2021版高考物理一轮复习课时规范练4重力弹力摩擦力含解析

2021版高考物理一轮复习课时规范练4重力弹力摩擦力含解析

课时规范练4　重力　弹力　摩擦力 ‎1.(力的概念)下列关于常见力的说法正确的是(　　)‎ A.弹力、重力、支持力、摩擦力都是按照力的性质命名的 B.有规则形状的物体,其重心就在物体的几何中心 C.两接触面间有摩擦力存在,则一定有弹力存在 D.物体之间接触就一定产生弹力 ‎2.‎ ‎(弹力)(2019·浙江宁波模拟)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是(　　)‎ A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变 B.运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的 C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大 D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力 ‎3.‎ ‎(弹力)(2019·广东清远检测)如图所示,一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列结论正确的是(　　)‎ A.球在a、b两点处一定都受到支持力 9‎ B.球在a点处一定受到支持力,在b点处一定不受支持力 C.球在a点处一定受到支持力,在b点处不一定受到支持力 D.球在a点处不一定受到支持力,在b点处也不一定受到支持力 ‎4.(多选)(弹力)(2019·湖南衡阳八中月考)四个完全相同的弹簧测力计,外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连,挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F,以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法正确的是(　　)‎ A.如果图甲中的物体静止在水平地面上,那么弹簧测力计的读数可能小于F B.如果图乙中的物体静止在斜面上,那么弹簧测力计的读数一定等于F C.如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上,那么弹簧测力计的读数一定等于F D.如果已知图丁中水平地面光滑,则由于物体的质量未知,无法判定弹簧测力计的读数与F的大小关系 ‎5.‎ ‎(摩擦力)(2019·贵州贵阳摸底)如图所示,一物块放在倾斜的木板上,当木板的倾角θ分别为30°和45°时物块所受的摩擦力的大小相等,则物块与木板间的动摩擦因数为(　　)‎ A.‎1‎‎2‎ B.‎2‎‎2‎ C.‎3‎‎2‎ D.‎‎5‎‎2‎ ‎6.‎ 9‎ ‎(摩擦力)(2019·四川乐山高三一调)如图所示,A、B两个物体质量分别为m1和m2,A与B间动摩擦因数为μ1,B与地面间动摩擦因数为μ2。现用力F拉着A物体向右运动,B保持静止,则关于地面对B物体的摩擦力大小和方向下列说法正确的是(　　)‎ 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 ‎7.(摩擦力)(2019·河北石家庄模拟)如图甲所示,一物块静止在倾角为α的固定斜面上,现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用。物块所受摩擦力Ff和推力F的大小关系如图乙所示,图中a、b、F0均为已知量。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法不正确的是(　　)‎ A.由图可求出物块的质量 B.由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数 C.F小于F0时物块保持静止状态 D.F大于F0后物块做匀变速运动 ‎8.(摩擦力)(2019·陕西西安联考)如图所示,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,轻弹簧处于自然状态,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。现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m时,水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)(　　)‎ 9‎ A.350 N B.300 N C.250 N D.200 N 素养综合练 ‎9.‎ ‎(2019·湖南娄底五校联考)如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底板间的动摩擦因数为μ2(μ2>μ1),车厢的倾角用θ表示,下列说法正确的是(　　)‎ A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tan θ<μ2‎ B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sin θ>μ2‎ C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>tan θ>μ1‎ D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足tan θ>μ2>μ1‎ ‎10.‎ ‎(多选)(2019·湖南醴陵二中月考)两个中间有孔的质量均为M的小球用一轻弹簧相连,套在一水平光滑横杆上,两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则下列判断正确的是(　　)‎ A.水平横杆对其中一个小球的支持力为Mg+mg B.连接质量为m小球的其中一个轻弹簧的伸长量为‎3‎mg‎3k 9‎ C.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为‎3‎mg‎6k D.连接质量为m小球的其中一个轻弹簧的弹力为mg‎3‎ ‎11.‎ ‎(2019·宁夏青铜峡高级中学月考)如图所示,斜面体放置在粗糙水平地面上,斜面倾角为θ=37°,质量为m=2 kg的物块在水平向右的推力F=40 N作用下恰好能沿斜面向上匀速运动,而斜面体始终保持静止。