,g取10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) 答案 A 解析 物体在力F和摩擦力作用下向右做匀减速直线运动,此时滑动摩擦力水平向左,大小为Ff1=μmg=2N,物体的速度为零后,物体在力F作用下处于静止状态,物体受水平向右的静摩擦力,大小为Ff2=F=1N,故只有图A正确。 10.如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由下表分析可知,下列选项正确的是( ) 实验次数 小木块的运动状态 弹簧测力计读数/N 1 静止 0.4 2 静止 0.6 3 直线加速 0.7 4 匀速直线 0.5 5 直线减速 0.3 A.木块受到的最大静摩擦力为0.7N B.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6N C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的 D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同 答案 BC 解析 第1次和第2次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm,因此可知,最大静摩擦力范围0.6N≤Fm<0.7N,故A错误、B正确;滑动摩擦力与运动情况无关,因此第3、4、5次的摩擦力大小相等,故C正确,D错误。 11.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同。 三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( ) A.A物体受到的摩擦力不为零,方向向右 B.三个物体只有A物体受到的摩擦力为零 C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同 D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反 答案 BC 解析 A物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动,也没有相对运动趋势,所以A物体不受摩擦力,选项A错误;对B、C物体进行受力分析,可知B、C所受的静摩擦力大小均等于mgsinθ,方向均沿传送带向上,选项B、C正确,D错误。 12.如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( ) A.图甲中物块m受到摩擦力 B.图乙中物块m受到摩擦力 C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力 答案 BD 解析 对图甲: 设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A、C错误。 对图乙: 设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知乙图中m受到沿斜面向上的摩擦力,B、D正确。 13.一物体置于粗糙的固定斜面上保持静止,现用水平力F推物体,如图所示,当F由0稍许增大时,物体仍保持静止状态,则( ) A.物体所受的合力增大 B.斜面对物体的支持力增大 C.斜面对物体的摩擦力增大 D.斜面对物体的作用力增大 答案 BD 解析 当F=0时静摩擦力方向沿斜面向上,大小为Ff=mgsinα。 F稍许增大,物体仍保持静止状态,根据平衡条件可知合力仍为零,保持不变,故A错误;由受力分析图(如图所示)可知,斜面对物体的支持力FN=mgcosα+Fsinα,FN增大,故B正确;若Fcosα≤mgsinα,静摩擦力方向沿斜面向上,由平衡条件得Ff=mgsinα-Fcosα,则F增大,Ff减小;若Fcosα>mgsinα,静摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件得Ff=Fcosα-mgsinα,F增大,Ff增大。 所以静摩擦力大小可能减小,也可能增大,故C错误;斜面对物体的作用力是支持力和静摩擦力的合力,根据平衡条件得,斜面对物体的作用力F′= ,F增大,F′增大,故D正确。 二、非选择题(本题共22分) 14.如图所示,质量为m的物体与A、B两个弹簧相连,其劲度系数分别为k1和k2,B弹簧下端与地相连,现用手拉A的上端,使A缓慢上移,当B弹簧的弹力为原来的 时,A上端移动的距离是多少? 答案 mg 或 mg 解析 B原来处于压缩状态,其压缩量为x0= ,当向上缓慢拉A使B中弹力减为原来的 时,有两种可能: (1)B仍处于被压缩的状态,则此时A弹簧的弹力和伸长量分别为 F1=mg-F2= mg,x1= = 这时B上端移动的位移x2= = = 所以A上端移动的距离 sA=x1+x2= mg 。 (2)B处于拉伸状态,则此时A的弹力和伸长量分别为 F1′=mg+F2′= mg,x1′= = mg 这时B上端移动的位移 x2′= = mg 所以A上端上移的距离为 sA′=x1′+x2′= mg 。
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