高考物理大一轮复习配套检测：第二章第1讲重力弹力摩擦力Word版含答案
2019届高考物理一轮复习练习：第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力 Word版含解析
板块三限时规范特训时间：45分钟100分一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。
其中1～9为单选，10～13为多选)1．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状或质量分布无关D．力是使物体运动的原因答案 A解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置也就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。
2. [2018·雅礼模拟]质量为m A和m B的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图，静止时，两弹簧伸长量分别为x1和x2，则()A．只要m A＝m B，有x1＝x2B．只要m A>m B，有x1<x2C．只要m A<m B，有x1<x2D．只要不超出弹性限度，始终有x1>x2答案 D解析由于kx2＝m B g，kx1＝(m A＋m B)g，故x1>x2，所以D正确。
3．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()答案 C解析小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a＝g sinθ，即小球沿斜面方向的合力为mg sinθ，杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确。
4．[2018·武汉调研]如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。
当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力答案 D解析若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝g tanα，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。
2021高三物理人教版一轮学案：第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力 Word版含答案
第二章相互作用考试说明课程标准命题热点1.认识重力、弹力与摩擦力。
通过实验，了解胡克定律。
知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
2．通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。
能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题。
(1)力的合成与分解。
(2)结合弹力、摩擦力考查共点力的平衡条件。
(3)静态平衡和动态平衡问题。
第1讲重力弹力摩擦力ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知识梳理·自测巩固知识点1力的分类1．按力的性质分可分为万有引力(包含重力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
2．按力的作用效果分可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
3．按作用方式分可分为场力和接触力，万有引力、电磁力等均属于场力，弹力、摩擦力等均属于接触力。
4．按研究对象分可分为外力和内力。
知识点2重力重力的产生由于地球对物体的吸引而使物体受到的力注意：在地球表面附近可近似认为重力等于万有引力重力的大小G＝mg可用弹簧秤测量注意：(1)物体的质量不会变(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的重力的方向总是竖直向下的注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直重心因为物体各部分都受重力作用，可认为重力作用集中于一点即为物体的重心(1)影响重心位置的因素：①物体的形状；②物体的质量分布(2)薄板类重心的确定方法：悬挂法注意：重心的位置不一定在物体上知识点3弹力1．产生条件(1)两物体接触；(2)发生弹性形变；两者缺一不可，并且弹力和形变同时产生，同时消失。
2．弹力的方向(1)轻绳和细线的拉力沿绳和线指向它们收缩趋势的方向。
(2)点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直于平面(若是曲面则垂直于接触处的公切面)指向被压或被支持的物体。
(3)弹簧的弹力方向：总是沿中心轴线指向恢复原长的方向。
3．弹力的大小(1)弹力在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律：F＝kx。
高考物理大一轮检测：第二章+第一节 重力 弹力 摩擦力+Word版含解析.doc
[学生用书P289(单独成册)](建议用时：40分钟)一、单项选择题1．(2016·高考江苏卷)一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( )A ．40 m/NB ．40 N/mC ．200 m/ND ．200 N/m解析：选D.由胡克定律可知，弹簧的劲度系数为k ＝F x ＝40.02N/m ＝200 N/m ，D 项正确．2.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F ，且F 通过球心．下列说法正确的是( )A ．球一定受墙水平向左的弹力B ．球可能受墙水平向左的弹力C ．球一定受斜面水平向左的弹力D ．球可能受垂直于斜面向上的弹力解析：选B.F 的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F 增大时墙才会对球有弹力，所以选项A 错误，B 正确；斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面向上，所以选项C 、D 错误．3.(2019·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A ，杆顶固定一个小球B (如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )解析：选C.小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a ＝g sin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于g sin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C 正确．4.如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L 1、L 2、L 3、L 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )A ．L 2＞L 1B ．L 4＞L 3C ．L 1＞L 3D ．L 2＝L 4解析：选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F 弹)大小决定．由于弹簧质量不计，这四种情况下，F 弹都等于弹簧右端拉力F ，因而弹簧伸长量均相同，故选D 项．5.(2019·天津模拟)如图所示，质量为m 的木块在质量为M 的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止，那么木板受到地面的摩擦力大小为( )A ．