2020版高考物理一輪復習 全程訓練計劃 課練4 重力 彈力 摩擦力（含解析）.doc

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重力 彈力 摩擦力 小題狂練④ 小題是基礎　練小題　提分快 1.[2019四川省成都外國語學校模擬]把一重力為G的物體，用一大小為F＝kt(k為恒量，t為時間)的水平推力壓在足夠高的豎直墻上，如圖所示，從t＝0開始物體所受的摩擦力隨t的變化關系的圖象可能正確的是(　　) 答案：B 解析：由題意，當F＝kt時，物體受到的摩擦力為f＝μF＝μkt，因此滑動摩擦力隨著時間的增加不斷增大，直到滑動摩擦力大于重力時，物體做減速運動，當物體速度減為零時，摩擦力變成靜摩擦力，物體處于靜止狀態(tài)，即使推力增大，靜摩擦力大小不變，選項B正確，A、C、D錯誤．綜上本題選B. 2．[2019河北省唐山模擬]如圖所示，兩木塊的質量分別為m1和m2，兩輕質彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧，在這過程中上面木塊移動的距離為(重力加速度為g)(　　) A. B. C.＋ D.＋ 答案：C 解析：在這個過程中，下面彈簧上的壓力由(m1＋m2)g減小到m2g，即減少了m1g，根據(jù)胡克定律可斷定下面彈簧的長度增長了Δl＝.上面的彈簧的壓力由m1g減小到0，即減少了m1g，根據(jù)胡克定律可斷定上面彈簧的長度增長了，故上面的木塊共上升＋，C正確． 3. [2019廣東省清遠檢測]如圖所示，一小車的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點為a，與斜面的接觸點為b.當小車和球一起在水平桌面上做直線運動時，下列結論正確的是(　　) A．球在a、b兩點處一定都受到支持力 B．球在a點處一定受到支持力，在b點處一定不受支持力 C．球在a點處一定受到支持力，在b點處不一定受到支持力 D．球在a點處不一定受到支持力，在b點處也不一定受到支持力 答案：D 解析：當小車和球一起做勻速運動時，球在b點處不受支持力作用，若小車和球一起水平向左做勻加速直線運動，球在a點處可能不受支持力作用，故D正確． 4．[2019四川省成都雙流中學模擬] 如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質量為m的小球．下列關于斜桿對小球的作用力F的判斷中，正確的是(　　) A．小車靜止時，F(xiàn)＝mgsinθ，方向沿桿向上 B．小車靜止時，F(xiàn)＝mgcosθ，方向垂直于桿向上 C．小車向右勻速運動時，一定有F＝mg，方向豎直向上 D．小車向右勻加速運動時，一定有F>mg，方向一定沿桿向上 答案：C 解析：小車靜止或勻速運動時，小球的加速度為零，合力為零，由平衡條件可得，桿對球的作用力豎直向上，大小為F＝mg，故A、B錯誤，C正確；若小車向右做勻加速運動，小球的合力沿水平方向向右，由牛頓第二定律可得：Fy＝mg，F(xiàn)x＝ma，F(xiàn)＝>mg，tanα＝＝，當a的取值合適時，α可以等于θ，但并不是一定相等，故D錯誤． 5. [2019湖南師范大學附中模擬]如圖所示，均勻T形物塊A質量為m，夾在兩個相同的水平墊板中，A與墊板間的動摩擦因數(shù)為μ，當墊板B、C以相同的水平速率v1對稱且勻速地向兩側退開時，若要使A以速率v2勻速前移(A始終在墊板上)，作用在A中央位置上與v2同向的水平拉力F的大小滿足(　　) A．F<μmg B．F＝μmg C．F>μmg D．不能確定 答案：A 解析： 對A進行受力分析，可知A在水平方向受到B與C對A摩擦力的作用和拉力的作用，由于滑動摩擦力的方向與相對運動的方向相反，所以相對B的運動的方向如圖(實線)：滑動摩擦力的方向以及滑動摩擦力的分解如圖中虛線．由對稱性可知，B與C對A的支持力都是mg，則：B對A的摩擦力：f1＝μmg，由圖可知，由于：f1＝，所以f1y＜f1＝μmg，同理，沿y方向C對A的摩擦力也滿足：f2yΔx C．彈簧的伸長量不變，即Δx′＝Δx D．無法比較Δx和Δx′的大小 答案：C 解析：物體所受的滑動摩擦力大小為f＝μN＝μmg，f與傳送帶的速度大小無關，當傳送帶的速度方向不變時，不管速度大小如何變化，物體所受的滑動摩擦力方向向右，大小不變，仍與彈簧彈力平衡，根據(jù)平衡條件有kx＝f，知彈簧的伸長量不變，則有Δx′＝Δx，故C正確． 4．[2019四川成都實驗高中一診]如圖，楔形物塊A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊B.用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面勻速上滑．