2019高考物理大一轮复习 第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力精练(含解析)

第1讲重力弹力摩擦力
◎基础巩固练
1．(多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不一定”，其中说法正确的是( )
A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同
B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线
C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力
解析：摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与它的运动方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上，故A、B正确；运动的物体可能受静摩擦力作用，如随传送带一起加速的物体，静止的物体可能受滑动摩擦力作用，如滑块滑过固定的木板时木板受到的力，故C正确；静摩擦力也可以充当动力，故D 错误。

答案：ABC
2.
如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个重球，在重球下放着一光滑斜面，球与斜面接触且处于静止状态，弹簧保持竖直，则重球受到的力有( )
A．重力和弹簧的拉力
B．重力、弹簧的拉力和斜面的支持力
C．重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力
D．重力、弹簧的拉力、斜面的支持力、下滑力
解析：斜面光滑，故重球不受静摩擦力，所谓下滑力是重力沿斜面的分力，当谈到受重力作用后不应再提下滑力，故C、D错误；重球处于静止状态，且弹簧保持竖直，重球不受斜面的支持力，否则在支持力的作用下重球水平方向受到的合力不为零，弹簧不能保持竖直状态，A正确，B错误。

答案： A
3.
如图所示，粗糙水平面上，用弹簧系住一个重60 N的物块，物块保持静止，已知物块与水平间的动摩擦因数μ＝0.3，那么该弹簧的弹力不可能是( )
A．10 N，水平向右
B．16 N，水平向右
C．20 N，水平向左
D．0
解析：物块与水平面间的最大静摩擦力为F＝μF N＝18 N，物块要保持静止，则弹簧弹力应小于或等于18 N，方向可以水平向左，也可以水平向右，故选项C不可能。

答案： C
4.
(2018·广东省百校联考)如图所示，一个人站在水平地面上的长木板上，用力F向右推同样放置在木板上的箱子，木板、人、箱子均处于静止状态。

三者的质量均为m，重力加速度为g。

下列说法正确的是( )
A．箱子受到的摩擦力方向向右
B．人受到的摩擦力方向向右
C．地面对木板的摩擦力方向向右
D．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg
解析：箱子在水平方向受到人向右的推力和木板向左的摩擦力而处于静止状态，A错误；人受到箱子对人的向左的推力和木板对人的向右的摩擦力，二力平衡，故B正确；木板受到箱子向右的摩擦力和人向左的摩擦力，二力平衡，所以地面对木板没有摩擦力，C错误；将木板、人、箱子三者看作一个整体，竖直方向受到重力和地面的支持力，所以支持力等于三者的重力之和3mg，根据牛顿第三定律，木板对地面的压力大小为3mg，D错误。

答案： B
5.
如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲。

已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力( )
A．大小为7.5 N
B．大小为10 N
C．方向与水平方向成53°角斜向右下方
D．方向与水平方向成53°角斜向左上方
解析：对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力和绳子的拉力与小球的重力的合力等值反向，由平衡条件知：F＝102＋7.52 N＝156.25 N，故A、B均错。

令AB杆对
小球的作用力与水平方向夹角为α，可得tan α＝G
F拉＝
4
3
，α＝53°，方向斜向左上方，故
C项错误，D项正确。

答案： D
6.
(2018·玉林模拟)如图所示，物体A静止在粗糙水平面上，左边用一轻质弹簧和竖直墙相连，弹簧的长度大于原长。

现用从零开始逐渐增大的水平力F向右拉A，直到A被拉动，在A被拉动之前的过程中，弹簧对A的弹力F1的大小和地面对A的摩擦力F f大小的变化情况是( )
A．F1减小B．F1增大
C．F f先减小后增大D．F f始终减小
解析：在A被拉动之前的过程中，弹簧仍处于原状，因此弹力F1不变，静止时弹簧的长度大于原长，则弹簧对A的拉力向左，由于水平面粗糙，因此物体受到水平向右的静摩擦力F f，当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉A，直到把A拉动前过程中，物体A受到的静摩擦力F f从向右变为水平向左，所以F f大小先减小后增大，故C正确，A、B、D 错误。

答案： C
7.
(2018·吉林模拟)质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，力F垂直于斜面作用在物体上，物体处于静止状态，如图所示。

下列说法中正确的是( )
A．力F越大，物体所受摩擦力越大
B．力F越小，物体所受摩擦力越小
C．力F越大，物体所受摩擦力可能越大，也可能越小
D．物体所受摩擦力的大小与力F无关
解析：根据平衡条件，摩擦力大小F f＝G sin α，与力F无关，故A、B、C错误，D 正确。

