2014届高考物理(安徽专用)第一轮复习方案第二章第1讲重力、弹力、摩擦力(含解析)

第二章 相互作用
第1讲 重力 弹力 摩擦力
时间：60分钟
1．关于由滑动摩擦力公式F f ＝μF N 推出的μ＝F f F N
，下列说法正确的是 ( )．
A ．动摩擦因数μ与摩擦力F f 成正比，F f 越大，μ越大
B ．动摩擦因数μ与正压力F N 成反比，F N 越大，μ越小
C ．μ与F f 成正比，与F N 成反比
D ．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
解析 动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定，与摩擦力F f 和压力F N 无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数μ也就确定了． 答案 D
2．如图2-1-13所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一
切摩擦忽略不计，各个装置平衡时各弹簧的弹力分别为F 1、F 2、F 3、F 4，其大小关系是
( )．
图2-1-13
A ．F 1＝F 2<F 3＝F 4
B ．F 1＝F 2＝F 3＝F 4
C ．F 1＝F 3>F 2＝F 4
D ．F 3＝F 4>F 1>F 2
解析 设每个球的重力均为G ，分析第1个图中下面那个球的受力情况可得F 1＝G ，分析第2个图中小球的受力情况易得F 2＝G ，同理，F 3＝F 4＝G ，所以F 1＝F 2＝F 3＝F 4.
答案 B
3．(2012·揭阳模拟)如图2-1-14所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长．若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力F T的大小和地面对P的摩擦力F f的大小的变化情况是
()．
图2-1-14
A．弹簧对P的弹力F T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小
B．弹簧对P的弹力F T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大
C．弹簧对P的弹力F T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大
D．弹簧对P的弹力F T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小
解析物体P始终静止不动，故弹簧的形变量没有变化，弹力F T保持不变．由力平衡知F＝F f－F T，力F逐渐增大时，F f也逐渐增大，故选项B正确．
答案 B
4．质量为m的物体在水平面上，在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动，如图2-1-15所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体
()．
图2-1-15
A．在F1的反方向上受到F f1＝μmg的摩擦力
B．在F2的反方向上受到F f2＝μmg的摩擦力
C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为F f＝2μmg
D．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为F f＝μmg
答案 D
5．如图2-1-16所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F fa≠0，b所受摩擦力F fb＝0.现将右侧细绳剪
断，则剪断瞬间
( )．
图2-1-16
A ．F fa 大小变化
B ．F fa 方向改变
C ．F fb 仍然为零
D ．F fb 方向向右
解析 右侧绳剪断瞬间，木块b 受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因b 在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势)，故选项C 错误、选项D 正确．木块a 受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变)，故F fa 不变．选项A 、B 错误． 答案 D
6．如图2-1-17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的速度做逆时针运动时(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
( )．
图2-1-17
A ．物体受到的摩擦力F f 1<F f 2
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，B 错；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，恒定不变，C 正确；滑动摩擦力F f ＝F cos θ＝μmg cos θcos θ＋μsin θ
也不变，A 、D 错．
答案 C
7．如图2-1-18所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球
的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，
不计一切摩擦，下列说法中正确的是
()．
图2-1-18
A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力
B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力
C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力
D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力
解析先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a＝g sin α，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a＝g sin α，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力．
答案 A
8．(2012·六安质量检测)如图2-1-19所示，楔形物块a固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b.现用大小一定的力F分别沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如下图所示．则a、b之间的静摩擦力一定增大的是
()．
图2-1-19
解析未加力F前对b进行受力分析可知，b受沿斜面向上的静摩擦力．A中加力F后，静摩擦力一定增大；B、C中加力F后，静摩擦力可能减小，B、C
错；D中加力F后，静摩擦力不变，D错．A选项正确．
答案 A
9．(2012·海南琼海一模)如图2-1-20所示，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
()．
图2-1-20
A．绳子上拉力不可能为零
B．地面受的压力可能为零
C．地面与物体间可能存在摩擦力
D．A、B之间可能存在摩擦力
解析经分析，绳子上拉力可能为零，地面受的压力不可能为零，选项A、B 错；由于绳子处于竖直伸直状态，绳子中拉力只可能竖直向上，所以地面与B 间不可能存在摩擦力，而A、B之间可能存在摩擦力，选项C错而D对．
答案 D
10．如图2-1-21所示，完全相同的A、B两物体放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，每个物体重G＝10 N，设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为F f m＝2.5 N，若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F，有四位同学将A物体所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在下图中表示出来．表示正确的是
()．
图2-1-21
解析当推力F由0均匀增大到2.5 N时，A、B均未动，F fA由0均匀增大到
2.5 N．当推力F由2.5 N增大到5 N时，F fA＝2.5 N．当推力F由5 N增大到6
N时，A处于运动状态：F fA＝μG＝2 N.
答案 D
11．如图2-1-22所示，用轻质细杆连接的A、B两物体(质量分别为m A、m B)正沿着倾角为θ的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是相同的，A、B两物体与斜面的接触情况相同．关于A和B之间的细杆上的弹力，下列说法中正确的是
()．
图2-1-22
A．如果m A>m B，杆对B物体有拉力
B．如果m A<m B，杆对B物体有拉力
C．如果m A>m B，杆对A物体有支持力
D．无论m A<m B还是m A>m B，杆对A、B物体都无作用力
解析以A、B两物体及轻杆为研究对象，当它们沿斜面匀速下滑时，有(m A ＋m B)g sin θ－μ(m A＋m B)g cos θ＝0
解得μ＝tan θ
再以B为研究对象，设轻杆对B的弹力为F，则
m B g sin θ＋F－μm B g cos θ＝0
将μ＝tan θ代入上式，可得F＝0，可知细杆上没有弹力．
答案 D
12．用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ，有如图2-1-23所示的两种装置．
(1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力，图示装置的两种情况中，木块
A是否都要做匀速运动？
(2)若木块A做匀速运动，甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力F a的大小？
(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N，甲图中当物体A被拉动时，弹簧测力计的读数为60 N，拉力F a＝110 N，求A、B间的动摩擦因数μ.
图2-1-23
解析(1)甲图装置中只要A相对B滑动即可，弹簧测力计的拉力大小等于B 受到的滑动摩擦力大小；乙图装置中要使弹簧测力计的拉力大小等于A受到的摩擦力大小，A必须做匀速直线运动，即处于平衡状态．
(2)甲图中A受B和地面的滑动摩擦力而使A处于匀速运动状态，应是这两个滑动摩擦力的大小之和等于拉力F a的大小．
(3)F N＝G B＝150 N，B所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧测力计读数，即为F f ＝60 N，则由F f＝μF N可求得μ＝0.4.(注：滑动摩擦力与F a的大小无关，这种实验方案显然优于乙图装置的方案)
答案(1)甲图中A可以不做匀速运动，乙图中A必须做匀速运动(2)不等(3)0.4。