《2020版高考物理一轮复习课后限时集训4重力弹力摩擦力含解析新人教版2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理一轮复习课后限时集训4重力弹力摩擦力含解析新人教版2.pdf（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课后限时集训(四)课后限时集训(四) 重力 弹力 摩擦力重力 弹力 摩擦力 (建议用时：40 分钟) 基础对点练 题组一：重力、弹力的分析 1如图所示，两辆车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物体重心的位置只与物体的质量分布有关 D力是使物体运动的原因 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，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，故 A 正确，B 错 误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的
2、形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了 变化，故 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，D 错误。 2.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。 关于小球的受力，下列说法正确的是( ) A重力和细线对它的拉力 B重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力 C重力和斜面对它的支持力 D细线对它的拉力和斜面对它的支持力 A 小球匀速运动，处于平衡状态，合力为零，则水平方向不能有力的作用，否则细线 不可能处于竖直状态，故选项 A 正确。 3.(多选)如图所示，一倾角为 45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需 加一水平力F，且F通
3、过球心，下列说法正确的是( ) A球一定受墙的弹力且水平向左 B球可能受墙的弹力且水平向左 C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上 BC F大小合适时， 球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才会对球有水平向左的弹力， 故 A 项错误，B 项正确 ； 而斜面必须有垂直于斜面向上的弹力才能使球不下落，故 C 项正确，D 项错误。 4(2019青岛检测)如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都 通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来 代替轻杆，能保持平衡的是( ) 甲 乙 丙 丁 A图中的AB杆可以用轻绳
4、代替的有甲、乙、丙 B图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 B 如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则不可用等 长的轻绳代替，题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆 的压力作用，故 A、C、D 均错误，B 正确。 题组二：胡克定律的应用 5.(2019万州模拟)如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们的一 端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长。 若把固定的物体换为质量为 2m的物体(
5、弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再 次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了 x，则 x为( ) A. B. mg k1k2 k1k2 mgk1k2 C. D. 2mg k1k2 k1k2 2mgk1k2 A 设放质量为m的物体时，k1压缩量为x，有k1xmg； 放质量为 2m的物体时，又压缩 了 x，有k1(xx)k2x2mg，将k1xmg代入，即可得 x，故选项 A 正确。 mg k1k2 6.(2019宁波模拟)如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA3 N，GB4 N，弹簧的重 力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F2 N，则天花板受到的拉力 和地板受到
6、的压力，有可能是( ) A3 N 和 4 N B5 N 和 6 N C1 N 和 2 N D5 N 和 2 N D 当弹簧由于被压缩而产生 2 N 的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知识：天花板受 到的拉力为 1 N，地板受到的压力为 6 N； 当弹簧由于被拉伸而产生 2 N 的弹力时，可得天花板 受到的拉力为 5 N，地板受到的压力为 2 N，D 正确。 7(2019潍坊调研)一小组将两个完全相同的轻弹簧分别按图甲和图乙连接，等效为两 个新弹簧，测得两个新弹簧的“拉力与弹簧伸长量的关系图象”如图丙所示，则下列说法正 确的是( ) 甲 乙 丙 AF2 N 时甲图中每个弹簧伸长 0.1 m BF
7、2 N 时乙图中每个弹簧伸长 0.1 m C原来每个弹簧的劲度系数为 20 N/m Db为甲图弹簧得到的图象 A 根据弹簧串联与并联的特点可知，两条弹簧并联后新弹簧的劲度系数增大，而串联 后新弹簧的劲度系数相对较小 ； 弹簧的拉力与弹簧伸长量的关系图象中，直线的斜率 ：k， F x 对比胡克定律：Fkx可知，直线的斜率即表示弹簧的劲度系数。由于a的劲度系数大，b 的劲度系数小，所以a为甲图弹簧得到的图象，b为乙图弹簧得到的图象，D 错误。甲图是两 根弹簧并联，新弹簧的伸长量等于每一个弹簧的伸长量，所以甲图中，F2 N 时每个弹簧都 伸长 0.1 m，故 A 正确，B 错误。由丙图可知，新弹簧的
8、劲度系数：k甲 N/m20 F x 2 0.1 N/m，则原来每个弹簧的劲度系数一定不是 20 N/m，故 C 错误。 题组三：摩擦力的分析与计算 8.(2019成都调研)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上 端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止。则( ) A绳子上拉力一定为零 B地面受的压力可能为零 C地面与物体B间可能存在摩擦力 DA、B之间可能存在摩擦力 D 若A、B间没有摩擦力，则A受重力和绳的拉力平衡，若A、B间有摩擦力，则A受 重力、支持力和B对A摩擦力可平衡，绳的拉力可以为零，选项 A 错误，D 正确；由平衡条件 知，若A、B间没有摩擦
