高考物理一轮总复习 必修部分 相互作用 重力 弹力 摩擦力限时规范特训

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高考物理一轮总复习 必修部分 相互作用 重力 弹力 摩擦力限时规范特训

第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‎  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,所以选项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,重心的位置就发生了变化,故选项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,所以选项D错误。‎ ‎2.[2015·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x1x2‎ 答案 D 解析 由于kx2=mBg,kx1=(mA+mB)g,故x1>x2,所以选项D对。‎ ‎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.[2016·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.[2015·临沂三模]如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角,用以卸下车厢中的货物。当倾角增大到θ时,质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下,则下列说法正确的是(  )‎ A.A、B间没有静摩擦力 B.A受到B的静摩擦力方向沿车厢底向上 C.A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为Mgsinθ D.A与车厢底面间的动摩擦因数μ=tanθ 答案 D 解析 因为A、B一起匀速下滑,以整体为研究对象,由平衡条件得:(M+m)gsinθ=μ(M+m)gcosθ,所以μ=tanθ,选项C错误,D正确;以B为研究对象,由平衡条件可知B受静摩擦力的作用,且方向沿车厢底向上,由牛顿第三定律知,A受到B的静摩擦力方向沿车厢底向下,选项A、B错误。‎ ‎6.如下图所示,水平传送带上放一物块,当传送带向右以速度v匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx;现令传送带向右加速到2v,这时的弹簧伸长量为Δx′。则关于弹簧前、后的伸长量,下列说法中正确的是(  )‎ A.弹簧伸长量将减小,即Δx′<Δx B.弹簧伸长量将增加,即Δx′>Δx C.弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化,最终Δx′=Δx D.弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变,即始终Δx′=Δx 答案 D 解析 弹簧弹力与传送带的滑动摩擦力是一对平衡力,而滑动摩擦力的大小与相对速度大小无关。‎ ‎7.[2015·长春质监]如图所示,小球a的质量为小球b质量的一半,分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°,轻弹簧A、B伸长量刚好相同,则下列说法中正确的是(  )‎ A.轻弹簧A、B的劲度系数之比为3∶1‎ B.轻弹簧A、B的劲度系数之比为2∶1‎ C.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2∶1‎ D.轻绳上拉力与轻弹簧B上拉力大小之比为1∶1‎ 答案 A 解析 设两弹簧的伸长量都为x,a的质量为m,对小球b受力分析,由平衡条件可得:弹簧B的弹力kBx=2mg,对小球a受力分析,可得:kBx+mg=kAxcos60°,联立可得:kA=3kB,选项A正确,B错误;同理轻绳上拉力F=kAxsin60°=kAx=kBx,选项C、D错误。‎ ‎8.[2015·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=‎20 kg,B物体质量M=‎30 kg。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‎0.2 m时,水平推力的大小为(g取‎10 m/s2)(  )‎ ‎ ‎ A.200 N B.250 N C.300 N D.350 N 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=250 N,因缓慢移动,故受力平衡,F=kx+f,代入数据F=300 N,故C正确,A、B、D错误。‎ ‎9.如图所示,质量为‎1 kg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=1 N的作用,g取‎10 m/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=2 N,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=1 N,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0.7 N B.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 N 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0.6 N≤Fm<0.7 N,故A错、B对;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对、D错。‎ ‎11.如图所示,有一个重力不计的正方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )‎ A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐增大 C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大 答案 BC 解析 容器始终保持静止,竖直方向重力平衡静摩擦力,因重力变大,则静摩擦力变大。水平力F决定最大静摩擦力,只要重力小于等于最大静摩擦力,容器静止,所以F不一定变大,可能不变。‎ ‎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。‎ ‎13.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。‎ 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2/3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=mg/k2,当向上缓慢拉A使B中弹力减为原来的2/3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=F1/k1= 这时B上端移动的位移x2==mg/k2= 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′=F1′/k1=mg 这时B上端移动的位移 x2′=ΔF2′/k2=mg 所以A上端上移的距离为 sA′=x1′+x2′=mg
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