μ1MgB ．μ2mgC ．μ1(m ＋M )gD ．μ1Mg ＋μ2mg解析：选B.因为木块对木板的摩擦力大小为μ2mg ，方向水平向右，而木板静止，所以地面给木板的静摩擦力水平向左，大小为μ2mg ，选项B 正确．6.如图，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 2B ．32mC ．mD ．2m解析：选C.由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120°，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m ，C 项正确．7.(2019·四川彭州中学模拟)物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()A．M将减速下滑B．M仍匀速下滑C．M受到的摩擦力变小D．M受到的摩擦力变大解析：选B.传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿传送带斜向上的滑动摩擦力．传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块沿传送带斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然沿传送带斜向上，所以物块仍匀速下滑．二、多项选择题8.如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是()A．台灯受到水平向左的摩擦力B．若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大C．支架对灯头的支持力方向竖直向上D．整个台灯所受的合外力为零解析：选CD.以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，故选项A错误，选项D正确；根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故选项C正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故选项B错误．9．(2019·晋中模拟)水平桌面上平放着一副共54张且每一张质量都相等的扑克牌．牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等．用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指．将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A．第1张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相同B．从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动C．从第2张牌到第M张牌之间的牌可能发生相对滑动D．第54张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反解析：选ABD.第1张牌在手指静摩擦力的作用下水平移动，所以摩擦力的方向与手指运动的方向相同，选项A正确；设竖直压力为F N，每张牌的质量为m，第n张牌(54≥n≥2)受上面第n－1张牌的摩擦力最大为F f＝μ[F N＋(n－1)mg]，方向与手指的运动方向相同；受下面第n＋1张牌的摩擦力最大为F′f＝μ(F N＋nmg)，方向与手指的运动方向相反，由于F f＜F′f，所以从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动，选项B、D正确，C 错误．10．如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是()A．甲图方式中墙受到的推力为2FB．乙图方式中墙受到的推力为2FC．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析：选BD.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f＝F.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F′1，由于F＝F′1，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A 的反作用力F′2＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F.三、非选择题11.传送带以恒定的速率v＝10 m/s运动，已知它与水平面成α＝37°，如图所示，PQ ＝16 m，将一个小物体无初速度地放在P点，小物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，问当传送带逆时针转动时，小物体运动到Q点的时间为多少(g取10 m/s2)?解析：当传送带逆时针转动时，对物体受力分析：重力mg 、支持力N 和摩擦力f (方向向下)则由牛顿第二定律有：mg sin α＋μmg cos α＝ma 1代入数据解得a 1＝10 m/s 2(方向沿斜面向下)故当经过时间t 1＝1 s 后，物体的速度与传送带相同．此时物体运动了5 m ，则在此后的过程中摩擦力f 的方向向上则由牛顿第二定律有：mg sin α－μmg cos α＝ma 2代入数据解得a 2＝2 m/s 2(方向沿斜面向下)在由运动学公式L ＝v t 2＋12a 2t 22解得t 2＝1 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为t 总＝(1＋1) s ＝2 s.答案：见解析12．如图所示，原长分别为L 1和L 2，劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为m 1的物体A ，最下端挂着质量为m 2的另一物体B ，整个装置处于静止状态．(1)这时两个弹簧的总长度为多大？(2)若用一个质量为M 的平板把下面的物体B 竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体B 的压力大小．解析：(1)劲度系数为k 1的轻质弹簧受到向下的拉力为(m 1＋m 2)g ，设它的伸长量为x 1，根据胡克定律有(m 1＋m 2)g ＝k 1x 1，解得x 1＝（m 1＋m 2）g k 1劲度系数为k 2的轻质弹簧受到向下的拉力为m 2g ，设它的伸长量为x 2，根据胡克定律有m 2g ＝k 2x 2，解得x 2＝m 2g k 2这时两个弹簧的总长度为L ＝L 1＋L 2＋x 1＋x 2＝L 1＋L 2＋（m 1＋m 2）g k 1＋m 2g k 2. (2)根据题意，下面的弹簧应被压缩x ，上面的弹簧被拉伸x ，以A 为研究对象，根据平衡条件有(k 1＋k 2)x ＝m 1g ，解得x ＝m 1g k 1＋k 2以B 为研究对象，设平板对B 的支持力为F N ，根据平衡条件有F N ＝k 2x ＋m 2g ＝k 2m 1g k 1＋k 2＋m 2g故这时平板受到下面物体B 的压力大小F ′N ＝k 2m 1g k 1＋k 2＋m 2g . 答案：(1)L 1＋L 2＋（m 1＋m 2）g k 1＋m 2g k 2(2)k 2m 1g k 1＋k 2＋m 2g经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。
高考物理一轮复习练习：第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力 含答案
