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第1講 重力 彈力 摩擦力
板塊三限時規(guī)范特訓
時間：45分鐘 滿分：100分
一、選擇題(本題共13小題，每小題6分，共78分。其中1～9為單選，10～13為多選)
1．如圖所示，兩輛車在以相同的速度做勻速運動，根據(jù)圖中所給信息和所學知識你可以得出的結論是( )
A．物體各部分都受重力作用，但可以認為物體各部分所受重力集中于一點
B．重力的方向總是垂直向下的
C．物體重心的位置與物體形狀或質(zhì)量分布無關
D．力是使物體運動的原因
答案 A
解析 物體各部分都受重力作用，但可以認為物體各部分所受重力集中于一點，這個點就是物體的重心，重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，所以A正確，B錯誤；從圖中可以看出，汽車(包括貨物)的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置也就發(fā)生了變化，故C錯誤；力不是使物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)的原因，所以D錯誤。
2. [2018雅禮模擬]質(zhì)量為mA和mB的小球與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧L1和L2連接如圖，靜止時，兩彈簧伸長量分別為x1和x2，則( )
A．只要mA＝mB，有x1＝x2
B．只要mA>mB，有x1
x2
答案 D
解析 由于kx2＝mBg，kx1＝(mA＋mB)g，故x1>x2，所以D正確。
3．小車上固定一根彈性直桿A，桿頂固定一個小球B(如圖所示)，現(xiàn)讓小車從光滑斜面上自由下滑，在下圖的情況中桿發(fā)生了不同的形變，其中正確的是( )
答案 C
解析 小車沿光滑的斜面下滑時的加速度a＝gsinθ，即小球沿斜面方向的合力為mgsinθ，桿只對小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正確。
4．[2018武漢調(diào)研]如圖所示，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球。當小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是( )
A．細繩一定對小球有拉力的作用
B．輕彈簧一定對小球有彈力的作用
C．細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力
D．細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力
答案 D
解析 若小球與小車一起勻速運動，則細繩對小球無拉力；若小球與小車有向右的加速度a＝gtanα，則輕彈簧對小球無彈力，D正確。
5．[2017衡水二調(diào)]裝修工人在搬運材料時施加一個水平拉力將其從水平臺面上拖出，如圖所示，則在勻加速拖出的過程中( )
A．材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小
B．材料與平臺之間的相對速度逐漸增大，摩擦力逐漸增大
C．平臺對材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小
D．材料與平臺之間的動摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人的拉力也不變
答案 D
解析 勻加速拖出材料的過程，只能持續(xù)到材料的重心離開臺面的瞬間，故在勻加速拉動過程中，材料的重心在臺面上，故材料對臺面的壓力不變，材料受到的支持力不變，故C錯誤；而在拉動過程中動摩擦因數(shù)不變，由Ff＝μFN可知摩擦力不變，故A、B錯誤；因為摩擦力不變，材料做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可知F－Ff＝ma，因為加速度不變，摩擦力不變，所以工人的拉力不變，故D正確。
6．[2018溫州聯(lián)考]如圖所示，建筑裝修中工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進行打磨，當對磨石加豎直向上大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力是( )
A．(F－mg)cosθ B．(F－mg)sinθ
C．μ(F－mg)cosθ D．μ(F－mg)
答案 A
解析 分析磨石的受力，有重力mg、彈力FN(垂直于斜壁向下)、摩擦力Ff(沿斜壁向下)、外力F四個力。把這四個力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于磨石處于平衡狀態(tài)，在沿斜壁方向有mgcosθ＋Ff＝Fcosθ，F(xiàn)f＝(F－mg)cosθ，垂直于斜壁方向有FN＋mgsinθ＝Fsinθ，又根據(jù)Ff＝μFN，可得Ff＝μ(F－mg)sinθ，A正確。
7．[2018銅陵模擬]如圖所示，物體A、B置于水平地面上，與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，物體A、B用一跨過動滑輪的細繩相連，現(xiàn)用逐漸增大的力向上提升滑輪，某時刻拉A物體的繩子與水平面的夾角為53，拉B物體的繩子與水平面的夾角為37，此時A、B兩物體剛好處于平衡狀態(tài)，則A、B兩物體的質(zhì)量之比為(認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37＝0.6，cos37＝0.8)( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 設繩中張力為F，對A應用平衡條件可得：Fcos53＝μ(mAg－Fsin53)，對B應用平衡條件可得：Fcos37＝μ(mBg－Fsin37)，以上兩式聯(lián)立可解得：＝，A正確。
8．[2017福建四地六校聯(lián)考]如圖，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m＝20 kg，B物體質(zhì)量M＝30 kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250 N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5?，F(xiàn)用一水平推力F作用于物體B上，使B緩慢地向墻壁移動，A、B始終保持相對靜止。當B移動0.2 m時，水平推力的大小為(g取10 m/s2)( )
