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1、2022年度高考物理一輪復(fù)習 第二章 相互作用 第1講 重力 彈力 摩擦力課時達標訓練
選擇題(1~9題為單項選擇題,10~14題為多項選擇題)
1.(2016·江蘇南京模擬)如圖1所示,物體A和B處于靜止狀態(tài),重力分別為9 N和4 N,不計彈簧測力計和細線的重力,不考慮摩擦,彈簧測力計的讀數(shù)是( )
圖1
A.9 N B.4 N C.5 N D.13 N
解析 由題圖可知細線中拉力大小等于B的重力,而彈簧兩側(cè)受力相等,彈簧測力計的讀數(shù)等于彈簧測力計受到的拉力,所以讀數(shù)為4 N。
答案 B
2.大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上,使物體能
2、沿不同粗糙程度的水平面勻速運動,則物體與水平面間的摩擦力最大的是( ?。?
解析 根據(jù)物體的平衡條件有:fA=F,fB=Fcos 30°,fC=Fcos 30°,fD=Fcos 60°,知物體與水平面間的摩擦力最大的是A。
答案 A
3.如圖2所示,木塊放在水平地面上,在F=6 N的水平拉力作用下向右做勻速直線運動,速度為1 m/s。則下列說法中正確的是( ?。?
圖2
A.以1 m/s的速度做勻速直線運動時,木塊受到的摩擦力大小為6 N
B.當木塊以2 m/s的速度做勻速直線運動時,它受到的水平拉力大于6 N
C.當用8 N的水平拉力使木塊運動時,木塊受到的摩擦力
3、為8 N
D.將水平拉力F撤去后,木塊運動的越來越慢,木塊受到的摩擦力越來越小
答案 A
4.如圖3所示,一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接,物塊位于水平面上。A、B是物塊能保持靜止的位置中離墻壁最近和最遠的點,A、B兩點離墻壁的距離分別是x1、x2。物塊與地面間的最大靜摩擦力為Ffm,則彈簧的勁度系數(shù)為( ?。?
圖3
A. B. C. D.
解析 設(shè)彈簧原長為L,由胡克定律知對物塊離墻壁最近的點有k(L-x1)=Ffm,對物塊離墻壁最遠的點有k(x2-L)=Ffm,聯(lián)立解得k=,選項C正確。
答案 C
5.如圖4所示,物塊A放在傾斜的木板上,改變木板
4、與水平面之間的夾角θ,發(fā)現(xiàn)當θ=30°和θ=45°時物塊A所受的摩擦力大小恰好相等,則物塊A與木板之間的動摩擦因數(shù)為( ?。?
圖4
A. B. C. D.
解析 θ=30°時物塊處于靜止狀態(tài),靜摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等,即Ff=mgsin 30°。當θ=45°時物塊沿斜面下滑,滑動摩擦力為Ff=μFN=μmgcos 45°,
由mgsin 30°=μmgcos 45°,解得μ=。
答案 B
6.如圖5所示,一物塊開始時靜止在粗糙的傾角為θ的固定斜面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變、大小從零均勻增大、與斜面平行的拉力作用。假設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力
5、等于滑動摩擦力。以f表示物塊所受摩擦力的大小,F(xiàn)表示拉力的大小。能正確描述f與F之間的關(guān)系的圖象可能是( ?。?
圖5
解析 因為物塊開始時靜止在粗糙的傾角為θ的固定斜面上,所以f=mgsin θ,方向沿斜面向上,也說明fm=μmgcos θ≥mgsin θ;當受到力F后,摩擦力f=mgsin θ-F,F(xiàn)大小從零均勻增大,當F=mgsin θ時,f=0,當F>mgsin θ時,f反向增大,當F=mgsin θ+fm時,物塊將要開始向上滑動,此后摩擦力不變。所以B正確,A、C、D錯誤。
答案 B
7.如圖6所示,用輕質(zhì)彈簧將籃球拴在升降機底板上,此時彈簧豎直,籃球恰好與光滑的側(cè)
6、壁和光滑的傾斜天花板接觸,在籃球與側(cè)壁之間裝有壓力傳感器,當升降機沿豎直方向運動時,壓力傳感器的示數(shù)逐漸增大,某同學對此現(xiàn)象給出了下列分析與判斷,其中可能正確的是( ?。?