現(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使物體B沿斜面勻速上滑．在B運動的過程中，楔形物塊A始終保持靜止．關于相互間作用力的描述正確的有(　　) A．A對B的摩擦力減小 B．拉力F一定增大 C．物體B對斜面的作用力不變 D．地面受到的摩擦力大小可能變大 答案：A 解析： 拉力F平行于斜面向上時，先對物體B進行受力分析如圖甲，根據(jù)平衡條件，有平行于斜面方向F＝f＋mgsinθ，垂直于斜面方向N＝mgcosθ，其中f＝μN，解得F＝mg(sinθ＋μcosθ)，f＝μmgcosθ，拉力改變方向后，設其與斜面夾角為α，根據(jù)平衡條件，在平行于斜面方向，有F′cosα＝f＋mgsinθ，垂直于斜面方向N′＋F′sinα＝mgcosθ，其中f′＝μN′，解得F′＝，f′＝μ(mgcosθ－F′sinα)，聯(lián)立各式得到滑動摩擦力減小，故A正確；拉力F可能變大，也可能減小，故B錯誤；對A進行受力分析，受重力、支持力、B對A的壓力、B對A的滑動摩擦力、地面對A的靜摩擦力，如圖乙，根據(jù)平衡條件，在水平方向有f靜＝N′sinθ＋f′cosθ；又因N＝N′，f＝f′，當拉力改變方向后，N′和f′都減小，故f′和N′的合力一定減小(B對A的力就是f′和N′的合力)，靜摩擦力也一定減小，故C、D錯誤． 5．物塊m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止狀態(tài)．如圖所示，若將外力F撤去，則(　　) A．物塊可能會沿斜面下滑 B．物塊受到的摩擦力變小 C．物塊受到的摩擦力大小不變 D．物塊對斜面的壓力變小 答案：B 解析：開始時，物塊在斜面上受重力mg、斜面的支持力N和摩擦力f、水平力F作用，物塊處于靜止狀態(tài)，因此f為靜摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件可知，在垂直于斜面的方向上有N＝mgcosα，在平行于斜面的方向上有f＝，由于水平力F與斜面平行，因此即使撤去外力F，對垂直于斜面方向上的受力情況無影響，故選項D錯誤；當撤去外力F后，在平行于斜面方向上，除斜面對物塊的摩擦力以外，僅剩下重力沿斜面向下的分力，且有mgsinα<，所以此時斜面對物塊的摩擦力仍然是靜摩擦力，故選項A錯誤；且有f′＝mgsinα，故選項B正確、C錯誤． 6．[2019河南八市質檢]如圖所示，質量均為1 kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài)，其中A、B兩個彈簧的勁度系數(shù)均為5 N/m，B彈簧上端與天花板固定連接，軸線與豎直方向的夾角為60，A彈簧豎直，g取10 m/s2，則以下說法正確的是(　　) A．A彈簧的伸長量為3 cm B．外力F＝10 N C．B彈簧的伸長量為4 cm D．突然撤去外力F瞬間，b球加速度為0 答案：D 解析：a、b兩球處于平衡狀態(tài)，所受合力均為零，A彈簧的伸長量為xA＝＝2 cm，故A錯；對a、b球及A彈簧整體受力分析得：外力F＝2mgtan60＝20 N，B彈簧彈力大小為FB＝＝40 N，則B彈簧的伸長量xB＝＝8 cm，故B、C錯；撤去力F瞬間，A、B彈簧的彈力不變，則b球所受合力仍為零，加速度為0，故D正確． 7．[2019河北石家莊模擬]如圖所示，一質量為M、傾角為θ的斜面體置于水平地面上，質量為m的小木塊(可視為質點)放在斜面上．現(xiàn)用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木塊上，拉力在斜面所在的平面內繞小木塊旋轉一周的過程中，斜面體和小木塊始終保持靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是 (　　) A．小木塊受到斜面的最大摩擦力為 B．小木塊受到斜面的最大摩擦力為F－mgsinθ C．斜面體受到水平地面的最大摩擦力為F D．斜面體受到水平地面的最大摩擦力為Fcosθ 答案：C 解析：對小木塊分析可知，力F繞小木塊旋轉一周的過程中，F(xiàn)沿斜面向下時小木塊受到的靜摩擦力最大，小木塊受到的最大靜摩擦力fm＝mgsinθ＋F，故A、B均錯誤；對M、m整體受力分析可知，水平地面對斜面體的摩擦力與F的水平分力大小相等，所以最大靜摩擦力為F，此時F與斜面底邊平行，所以C項正確、D項錯誤． 8．[2019江西南昌十校模擬]如圖，上表面為光滑曲面的物體靜置于水平地面上，一小滑塊從曲面底端受水平力作用緩緩沿曲面向上滑動一小段距離(對應圓心角小于10)的過程中物體始終靜止不動，則地面對物體的摩擦力f和地面對物體的支持力N大小變化的情況是(　　) A．f增大，N減小 B．f變小，N不變 C．f增大，N不變 D．