答案： D
8．(2018·江西十校联考)
如图，将两个相同的木块a、b置于粗糙的水平面上，中间用轻弹簧连接，a用细绳系于墙壁，开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，细绳有拉力。

a所受摩擦力F f a等于零，b所受摩擦力F f b不等于零，现将细绳剪断的瞬间( )
A．F f b大小不变B．F f b变为零
C．F f a仍等于零D．F f a方向向右
解析：剪断细绳瞬间，弹簧形变量未能改变，即弹力大小未变，那么，b的受力情况未变，故A正确，B错误；而a受到的细绳拉力突然消失，弹簧的弹力使得它立即产生向右的运动趋势，a立即获得向左的摩擦力，所以C、D错误。

答案： A
9．(多选)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同。

三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。

则下列说法正确的是( )
A．A物体受到的摩擦力不为零，方向向右
B．三个物体只有A物体受到的摩擦力为零
C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同
D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反
解析：A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，选项A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mg sin θ，方向均沿传送带向上，选项B、C正确，D错误。

答案：BC
◎能力提升练
10.
(2018·潍坊模拟)弹簧拉力器是一种适合于大众健身的器械，如图所示，它由几根规格相同的弹簧并联而成，弹簧根数可以调整。

甲同学使用挂有3根弹簧的拉力器训练，乙同学使用挂有2根弹簧的拉力器训练，乙同学将弹簧拉开的最大伸长量是甲同学的2倍，则乙同学对拉力器施加的最大拉力是甲同学的( )
A.3
4
倍 B.
4
3
倍
C.3
2
倍D．2倍
解析：设一根弹簧的劲度系数为k，甲拉开的最大伸长量为x，乙拉开的最大伸长量
为2x ，甲的力为F ＝3kx ，乙的力为F ′＝2k ×2x ，故乙同学对拉力器施加的最大拉力是甲同学的n 倍，n ＝
F ′F ＝4kx 3kx ＝4
3
，选项B 正确。

答案： B 11.
如图所示，质量为m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，当传送带分别以v 1、v 2的速度逆时针运动时(v 1<v 2)，绳中的拉力分别为F 1、
F 2，则下列说法正确的是( )
A ．物体受到的摩擦力F f1<F f2
B ．物体所受摩擦力方向向右
C ．F 1＝F 2
D ．传送带速度足够大时，物体受到的摩擦力可为0 解析：
物体的受力如图所示，滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡，因此方向向左，选项B 错误；设绳与水平方向成θ角，则F cos θ－μF N ＝0，F N ＋F sin θ－mg ＝0，解得F ＝μmg
cos θ＋μsin θ，因为θ不变，所以F 恒定不变，选项C 正确；滑动摩擦力F f ＝F cos θ
＝
μmg cos θ
cos θ＋μsin θ也不变，选项A 、D 错误。

答案： C 12.
如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在O 点，弹簧1的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30°，弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为m 的物体且处于静止状态，此时弹簧1、2、3的形变量分别为x 1、x 2、x 3，则( )
A ．x 1∶x 2∶x 3＝3∶1∶2
B ．x 1∶x 2∶x 3＝2∶1∶ 3
C．x1∶x2∶x3＝1∶2∶ 3 D．x1∶x2∶x3＝3∶2∶1
解析：对物体受力分析可知，kx3＝mg，对弹簧的结点受力分析可知，kx1cos 30°＝kx3，kx1sin 30°＝kx2，联立解得x1∶x2∶x3＝2∶1∶3，故选项B正确。

答案： B
13.
(2018·北京市延庆三中模拟)如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的。

已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。

若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为( )
A．4μmg B．3μmg
C．2μmg D．μmg
解析：因为P、Q都做匀速运动，因此可用整体法和隔离法求解。

隔离Q进行分析，Q 在水平方向受绳向左的拉力F T和向右的摩擦力F f1＝μmg，因此F T＝μmg。

对整体进行分析，整体受绳向左的拉力2F T，桌面对整体的向左的摩擦力F f2＝2μmg，向右的外力F，由平衡条件得：F＝2F T＋F f2＝4μmg。

故A正确。

答案： A
14．(多选)(2018·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
解析：当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为F fm＝kt1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则F fAB＝kt2－F fm＝k(t2－t1)，A、B正确；由于A、B的质量未知，则μAB和μ不能求出，C、D错误。

答案：AB。