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課時規(guī)范練4　重力　彈力　摩擦力 基礎(chǔ)對點練 1.(力的概念)下列關(guān)于常見力的說法正確的是(　　) A.彈力、重力、支持力、摩擦力都是按照力的性質(zhì)命名的 B.有規(guī)則形狀的物體,其重心就在物體的幾何中心 C.兩接觸面間有摩擦力存在,則一定有彈力存在 D.物體之間接觸就一定產(chǎn)生彈力 答案C 2.(彈力)關(guān)于彈力,下列說法中錯誤的是(　　) A.物體受到的彈力是由于施力物體的形變而產(chǎn)生的 B.彈力產(chǎn)生在直接接觸而發(fā)生彈性形變的物體之間 C.相互擠壓的物體間彈力方向總是跟接觸面相垂直 D.相互接觸的物體間一定存在彈力 答案D 3.(摩擦力)(2019重慶第一中學(xué)月考)如圖,一物塊在外力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動,已知物塊質(zhì)量為1 kg,與桌面間動摩擦因數(shù)μ=0.75,重力加速度g取10 m/s2,外力F的最小值為(　　) A.5 N B.6 N C.7.5 N D.8 N 答案B 解析設(shè)F與水平方向夾角為θ,根據(jù)平衡知識可知:Fcosθ=μ(mg-Fsinθ),解得F=;由數(shù)學(xué)知識可知,cosθ+0.75sinθ的最大值為1.25,則外力F的最小值為Fmin=6N,故選B。 4.(彈力)(2019貴州遵義航天高級中學(xué)一模)如圖為內(nèi)燃機中的連桿傳動裝置部分示意圖。當(dāng)汽缸中高壓氣體以力F推活塞時,連桿BA與BO的夾角為θ,不計活塞重力和一切摩擦,則此汽缸壁對活塞的作用力為(　　) A.Fsin θ B.Fcos θ C.Ftan θ D. 答案C 解析對活塞受力分析,受汽缸中高壓氣體對活塞的作用力F,AB桿對其的推力F,汽缸對活塞的作用力FN,如圖所示。 根據(jù)平衡條件,有: FN=Ftanθ 所以C選項是正確的。 5. (彈力)如圖所示,在水平晾衣竿(可視為光滑竿)上晾曬床單時,為了盡快使床單晾干,可在床單間支撐輕質(zhì)細竿。隨著細竿位置的不同,細竿上邊兩側(cè)床單間夾角θ(θ<150)將不同。設(shè)床單重力為G,晾衣竿所受壓力大小為FN,下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)θ=60時,FN=G B.當(dāng)θ=90時,FN=G C.只有當(dāng)θ=120時,才有FN=G D.無論θ取何值,都有FN=G 答案D 解析以床單和細竿為研究對象,受到重力和支持力作用,根據(jù)受力平衡,無論θ取何值,都有支持力的大小等于重力的大小,而支持力的大小等于晾衣竿所受的壓力大小,故D正確,ABC錯誤。 6.(摩擦力)(2019四川樂山高三一調(diào))如圖所示,A、B兩個物體質(zhì)量分別為m1和m2,A與B間動摩擦因數(shù)為μ1,B與地面間動摩擦因數(shù)為μ2。現(xiàn)用力F拉著A物體向右運動,B保持靜止,則關(guān)于地面對B物體的摩擦力大小和方向下列說法正確的是(　　) A.μ2(m1+m2)g,方向水平向左 B.μ2(m1+m2)g,方向水平向右 C.μ2m2g,方向水平向左 D.μ1m1g,方向水平向左 答案D 解析對A受力分析,A受到重力、支持力、拉力和B對A的摩擦力FfBA=μ1m1g,方向水平向左;對B受力分析,在水平方向B受到A對B的摩擦力FfAB與地面對B的摩擦力,由于B保持靜止,所以地面對B的摩擦力與A對B的摩擦力大小相等,方向相反,故地面對B物體的摩擦力大小為μ1m1g,方向水平向左,故D正確,ABC錯誤。 7.(摩擦力)(2018安徽蚌埠二中期中)如圖所示,重6 N的木塊靜止在傾角為30的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于4 N的力F推木塊,木塊仍保持靜止,則木塊所受的摩擦力大小為(　　) A.3 N B.4 N C.5 N D.10 N 答案C 解析對木板受力分析,受推力F、重力G、支持力FN和靜摩擦力Ff, 將重力按照作用效果分解為沿斜面向下的分力F=Gsin30=3N和垂直斜面向上的分力Gcos30=3N;在與斜面平行的平面內(nèi),如圖有Ff==5N,故選C。 8.(摩擦力的突變)如圖所示,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等于滑動摩擦力。以Ff表示物塊所受摩擦力的大小,F表示拉力的大小。