9、力，则B受重力和地面对B的支持力，若A、B间有摩擦力，则B受 重力、A对B的压力、 地面对B的支持力和A对B摩擦力， 故地面受的压力不可能为零， 选项 B 错误；A、B作为整体，水平方向不受力，故地面与B间没有摩擦力，选项 C 错误。 9 (2019贵阳模拟)如图所示， 一物块放在倾斜的木板上， 当木板的倾角分别为 30 和 45时物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为( ) A. B. C. D. 1 2 2 2 3 2 5 2 B 当木板倾角是30时， 物块受到静摩擦力， 其大小等于mgsin 30， 当木板倾角是45 时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于mgcos 45
10、，由题意可得mgcos 45 mgsin 30，解得，选项 B 正确。 2 2 10 物体A的质量为 1 kg， 置于水平地面上， 物体与地面的动摩擦因数为0.2， 从 t0 开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F1 N 的作用，则 能反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图象的是图中的(取向右为正方向，g10 m/s2)( ) A B C D A 开始时，滑动摩擦力方向与速度方向相反，即水平向左，大小为fmg2 N；当 物体的速度减到零时，由于物体受到向左的恒力F1 N 的作用，所以物体将受到向右的静摩 擦力，大小等于 1 N，A 项正确。 11.(多选)如图所示， 将
11、一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端， 已知传送带以速度v0 顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为，传送带左右距离无限长，重力加速度为g。 从滑块放上去开始计时，在t时刻突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关 于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) A滑块始终没有受到静摩擦力作用 B滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力为mg C滑块受到的摩擦力一直不变 D传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma BD 滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为mg； 如果断电时滑块速度已经 达到v0，且ag，则滑块与传送带将以相同的加速度减速，滑块受到静摩擦力，大小为ma； 如果断电
12、时滑块速度刚好达到v0， 且ag， 则传送带以加速度a减速， 滑块只能以加速度g 减速，滑块受到滑动摩擦力，大小为mg，方向在断电时刻突然变为向后；至于断电时刻， 滑块速度未达到v0的情况， 更为复杂， 在此不做讨论 ； 综上所述， 选项 A、 C 错误， B、 D 正确。 12.(多选)如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均 处于静止状态，下列判断正确的是( ) AB物体对A物体的静摩擦力方向向下 BF增大时，A和墙之间的摩擦力也增大 C若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力 D不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力
13、AD 将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上，对B受力分析 可知B受到的摩擦力方向向上， 由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下， A正确 ； 由于A、B 两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知 B 错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体的总 重力等大、反向，故 C 错误，D 正确。 考点综合练 13.(2019呼和浩特检测)木块A、B分别重 40 N 和 60 N，由一根轻弹簧连接，它们与水 平地面之间的动摩擦因数均为 0.2。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了 3 cm，弹簧的劲度系数 为 200 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用水平向右的拉力F作用在木块B上，如
14、图所 示(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) A若水平拉力F大于 14 N，木块A、B将一起开始向右运动 B若水平拉力F大于 20 N，木块A、B将一起开始向右运动 C若水平拉力F5 N，木块B将开始向右运动 D如果水平拉力F向左作用在木块B上，且若水平拉力F的大小大于 19 N 时，木块B将 开始向左运动 D 施加力F前，由平衡条件得，木块受的静摩擦力fkx200 N/m0.03 m6 N，施 加力F后， 由平衡条件得，B恰好发生相对滑动时的拉力大小F1GBkx0.260 N6 N6 N， 故当水平拉力大于 6 N 时木块B开始向右运动，A恰好发生相对滑动时， 弹簧弹力大小 FGA8 N，则
15、拉力大小F2GBF20 N，故当水平拉力大于 20 N 时木块A开始向 右运动，选项 A、B、C 错误；若水平拉力F向左，由平衡条件得，B恰好发生相对滑动时的拉 力大小F3GBkx0.260 N6 N18 N， 因为F19 N18 N， 故木块B将开始向左运动， 选项 D 正确。 14.如图所示，倾角为 45的斜面B放置在水平面上，物块A放在斜面B上，A、B接触 面光滑，水平力F作用在物块A上，A、B一起向左沿着水平面匀速滑动，若B与地面间的动 摩擦因数为，则物块A与斜面B的质量之比为( ) A. B. C. D. 1 1 1 1 A 把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F(mAmB)g，以A