A．200 N B．250 N
C．300 N D．350 N
答案 C
解析 B相對地面移動，B與地面之間為滑動摩擦力，大小f＝μ(M＋m)g＝250 N，因緩慢移動，故受力平衡，F(xiàn)＝kx＋f，代入數(shù)據(jù)F＝300 N，故C正確，A、B、D錯誤。
9.如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F＝1 N的作用，g取10 m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力f隨時間變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)( )
答案 A
解析 物體在力F和摩擦力作用下向右做勻減速直線運動，此時滑動摩擦力水平向左，大小為Ff1＝μmg＝2 N，物體的速度為零后，物體在力F作用下處于靜止狀態(tài)，物體受水平向右的靜摩擦力，大小為Ff2＝F＝1 N，故只有圖A正確。
10．如圖所示，在探究摩擦力的實驗中，用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運動狀態(tài)和彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示(每次實驗時，木塊與桌面的接觸面相同)，則由下表分析可知，下列選項正確的是( )
實驗次數(shù)
小木塊的運動狀態(tài)
彈簧測力計讀數(shù)/N
1
靜止
0.4
2
靜止
0.6
3
直線加速
0.7
4
勻速直線
0.5
5
直線減速
0.3
A．木塊受到的最大靜摩擦力為0.7 N
B．木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.6 N
C．在這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D．在這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小各不相同
答案 BC
解析 第1次和第2次實驗都沒有拉動木塊，說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力，第三次實驗時，木塊做加速運動，說明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm，因此可知，最大靜摩擦力范圍0.6 N≤Fm<0.7 N，故A錯誤、B正確；滑動摩擦力與運動情況無關，因此第3、4、5次的摩擦力大小相等，故C正確，D錯誤。
11．如圖所示，A、B、C三個物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運動，運動方向如圖中箭頭所示，則下列說法正確的是( )
A．A物體受到的摩擦力不為零，方向向右
B．三個物體只有A物體受到的摩擦力為零
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物體與傳送帶一起勻速運動，沒有發(fā)生相對滑動，也沒有相對運動趨勢，所以A物體不受摩擦力，選項A錯誤；對B、C物體進行受力分析，可知B、C所受的靜摩擦力大小均等于mgsinθ，方向均沿傳送帶向上，選項B、C正確，D錯誤。
12．如圖甲、乙所示，傾角為θ的斜面上放置一滑塊M，在滑塊M上放置一個質(zhì)量為m的物塊，M和m相對靜止，一起沿斜面勻速下滑，下列說法正確的是( )
A．圖甲中物塊m受到摩擦力
B．圖乙中物塊m受到摩擦力
C．圖甲中物塊m受到水平向左的摩擦力
D．圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力
答案 BD
解析 對圖甲：設m受到摩擦力，則物塊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，其方向與接觸面相切，方向水平，則物體m受力將不平衡，與題中條件矛盾，故假設不成立，A、C錯誤。對圖乙：設物塊m不受摩擦力，由于m勻速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力與接觸面垂直，故重力、支持力不可能平衡，則假設不成立，由受力分析知乙圖中m受到沿斜面向上的摩擦力，B、D正確。
13．一物體置于粗糙的固定斜面上保持靜止，現(xiàn)用水平力F推物體，如圖所示，當F由0稍許增大時，物體仍保持靜止狀態(tài)，則( )
A．物體所受的合力增大
B．斜面對物體的支持力增大
C．斜面對物體的摩擦力增大
D．斜面對物體的作用力增大
答案 BD
解析 當F＝0時靜摩擦力方向沿斜面向上，大小為Ff＝mgsinα。F稍許增大，物體仍保持靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知合力仍為零，保持不變，故A錯誤；由受力分析圖(如圖所示)可知，斜面對物體的支持力FN＝mgcosα＋Fsinα，F(xiàn)N增大，故B正確；若Fcosα≤mgsinα，靜摩擦力方向沿斜面向上，由平衡條件得Ff＝mgsinα－Fcosα，則F增大，F(xiàn)f減??；若Fcosα>mgsinα，靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件得Ff＝Fcosα－mgsinα，F(xiàn)增大，F(xiàn)f增大。所以靜摩擦力大小可能減小，也可能增大，故C錯誤；斜面對物體的作用力是支持力和靜摩擦力的合力，根據(jù)平衡條件得，斜面對物體的作用力F′＝，F(xiàn)增大，F(xiàn)′增大，故D正確。
二、非選擇題(本題共22分)
14．如圖所示，質(zhì)量為m的物體與A、B兩個彈簧相連，其勁度系數(shù)分別為k1和k2，B彈簧下端與地相連，現(xiàn)用手拉A的上端，使A緩慢上移，當B彈簧的彈力為原來的時，A上端移動的距離是多少？
答案 mg或mg
解析 B原來處于壓縮狀態(tài)，其壓縮量為x0＝，當向上緩慢拉A使B中彈力減為原來的時，有兩種可能：
(1)B仍處于被壓縮的狀態(tài)，則此時A彈簧的彈力和伸長量分別為
F1＝mg－F2＝mg，x1＝＝
這時B上端移動的位移x2＝＝＝
所以A上端移動的距離
sA＝x1＋x2＝mg。
(2)B處于拉伸狀態(tài)，則此時A的彈力和伸長量分別為
F1′＝mg＋F2′＝mg，x1′＝＝mg
這時B上端移動的位移
x2′＝＝mg
所以A上端上移的距離為
sA′＝x1′＋x2′＝mg。
2019年高考物理一輪復習 第二章 相互作用 第1講 重力 彈力 摩擦力練習.doc
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