物理高考大一轮复习第2章相互作用第4讲重力弹力摩擦力练习(含解析)

第4讲重力弹力摩擦力[解密考纲]主要考查有关弹力和摩擦力的问题，其中弹簧弹力的分析及应用在高考中出现的频率很高，摩擦力大小和方向的分析计算也是必考内容．1．(2019·重庆綦江区东溪中学高三一诊)(多选)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法正确的是( )A．物体的重心不一定在物体上B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．摩擦力可能是动力，也可能是阻力D．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比AC 解析物体的重心可能在物体上，也可能不在物体上，故选项A正确；劲度系数由弹簧本身决定，与产生的弹力大小无关，故选项B错误；物体受摩擦力作用，可能加快它的运动，也可能阻碍它的运动，故选项C正确；动摩擦因数是由接触面的材料、粗糙程度等因素决定的，与压力和滑动摩擦力的大小无关，故选项D错误．2．(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 解析铁球处于静止状态，当F较小时，球的受力情况如图甲所示，当F较大时，球的受力情况如图乙所示，故选项B、C正确．3．(2019·海安高级中学期中)用手施加水平向左的力F把物体a、b压在竖直墙上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是( )A．a受到墙壁摩擦力的大小随F的增大而增大B．a共受到五个力的作用C．b共受到三个力的作用D．物体b对物体a的弹力是由手的形变产生的B 解析a受到重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力，b对a向左的压力和向下的静摩擦力，所以a受到五个力作用，故选项B正确；b受到重力、F、a对b向右的弹力和向上的静摩擦力共四个力作用，故选项C错误；以a、b组成的整体为研究对象，分析受力情况，竖直方向受到a、b的总重力和墙壁对a的摩擦力，根据平衡条件得知，墙壁对a的摩擦力等于a和b的总重力，当F增大时，此摩擦力不变，故选项A错误；物体b对物体a的弹力是由b的形变产生的，故选项D错误．4．(2019·鹰潭一模)如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起．下列说法正确的是( )A．石块b对a的支持力一定竖直向上B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力D．石块c对b的作用力一定竖直向上D 解析由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a 的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故选项A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故选项C错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与a、b整体的重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故选项D正确．5．(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CD 解析小球受重力和杆的作用力F处于静止状态或匀速直线运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，则F＝mg，方向竖直向上；小车向右匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示，由图可知，F＞mg，方向可能沿杆向上，选项C、D正确．6．(2019·华中师大一附中高三滚动复习)(多选)如图所示，甲、乙两位同学做“拔河”游戏．两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，两位同学手掌粗糙程度也相同，在乙端的凳面上放有四块砖，下列说法正确的是 ( )A．由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己B．谁用的力气大就可以将凳子拉向自己C．由于乙端比较重，凳子和手之间产生较大的摩擦力，乙可以将凳子拉向自己D．拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动，甲的手可以和凳子间有相对滑动，也可以没有相对滑动CD 解析由图知，乙端对手的压力较大，所以乙端对凳子向右的最大静摩擦力大于甲端对凳子向左的最大静摩擦力，因此甲容易相对长凳滑动，即甲容易被从长凳上拉离，因此长凳将向右移动，即乙可以将凳子拉向自己，故选项C正确．拔河过程中，甲、乙向两侧拖拉的力比较小时，甲的手也可以和凳子间不发生相对滑动，故选项D正确．7．如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A处于静止状态．若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(g＝10 m/s2)( )A．物体A相对小车向右运动B．物体A受到的摩擦力减小C．物体A受到的摩擦力大小不变D．物体A受到的弹簧的拉力增大C 解析由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5 N，小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力F合＝ma＝10 N，可知此时小车对物体A的摩擦力为5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故选项A、B错误，C正确；同理可知，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故选项D错误．8．(2019·淄博一中高三期中)(多选)如图所示，质量为m的木块在水平向右拉力F的作用下，在质量为M的长木板上向右滑行，长木板处于静止状态．已如木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则( )A．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(M＋m)gC．μ1一定小于μ2D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动AD 解析对M分析，在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力，两个力平衡，则地面对木板的摩擦力F f＝μ1mg，故选项A正确，B错误；无论F大小如何，m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变，M在水平方向上仍然受到两个摩擦力处于平衡，不可能运动，故选项C错误，D正确．9．(2019·山西大学附属中学高三模块诊断)如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，第一次使水泥圆筒从木棍的上部以一定初速度滑下，恰能做匀速运动，若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，第二次仍将水泥圆筒放在两木棍的上部，使其以同样初速度下滑，则与第一次相比( )A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变B ．每根木棍对圆筒的支持力变小，摩擦力变小C ．圆筒仍能匀速下滑D ．圆筒将沿木棍减速下滑D 解析 水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知，摩擦力与重力在斜面方向的分力大小相等．将两棍间的距离稍增大后，两棍支持力的合力不变，而两支持力夹角增大，则每根木棍对圆筒的支持力变大，则圆筒的滑动摩擦力F f ＝μF N 也增大，而重力沿斜面向下的分力不变，所以圆筒减速下滑，故选项A 、B 、C 错误，D 正确．10．(2017·全国卷Ⅲ)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)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cmB 解析 将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ＝45，对钩码(设其重力为G )静止时受力分析，得G ＝2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1 m 2－0.8 m 2cos θ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G ＝2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2－0.8 m 2，联立解得L ＝92 cm ，可知选项A 、C 、D 错误，B 正确． 11．如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．质量为1 kg 的滑块以初速度v 0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f 随时间变化的图象是下图中的(取初速度v 0的方向为正方向，g ＝10 m/s 2)( )B 解析滑块上升过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N和F N＝mg cos θ联立得F f＝6.4 N，方向沿斜面向下．当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mg sin θ＜μmg cos θ，滑块不动，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F f′＝mg sin θ，代入可得F f′＝6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确．12．如图所示，质量为m B＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A．0.3 B．0.4 C．0.5 D．0.6A 解析对A受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1，①F N1＋F T sin θ＝m A g，②F f1＝μ1F N1，③由①②③得F T＝100 N；对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得F T cos θ＋F f2＝F，④F N2＋F T sin θ＝(m A＋m B)g，⑤F f2＝μ2F N2，⑥由④⑤⑥得μ2＝0.3，故选项A正确．。