[浙江考试标准]第1节 重力 弹力 摩擦力考点一| 重力1．重力的理解(1)产生：由于地球吸引而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．(2)大小：G ＝mg ，可用弹簧测力计测量．注意：①物体的质量不会变；②G 的变化是由在地球上不同位置处g 的变化引起的．(3)方向：总是竖直向下的．注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．(4)重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心．①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．注意：重心的位置不一定在物体上．2．四种基本相互作用如图2-1-1所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有( )图2-1-1A ．推力B ．重力、空气阻力C ．重力、推力D ．重力、推力、空气阻力B [飞镖在飞行途中已经脱离手的作用，所以受到重力和空气阻力，B 正确．]1．质量为2 kg 的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g 取9.8 N/kg)．则以下说法正确的是( ) 【导学号：81370046】A．物体重力大小等于19.6 NB．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力C．剪断细绳后，物体不受任何力的作用D．物体的各部分中，只有重心处受重力A[由重力和质量的关系可知G＝mg＝2×9.8 N＝19.6 N，选项A正确．判断两个力是否是同一个力不能仅看大小、方向是否相同，还要看作用点、力的性质等因素．物体对绳的拉力，施力物体是该物体，受力物体是绳，作用点在绳上，而重力的施力物体是地球，受力物体是该物体，作用点在该物体上，它们不是同一个力，选项B错误．剪断细绳后，物体仍然受重力作用，选项C错误．物体的各部分都受重力，从“效果”上看跟重力作用在重心一样，选项D错误．]2.如图2-1-2所示，圆桶形容器内装有一定量的某种液体，容器和液体整体的重心正好位于液面下的A点，现将液体倒出少许，则关于整体重心位置的变化下列说法正确的是()图2-1-2A．下降B．上升C．不变D．不确定D[当液体全部倒出时，重心在A点上方，当液体倒出少许时，液体的重心是下降的，故整体的重心可能下降，也可能上升，要看倒出液体的质量．D正确．]3．下列关于自然界中的四种基本相互作用的描述中，正确的是()【导学号：81370047】A．一切物体之间都存在着相互作用的吸引力B．强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部C．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上不是同一种相互作用的表现D．原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力，但原子核仍能紧密地保持在一起，是万有引力作用的结果A[引力是自然界中一种基本相互作用，存在于一切物体之间，故A正确；强相互作用和弱相互作用都存在于原子核内部，作用范围都很小，并随距离的增大而急剧减小，原子核之所以紧密地保持在一起，是由于核子间存在着强相互作用，故B、D均错误；电荷间的相互作用与磁体问的相互作用都属于电磁相互作用，故C错误．]考点二| 弹力1．产生条件(1)两物体相互接触．(2)两物体发生弹性形变．2．方向弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反．几种典型的弹力的方向如下：(1)压力：垂直于支持面而指向被压的物体．(2)支持力：垂直于支持面而指向被支持的物体．(3)细绳的拉力：沿绳指向绳收缩的方向．(4)轻杆的弹力：不一定沿杆，要根据运动状态具体分析．3．弹力大小计算的三种方法(1)根据力的平衡条件进行求解．(2)根据牛顿第二定律进行求解．(3)根据胡克定律进行求解．①内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比．②表达式：F＝kx.k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．如图2-1-3所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是()图2-1-3C[船体对冰块的弹力应垂直接触面且作用在冰块上，故选C.]1．下列说法不正确的是()A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B．拿一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于竹竿发生形变产生的C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的A[弹力是由于发生弹性形变的物体要恢复原状而对接触物体产生的作用力，因此物体受到的弹力是因为施力物体发生弹性形变，而要恢复原状而产生的；弹力的方向总是与施力物体发生形变的方向相反，故A错误，B、C、D正确．] 2．探究弹力和弹簧伸长量的关系时，在弹性限度内，悬挂G1＝15 N的重物时，弹簧长度为L1＝0.16 m；悬挂G2＝20 N的重物时，弹簧长度为L2＝0.18 m，则弹簧的原长L和劲度系数k分别为() 【导学号：81370048】A．L＝0.02 m，k＝500 N/mB．L＝0.10 m，k＝500 N/mC．L＝0.02 m，k＝250 N/mD．L＝0.10 m，k＝250 N/mD[当悬挂15 N重物时，有G1＝k(L1－L)；当悬挂20 N重物时，有G2＝k(L2－L)，代入数据，联立解得k＝250 N/m，L＝0.10 m，故选项D正确．] 3．如图2-1-4所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在AB 上，D物体悬挂在线的下端时绳恰好竖直，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法中正确的是()图2-1-4A．A对B的弹力方向水平向右B．C对地面的压力大小等于C的重力C．D对斜面没有压力作用D．斜面对D的支持力垂直斜面向上C[物体接触并产生弹性形变时就能产生弹力作用．无法直接判断有无形变时，可用假设法．A和B接触但没有相互挤压，所以A和B之间不产生弹力作用，A错误；C对A、B产生向下的压力作用，对地面并不产生压力，B错误；如果去掉斜面，D物体仍然静止，保持原来的状态，所以D与斜面之间没有弹力作用，C正确，D错误．]4.如图2-1-5所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力()【导学号：81370049】图2-1-5A．大小为2 N，方向平行于斜面向上B．大小为1 N，方向平行于斜面向上C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上D．大小为2 N，方向竖直向上D[小球受到重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与小球的重力大小相等、方向相反．D正确．]考点三| 摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力(1)定义彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值．μ＝F f F N.(2)决定因素接触面的材料和粗糙程度．3．滑动摩擦力大小的计算(1)公式F＝μF N中的F N是两个物体接触面上的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不一定等于物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定．(2)滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小无关．(3)公式F＝μF N适用于滑动摩擦力大小的计算，求静摩擦力的大小时，该公式不成立．