f不變，N不變 答案：C 解析：對小滑塊進行受力分析，受重力、水平拉力和支持力，因處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的合成法則及平衡條件，知水平拉力在增大，再將物體與滑塊作為整體進行受力分析，處于平衡狀態(tài)，那么豎直方向與水平方向均平衡，因此地面對物體的支持力N大小不變，而地面對物體的摩擦力f隨著水平拉力的增大而增大，故C正確，A、B、D錯誤． 9．一根大彈簧內套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長0.20 m，它們的下端固定在地面上，而上端自由，如圖甲所示．當加力壓縮此組合彈簧時，測得力和彈簧壓縮距離之間的關系如圖乙所示，則兩彈簧的勁度系數(shù)分別是(設大彈簧的勁度系數(shù)為k1，小彈簧的勁度系數(shù)為k2)(　　) A．k1＝100 N/m，k2＝200 N/m B．k1＝200 N/m，k2＝100 N/m C．k1＝100 N/m，k2＝300 N/m D．k1＝300 N/m，k2＝200 N/m 答案：A 解析：當拉力小于20 N時，只壓縮大彈簧，所以0～0.2 m過程中圖線的斜率等于大彈簧的勁度系數(shù)，k1＝＝100 N/m.但壓縮量為0.3 m時，大彈簧被壓縮了0.3 m，而小彈簧被壓縮了0.1 m，則F＝k10.3 m＋k20.1 m＝50 N，得k2＝200 N/m，選項A正確． 10．[2019湖南婁底五校聯(lián)考]如圖所示，一輛運送沙子的自卸卡車裝滿沙子，沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底板間的動摩擦因數(shù)為μ2(μ2＞μ1)，車廂的傾角用θ表示，下列說法正確的是(　　) A．要順利地卸干凈全部沙子，應滿足tanθ＜μ2 B．要順利地卸干凈全部沙子，應滿足sinθ＞μ2 C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應滿足μ2＞tanθ＞μ1 D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應滿足tanθ＞μ2＞μ1 答案：C 解析：因為μ2＞μ1，可知越是上層的沙子越容易卸下，當與車廂底板接觸的沙子從車上卸下時，全部沙子就能順利地卸干凈，則有mgsinθ＞μ2mgcosθ，得tanθ＞μ2，故A、B錯誤；與車廂底板不接觸的沙子卸下，而與車廂底板接觸的沙子未卸下時，即只卸去部分沙子車上還留有一部分沙子，這時應有mgsinθ＞μ1mgcosθ，mgsinθ＜μ2mgcosθ，得μ2＞tanθ＞μ1，故C正確，D錯誤． 二、非選擇題 11．如圖所示，放在水平地面上的物體A的重力G＝100 N，右側連著一輕質彈簧，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，彈簧的勁度系數(shù)k＝2 500 N/m.可近似認為物體所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)用力拉彈簧，則： (1)當彈簧伸長1 cm時，求彈簧彈力F1和物體所受的摩擦力f1的大小； (2)當彈簧伸長2 cm時，求彈簧彈力F2和物體所受的摩擦力f2的大?。? 答案：(1)25 N　(2)40 N 解析：(1)由胡克定律知F1＝kx1＝2 500 N/m0.01 m＝25 N f＝μFN，F(xiàn)N＝G，則f＝μG＝40 N 因為F1f，所以物體運動，即f2＝40 N. 12. [2019安徽合肥一中段考]如圖所示，質量M＝1 kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質量m＝0.5 kg的小球相連，今用跟水平方向成60角的力F＝5 N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動中木塊、小球的相對位置保持不變，g＝10 m/s2.在運動過程中，求： (1)輕繩與水平方向的夾角θ； (2)木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ. 答案：(1)30　(2) 解析：(1)小球處于平衡狀態(tài)，其所受合力為零．以小球為研究對象分析受力如圖甲所示，由平衡條件得，水平方向Fcos60－Tcosθ＝0，豎直方向Fsin60－Tsinθ－mg＝0，解得θ＝30. (2)以木塊和小球整體為研究對象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得，水平方向有Fcos60－μN＝0，豎直方向有Fsin60＋N－mg－Mg＝0，解得μ＝.