圖6
A.升降機正在勻加速上升
B.升降機正在勻減速上升
C.升降機正在加速下降,且加速度越來越大
D.升降機正在減速下降,且加速度越來越大
解析 籃球在水平方向上受力平衡,即側(cè)壁對籃球的彈力與傾斜天花板對籃球的彈力在水平方向的分力平衡,隨著壓力傳感器的示數(shù)逐漸增大,籃球受到傾斜天花板的彈力增大,其在豎直方向的分力增大,彈簧彈力不變,則籃球必然有豎直向下且增大的加速度,C正確。
答案 C
8.
7、(2017·湖北襄陽聯(lián)考)如圖7所示,截面為三角形的鋼坯A、B疊放在汽車的水平底板上,汽車底板與鋼坯表面均粗糙,以下說法正確的是( )
圖7
A.汽車、鋼坯都靜止時,汽車底板對鋼坯A有向左的靜摩擦力作用
B.汽車、鋼坯都靜止時,鋼坯A對B無摩擦力作用
C.汽車向左加速時,若汽車與鋼坯相對靜止,汽車底板對鋼坯A有靜摩擦力作用
D.汽車向左啟動前后,若汽車與鋼坯相對靜止,鋼坯A對B的彈力不變
解析 汽車、鋼坯都靜止時,將A、B兩物體看作整體,可知A下表面不受到摩擦力,A錯誤;汽車、鋼坯都靜止時,隔離B,B受到三個力的作用:重力、A對B的支持力、A對B沿斜面向上的靜摩擦力
8、,B錯誤;汽車向左加速時,若汽車與鋼坯相對靜止,則鋼坯具有向左的加速度,將A、B看作整體,A下表面受到水平向左的靜摩擦力,C正確;汽車向左啟動前后,若汽車與鋼坯相對靜止,對B隔離分析,啟動前,A對B的彈力與重力垂直斜面的分力大小相等,啟動后,它們具有共同的水平向左的加速度,A對B的彈力大于重力垂直斜面的分力,D錯誤。
答案 C
9.如圖8所示,質(zhì)量為mB=24 kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=22 kg的木箱A放在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,輕繩與水平方向的夾角為θ=37°。已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5?,F(xiàn)用水平向右、大小為200 N的
9、力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),則木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2的大小為( ?。?
圖8
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6
解析 對A受力分析如圖甲所示,由題意得
FTcos θ=Ff1①
FN1+FTsin θ=mAg②
Ff1=μ1FN1③
由①②③得:FT=100 N
對A、B整體受力分析如圖乙所示,由題意知
FTcos θ+Ff2=F④
FN2+FTsin θ=(mA+mB)g⑤
Ff2=μ2FN2⑥
由④⑤⑥得:μ2=0.3
10、,故A正確。
答案 A
10.如圖9所示,一重為10 N的球固定在支桿AB的上端,今用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,已知繩的拉力為7.5 N,則AB桿對球的作用力( )
圖9
A.大小為7.5 N
B.大小為12.5 N
C.方向與水平方向成53°角斜向右下方
D.方向與水平方向成53°角斜向左上方
解析 對小球進行受力分析可得,AB桿對球的作用力F和繩的拉力的合力與小球的重力等大反向,可得F方向斜向左上方,其大小F= N=12.5 N,故選項B正確;令A(yù)B桿對小球的作用力與水平方向夾角為α,可得:tan α==,α=53°,故選項D正確。
答案 BD
11、
11.彈簧的原長為10 cm,當掛上一個50 g的鉤碼時,彈簧的長度變?yōu)?2 cm,當在原鉤碼下再掛一個同樣的鉤碼時,彈簧仍處于彈性限度內(nèi),下列說法中正確的是(取g=10 m/s2)( ?。?
