2020届高考物理专题复习和测试 三大性质力(重力、弹力、摩擦力)

2020年高考物理专题复习与测试-------三大性
质力
（重力、弹力、摩擦力）及力的运算法则
一、单选题（共10题，40分） 1、图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A 所受弹力的情况，其中正确( )
【答案】C
2、如图所示，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球．在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )
A.m 2
B.32
m C ．m D ．2m 【答案】 C
3、如图所示，质量均为m 的A 、B 两球，由一根劲度系数为k 的轻弹簧连接静止于半径为R 的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R 且球半径远小于碗的半径．则弹簧的原长为
( )
A.mg k ＋R
B.mg 2k ＋R
C.23mg 3k
＋R D.3mg 3k
＋R
【答案】D 4、(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P ，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F 作用在P 上，使其向上做匀加速直线运动．以x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图象可能正确的是
( )
【答案】A 5、(2019·南京模拟)如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起斜向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止．若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，则下列说法正确的是
( )
A ．匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用
B ．匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上
C ．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下
D ．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上 【答案】B
6、如图所示，物体A 置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下
列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是()
A．物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下
B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下
C．物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用
D．无论A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同
【答案】D
7、如图，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()
A．2－3B．
3
6C．
3
3D．
3
2
【答案】C
8、如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为
()
A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g
B．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg
【答案】C
9、一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()
A．10 N，方向向左B．6 N，方向向右
C．2 N，方向向右D．0
【答案】C
10、如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示，则()
A．f1＝0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0
C．f1≠0，f2≠0，f3＝0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0
【答案】C
二、不定项选择题（共5题，30分）
11、(多选)如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆
的下端固定有质量为m的小球．下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是()
A．小车静止时，F＝mg sin θ，方向沿杆向上
B．小车静止时，F＝mg cos θ，方向垂直于杆向上
C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上
D．小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向可能沿杆向上
【答案】CD
12、(2019·安阳联考)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A 物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求()
A．A、B之间的最大静摩擦力B．水平面与B之间的滑动摩擦力
C．A、B之间的动摩擦因数μAB D．B与水平面间的动摩擦因数μ
【答案】AB
13、如图甲所示，斜面体固定在水平面上，斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态，拉力F在如图乙所示的范围内变化，取沿斜面向上为正方向，则下列物块所受的摩擦力F f与时间t的关系图象可能正确的是()
【答案】BD
14、(2019·山东潍坊高三质检)如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，那么木块受到的滑动摩擦力为()
A．μmg B．μ(mg＋F sin θ)
C．μ(mg－F sin θ) D．F cos θ
[答案]：BD
15、如图所示，某健身爱好者手拉着轻绳，在粗糙的水平地面上缓慢地移动，保持绳索始终平行于地面．为了锻炼自己的臂力和腿部力量，可以在O点悬挂不同的重物C，则()
A．若健身者缓慢向右移动，绳OA的拉力变小
B．若健身者缓慢向左移动，绳OB的拉力变小
C．若健身者缓慢向右移动，绳OA、OB拉力的合力变大
D．若健身者缓慢向左移动，健身者与地面间的摩擦力变小
【答案】BD
三、计算题（共2题，30分）
16、(2019·潍坊模拟)如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA ＝30°.乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA＝30°，求：
(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大？
(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大？
(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大？
【解析】(1)由于甲图中的杆可绕B转动，是转轴杆(是“活杆”)，故其受力方向沿杆方向，O 点的受力情况如图(a)所示，则O点所受绳子OA的拉力F T1、杆的弹力F N1的合力与物体的
重力是大小相等、方向相反的，在直角三角形中可得，F T1＝mg
sin 30°＝2mg；乙图中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的，由于O点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，且AOC是同一段绳子，而同一段绳上的力处处相等，故乙图中绳子拉力为F′T1＝F′T2＝mg.
(2)由图(a)可知，甲图中轻杆受到的弹力为F′N1＝F N1＝
mg
tan 30°＝3mg.
(3)对乙图中的滑轮受力分析，如图(b)所示，由于杆OB不可转动，所以杆所受弹力的方向不一定沿OB方向．即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等，方向相反，由图(b)可得，F2＝2mg cos 60°＝mg，则所求力F′N2＝F2＝mg.
【答案】(1)2mg mg(2)3mg(3)mg
17、如图2－1－29所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量为m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F。

(g＝10 m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
(2)若将弹簧拉长至11 cm时(物体在滑动过程中)，物体所受的摩擦力大小为多少？
(3)物体静止时，若将弹簧拉长至13 cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？
解析(1)物体匀速前进时，k(x－x0)＝μmg
则k＝μmg
x－x0＝0.2×2×10
0.12－0.10
N/m＝200 N/m。

(2)F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10) N＝2 N 最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力
Ffm＝0.2×2×10 N＝4 N，F1＜Ffm
故物体没动，所受静摩擦力Ff1＝F1＝2 N。

(3)弹簧弹力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10) N＝6 N。

物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为
Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N。

答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N。