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:‎ ‎(1)地面对斜面体的摩擦力大小和方向;‎ ‎(2)物块和斜面体间的动摩擦因数;‎ ‎(3)固定斜面体,改变推力F的大小,可以使物块在斜面体上保持静止,求F的取值范围。‎ 9‎ ‎12.‎ ‎(2019·贵州遵义航天高级中学一模)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧,其劲度系数为k,现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处,如图所示,弹簧被压缩L1,且物体与斜面均能保持静止,已知斜面的倾角为θ,两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:‎ ‎(1)斜面和水平地面间的静摩擦力大小;‎ ‎(2)斜面对A的静摩擦力大小;‎ ‎(3)弹簧的最大压缩量L2。‎ 参考答案 课时规范练4　重力　弹力　摩擦力 ‎1.C ‎2.D　发生相互作用的物体均要发生形变,故A错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B错误;在最低点,运动员虽然瞬时速度为零,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误,D正确。‎ 9‎ ‎3.D　当小车和球一起做匀速运动时,球在b点处不受支持力作用;若小车和球一起水平向左做匀加速直线运动,球在a点处可能不受支持力作用,故D正确。‎ ‎4.BC　题图甲中的物体静止在水平地面上,根据平衡条件,弹簧测力计的读数等于F,故A错误;不论物体静止在斜面上,还是静止在粗糙水平地面上,由平衡条件可知,弹簧测力计的读数一定等于F,故B、C正确;已知题图丁中水平地面光滑,虽然物体的质量未知,但是弹簧测力计的读数与F的大小仍相等,故D错误。‎ ‎5.B　木板倾角较小时,物块与木板间为静摩擦力,由平衡条件可知,Ff=mgsin30°;倾角较大时,物块与木板间为滑动摩擦力,即F'f=μmgcos45°,由题意知,μmgcos45°=mgsin30°,得μ=‎2‎‎2‎,B项正确。‎ ‎6.D　对A受力分析,A受到重力、支持力、拉力和B对A的摩擦力FfBA=μ1m1g,方向水平向左;对B受力分析,在水平方向B受到A对B的摩擦力FfAB与地面对B的摩擦力,由于B保持静止,所以地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力大小相等,方向相反,故地面对B物体的摩擦力大小为μ1m1g,方向水平向左,故D正确,ABC错误。‎ ‎7.D　设物块的质量为m,当推力F=0时,物块所受的摩擦力为a=mgsinα,可以得出物块质量m=agsinα,选项A正确;当推力F增大到F0时,物块开始滑动,物块所受的摩擦力为Ff=b=μmgcosα,可得出物块与斜面之间的动摩擦因数,选项B正确;F小于F0时物块保持静止状态,选项C正确;F大于F0后物块保持运动状态,但不是匀变速运动,选项D不正确。‎ ‎8.B　设A、B间没有相对滑动,则轻弹簧的压缩量为x=0.2m,此时轻弹簧的弹力大小为F=kx=50N,而A与B间的最大静摩擦力为FfA=μmg=100N,所以A、B之间没有相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,其大小为Ff1=50N,B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff2=μ(m+M)g=250N,所以F=Ff1+Ff2=300N,即B选项正确。‎ ‎9.C　因为μ2>μ1,可知越是上层的沙子越容易卸下,当与车厢底板接触的沙子从车上卸下时,全部沙子就能顺利地卸干净,则有mgsinθ>μ2mgcosθ,得tanθ>μ2,故A、B错误;与车厢底板不接触的沙子卸下,而与车厢底板接触的沙子未卸下时,即只卸去部分沙子车上还留有一部分沙子,这时应有mgsinθ>μ1mgcosθ,mgsinθ<μ2mgcosθ,得μ2>tanθ>μ1,故C正确,D错误。‎ ‎10.BC　先将三个小球看作整体,在竖直方向整体受到两个力的作用,即竖直向下的重力、竖直向上的支持力,其大小为2FN=(2M+m)g,则水平横杆对其中一个小球的支持力为(M+‎1‎‎2‎m)g,故A错误;以m 9‎ 为研究对象,受到两个弹力和m的重力的作用,故有2FTcos30°=mg,解之得FT=‎3‎‎3‎mg,故D错误;连接质量m小球的轻弹簧的伸长量为x,由FT=‎3‎‎3‎mg=kx得x=‎3‎mg‎3k,故B正确;以M为研究对象,在水平方向有:FTcos60°=kx'解之得x'=‎3‎mg‎6k,故C正确。故选BC。‎ ‎11.答案 (1)40 N　水平向左　(2)0.5　(3)3.6≤F<40 N 解析 (1)对斜面体和物块组成的整体,水平方向受力平衡,根据平衡条件可得:F-Ff=0,可得:Ff=40N,则地面对斜面体的摩擦力方向水平向左,大小为40N。‎ ‎(2)对物块受力分析,受重力、水平推力F、斜面的支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力四个力的作用而做匀速直线运动,将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 代入数据解得:μ=0.5‎ ‎(3)当推力F很小时,物块受到重力、水平推力、斜面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力四个力的作用而静止 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 代入数据解得:F1=‎40‎‎11‎N≈3.6N 所以当3.6≤F<40N时,物块会在斜面上保持静止不动。‎ ‎12.答案 (1)0　(2)‎‎(kL‎1‎‎)‎‎2‎+(mgsinθ‎)‎‎2‎ ‎(3)‎‎(μmgcosθ‎)‎‎2‎-(mgsinθ‎)‎‎2‎k 解析 (1)由两物块A和B及斜面整体受力平衡得 9‎ Ff地=0‎ ‎(2)物块A在斜面平面内的受力如图 物块A受力平衡,‎ Ff=‎F‎2‎‎+(mgsinθ‎)‎‎2‎ F=kL1‎ Ff=‎‎(kL‎1‎‎)‎‎2‎+(mgsinθ‎)‎‎2‎ ‎(3)当Ff最大时F最大 Ffm=μmgcosθ Fm=‎Ffm‎2‎‎-(mgsinθ‎)‎‎2‎ Fm=kL2‎ L2=‎‎(μmgcosθ‎)‎‎2‎-(mgsinθ‎)‎‎2‎k 9‎