A.彈簧的長度變?yōu)?4 cm
B.彈簧的勁度系數(shù)為25 N/m
C.彈簧共伸長了4 cm
D.彈簧共伸長了2 cm
解析 由胡克定律F=kx可知,k== N/m=25 N/m,x2== m=0.02 m=2 cm,L=L0+x1+x2=14 cm,Δx=x1+x2=4 cm,所以選項B、C正確,A、D錯誤。
答案 BC
12.如圖10所示,小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半,分別
12、與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為60°,輕彈簧A、B伸長量剛好相同,則下列說法正確的是( ?。?
圖10
A.輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為3∶1
B.輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為2∶1
C.輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力的大小之比為2∶1
D.輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力的大小之比為∶2
解析 設(shè)輕彈簧A、B伸長量都為x,小球A的質(zhì)量為m,則小球B的質(zhì)量為2m。對小球b,由平衡條件,彈簧B中彈力為kBx=2mg;對小球a,由平衡條件,豎直方向kBx+mg=kAxcos 60°,聯(lián)立解得:kA=3kB,選項A正確,B錯誤;水平方向,輕繩上拉力F
13、=kAxsin 60°,選項C錯誤,D正確。
答案 AD
13.(2016·南寧模擬)如圖11甲所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,B的上下表面均水平,A物體與一拉力傳感器相連接,連接力傳感器和物體A的細繩保持水平。從t=0時刻起,用一水平向右的力F=kt(k為常數(shù))作用在B物體上,力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示,已知k、t1、t2,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求( ?。?
圖11
A.A、B之間的最大靜摩擦力
B.水平面與B之間的滑動摩擦力
C.A、B之間的動摩擦因數(shù)μAB
D.B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ
解析 F較小時,細繩無拉力,隨著F的增
14、大,B與水平面間的摩擦力逐漸增大,t1時刻與水平面間的摩擦力達到最大值為kt1,這時細繩開始有拉力,A、B之間開始有摩擦力,t2時刻A、B之間的摩擦力達到最大(最大值為kt2-kt1);因為不知A、B兩物體的質(zhì)量,無法求出A、B之間,B與水平面之間的壓力,所以不能求μAB及μ,故選項A、B正確。
答案 AB
14.如圖12所示,水平桌面上平放一疊共計54張的撲克牌,每一張的質(zhì)量均為m。用一手指以豎直向下的力壓第1張牌,并以一定速度向右移動手指,確保手指與第1張牌之間有相對滑動。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同,手指與第1張牌之間的動摩擦因數(shù)為μ1,相鄰兩張牌間的動摩擦因數(shù)均為μ2,第54張
15、牌與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ3,且有μ1<μ2<μ3。則下列說法正確的是( )
圖12
A.第1張牌受到手指的摩擦力向左
B.第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對滑動
C.第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對滑動
D.第54張牌受到水平桌面向左的靜摩擦力
解析 第1張牌相對于手指的運動趨勢方向與手指的運動方向相反,則受到手指的滑動摩擦力方向與手指的運動方向相同,故A錯誤;設(shè)手指對第1張牌的壓力為F,對第2張牌分析,第3張牌對它的最大靜摩擦力Fm=μ2(2mg+F),而受到的第1張牌的最大靜摩擦力為fm=μ2(mg+F)<Fm,則第2張牌與第3張牌之間不發(fā)生相對滑動;同理,第3張牌以下相鄰兩張牌之間也不發(fā)生相對滑動,故B錯誤,C正確;對第54張牌分析,桌面對它的最大靜摩擦力Fm′=μ3(F+54mg),第53張牌對它的最大靜摩擦力fm′=μ2(F+53mg)<Fm′,故第54張牌相對桌面靜止,由平衡條件可知,D正確。
答案 CD