能正確描述Ff與F之間的關(guān)系的圖象可能是(　　) 答案B 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Ff=mgsinθ,方向沿斜面向上,也說明Ffm=μmgcosθ≥mgsinθ;當(dāng)受到力F后,摩擦力Ff=mgsinθ-F,F大小從零均勻增大,當(dāng)F=mgsinθ時,Ff=0,當(dāng)F>mgsinθ時,Ff反向增大,當(dāng)F=mgsinθ+Ffm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。 素養(yǎng)綜合練 9. (2016海南卷)如圖,在水平桌面上放置一斜面體P,兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示。則(　　) A.Ff1=0,Ff2≠0,Ff3≠0 B.Ff1≠0,Ff2=0,Ff3=0 C.Ff1≠0,Ff2≠0,Ff3=0 D.Ff1≠0,Ff2≠0,Ff3≠0 答案C 解析對整體受力分析可知,整體相對地面沒有相對運動趨勢,故Ff3=0;再將a和b看成一個整體,a、b整體有相對斜面向下運動的趨勢,故b與P之間有摩擦力,即Ff2≠0;再對a受力分析可知,a相對于b有向下運動的趨勢,a和b之間存在摩擦力作用,即Ff1≠0。選項C正確。 10.(多選)(2019湖南醴陵二中月考)兩個中間有孔的質(zhì)量均為M的小球用一輕彈簧相連,套在一水平光滑橫桿上,兩個小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在同一質(zhì)量為m的小球上,如圖所示。已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k,三根輕彈簧剛好構(gòu)成一個等邊三角形。則下列判斷正確的是(　　) A.水平橫桿對其中一個小球的支持力為Mg+mg B.連接質(zhì)量為m小球的其中一個輕彈簧的伸長量為 C.套在水平光滑橫桿上的輕彈簧的形變量為 D.連接質(zhì)量為m小球的其中一個輕彈簧的彈力為 答案BC 解析先將三個小球看作整體,在豎直方向整體受到兩個力的作用,即豎直向下的重力、豎直向上的支持力,其大小為2FN=(2M+m)g,則水平橫桿對其中一個小球的支持力為(M+m)g,故A錯誤;以m為研究對象,受到兩個彈力和m的重力的作用,故有2FTcos30=mg,解之得FT=mg,故D錯誤;連接質(zhì)量m小球的輕彈簧的伸長量為x,由FT=mg=kx得x=,故B正確;以M為研究對象,在水平方向有:FTcos60=kx解之得x=,故C正確。故選BC。 11.(2019寧夏青銅峽高級中學(xué)月考)如圖所示,斜面體放置在粗糙水平地面上,斜面傾角為θ=37,質(zhì)量為m=2 kg的物塊在水平向右的推力F=40 N作 用下恰好能沿斜面向上勻速運動,而斜面體始終保持靜止。(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)求: (1)地面對斜面體的摩擦力大小和方向; (2)物塊和斜面體間的動摩擦因數(shù); (3)固定斜面體,改變推力F的大小,可以使物塊在斜面體上保持靜止,求F的取值范圍。 答案(1)40 N　水平向左　(2)0.5　(3)3.6≤F<40 N 解析(1)對斜面體和物塊組成的整體,水平方向受力平衡,根據(jù)平衡條件可得:F-Ff=0,可得:Ff=40N,則地面對斜面體的摩擦力方向水平向左,大小為40N。 (2)物塊受力分析,受重力、水平推力F、斜面的支持力和沿斜面向下的滑動摩擦力四個力的作用而做勻速直線運動,將力沿平行于斜面和垂直于斜面正交分解, 在平行于斜面的方向上:Fcosθ=mgsinθ+μFN 在垂直于斜面的方向上:FN=Fsinθ+mgcosθ 代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.5 (3)當(dāng)推力F很小時,物塊受到重力、水平推力、斜面的支持力和沿斜面向上的靜摩擦力四個力的作用而靜止 在平行于斜面的方向上:F1cosθ+μFN=mgsinθ 在垂直于斜面的方向上:FN=F1sinθ+mgcosθ 代入數(shù)據(jù)解得:F1=N≈3.6N 所以當(dāng)3.6≤F<40N時,物塊會在斜面上保持靜止不動。 12.(2019貴州遵義航天高級中學(xué)一模)質(zhì)量均為m的兩物塊A和B之間連接著一個輕質(zhì)彈簧,其勁度系數(shù)為k,現(xiàn)將物塊A、B放在水平地面上一斜面的等高處,如圖所示,彈簧被壓縮L1,且物體與斜面均能保持靜止,已知斜面的傾角為θ,兩物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求: (1)斜面和水平地面間的靜摩擦力大小; (2)斜面對A的靜摩擦力大小; (3)彈簧的最大壓縮量L2。 答案(1)0　(2) (3) 解析(1)由兩物塊A和B及斜面整體受力平衡得 Ff地=0 (2)物塊A在斜面平面內(nèi)的受力如圖 物塊A受力平衡, Ff= F=kL1 Ff= (3)當(dāng)Ff最大時F最大 Ffm=μmgcosθ Fm= Fm=kL2 L2=