16、物体为研究对象，A 物体受到三个力的作用，因为斜面的倾角为 45，则FmAg，解得，A 正确。 mA mB 1 15.如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物 块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围， 已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。 由此可求出( ) A物块的质量 B斜面的倾角 C物块与斜面间的最大静摩擦力 D物块对斜面的压力 C 设斜面倾角为，斜面对物块的最大静摩擦力为Ff。当F取最大值F1时，最大静摩 擦力Ff沿斜面向下，由平衡条件可得F1mgsin Ff； 当F取最小值F2时，Ff沿斜面向上， 由平衡条件可得F2mgsin Ff。
17、联立两式可求出最大静摩擦力Ff， C选项正确。 F1F2 2 FNmgcos ，因为m和均未知，所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的 压力，A、B、D 选项错误。 16.一横截面为直角三角形的木块按如图所示放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹 簧相连放在倾角为 30的直角边上，物体C放在倾角为 60的直角边上，B与C之间用跨过 定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为，整个装置处于静止状态。已知物体A、B与斜面 3 4 间的动摩擦因数相同(1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面 间无摩擦，则( ) A物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向 B物体A
18、所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用 1 2 C弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下 1 2 D剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑 C 物体C的质量为m，其重力沿斜面的分力为 2mg，取A、B及中间的弹簧为系统， 4 3 3 则有 2mg2mgsin 30Ff， 所以Ffmg， 因动摩擦因数1， 所以A、B一定受摩擦力作用， 且方向均沿斜面向下，A、B 错误 ； 物体A、B的受力情况分别如图甲、乙所示，即有Tmgsin 30FfA，TFfBmgsin 302mg，TT，得FfAFfBmg，C 正确；剪断弹簧瞬间， 1 2 物体A仍处于静止状态，D 错误。
19、甲 乙 高考真题集中练 (教师用书独具) 1.(2017全国卷)如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运 动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成 60角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与 桌面间的动摩擦因数为( ) A2 B. C. D.3 3 6 3 3 3 2 C 设物块的质量为m。据平衡条件及摩擦力公式有 拉力F水平时，Fmg 拉力F与水平面成 60角时，Fcos 60(mgFsin 60) 联立解得。故选 C。 3 3 2(多选)(2016全国卷)如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细 绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b
20、.外力F向右上方 拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静 止，则( ) A绳OO的张力也在一定范围内变化 B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 BD 因为物块b始终保持静止， 所以绳OO的张力不变， 连接a和b的绳的张力也不变， 选项 A、C 错误；拉力F大小变化，F的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡条 件知，物块b受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项 B、D 正确。 3(2014全国卷)如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平
21、衡 状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值， 小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球 的高度( ) A一定升高 B一定降低 C保持不变 D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 A 这是一连接体， 当稳定后， 小球与小车有相同的加速度， 橡皮筋中弹力满足 胡克定律， 并且竖直方向合力为零，由此判断橡皮筋竖直方向的分量与原来长度的 关系。设橡皮筋原长为l0、劲度系数为k，静止时，橡皮筋长度为l，加速时长度 为l且与竖直方向夹角为。由胡克定律可知，静止时k(ll0)mg，加速时小球受力分析 如图所示，由牛顿第二定律可 知
22、 k(ll0)cos mg k(ll0)sin ma 则k(ll0)k(ll0)cos lcos ll0(1cos ) 即lcos l 所以小球高度一定升高，故选项 A 正确。 4(2017全国卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点 上，弹性绳的原长也为 80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始 终处于弹性限度内)( ) A86 cm B92 cm C98 cm D104 cm B 轻质弹性绳的两端分别固定在相距 80 cm 的两点上， 钩码挂在弹性绳 的中点， 平衡时弹性绳的总长度为 100 cm， 以钩码为研究对象， 受力如图所示， 由胡克定律Fk0.1k，由共点力的平衡条件和几何知识得F ( l 2 l0 2) mg 2sin ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花 板上的同一点，设弹性绳的总长度变为l，由胡克定 5mg 6 律得Fk， 由共点力的平衡条件F，联立上面各式解得l92 cm，选项 B ( l 2 l 0 2) mg 2 正确。