将质量为1.0 kg的木块放在水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，木块先静止后相对木板运动．用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力大小F f随拉力大小F变化的图象，如图2-1-6所示．木块与长木板间的动摩擦因数为(g取10 m/s2)()图2-1-6A．0.3B．0.5C．0.6 D．1.0A[由图可知最大静摩擦力为5 N，滑动摩擦力为3 N，且滑动摩擦力满足公式F f＝μmg，所以μ＝0.3.故选A.]1．关于摩擦力，下列说法正确的是()【导学号：81370050】A．相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力B．一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时，才有可能受到摩擦力C ．具有相对运动的两个物体，一定存在摩擦力D ．只有静止的物体才受到静摩擦力的作用B [摩擦力产生的条件是：接触面粗糙，两物体相互接触且存在弹力，两物体间有相对运动或相对运动的趋势．所以只有B 才有可能受到摩擦力．选项B 正确．]2．如图2-1-7所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90 N ，已知滑块重为3 N ，则滑块与桌面间的动摩擦因数为( )图2-1-7A ．0.1B ．0.3C ．2.0D ．3.0B [由F f ＝μF N ＝μG 得μ＝F f G ＝0.3.故选B.]3．如图2-1-8甲所示，小孩用80 N 的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F 1；乙图中，小孩用100 N 的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F 2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F 3.若木箱对地面的压力大小为200 N ，木箱与地面间动摩擦因数为μ＝0.45，则F 1、F 2、F 3的大小分别为( )甲 乙 丙图2-1-8A ．80 N 、100 N 、90 NB ．80 N 、100 N 、45 NC ．80 N 、80 N 、90 ND ．0、80 N 、45 NA [小孩用80 N 的水平力推不动木箱，则木箱此时受到的是静摩擦力，所以F 1＝80 N ．小孩用100 N 的力恰好推动木箱，此时的推力的大小等于摩擦力的大小，所以F2＝100 N．木箱被推动后受滑动摩擦力，由公式F f＝μF N来计算大小，所以F3＝0.45×200 N＝90 N，故A项对．]4．物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是()A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大D[根据滑动摩擦力的表达式F＝μF N可知，选项D正确；选项A中仅仅强调了物体间的压力，而忽略了物体间的动摩擦因数，所以选项A错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以选项B、C错误．]。
2022年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书：第二章第一节重力弹力摩擦力 Word版含解析
考试内容要求真题统计命题规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2022·卷甲·T142022·卷乙·T192022·卷丙·T172022·卷Ⅱ·T23高考对该部分出题率较高的学问点有摩擦力、受力分析、共点力的平衡，题型多为选择题．2022年高考对本章内容的考查重点：一是弹力、摩擦力的大小和方向的推断；二是力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用．题型连续选择题的形式，以生活中的实际问题为背景考查本章学问和建模力量形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ试验二：探究弹力和弹簧伸长的关系试验三：验证力的平行四边形定则第一节重力弹力摩擦力一、重力、弹力1．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．(2)大小：G＝mg.(3)方向：总是竖直向下．(4)重心：由于物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．2．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．(2)产生的条件①两物体相互接触；②发生弹性形变．(3)方向：与物体形变方向相反．3．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．(2)表达式：F＝kx.①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质打算．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．1.推断正误(1)自由下落的物体所受重力为零．()(2)重力的方向不肯定指向地心．()(3)弹力肯定产生在相互接触的物体之间．()(4)相互接触的物体间肯定有弹力．()(5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度．()(6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大．()(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质打算．()提示：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√二、摩擦力1．两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件(必要条件)(1)接触面粗糙；(2)接触处有弹力；(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙；(2)接触处有弹力；(3)两物体间有相对运动大小(1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足0＜F≤F max；(2)最大静摩擦力F max大小与正压力大小有关滑动摩擦力：F＝μF N(μ为动摩擦因数，取决于接触面材料及粗糙程度，F N为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点，常把它们等效到一个点上，在作力的图示或示意图时，一般把力的作用点画到物体的重心上2.动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值，即μ＝F fF N.(2)打算因素：接触面的材料和粗糙程度．2.推断正误(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势．()(2)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态．()(3)运动的物体不行能受到静摩擦力的作用．()(4)接触处有摩擦力作用时肯定有弹力作用．()(5)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变．()(6)依据μ＝F fF N可知动摩擦因数μ与F f成正比，与F N成反比．()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×弹力的分析与计算【学问提炼】1．弹力的推断(1)弹力有无的推断方法①条件法：依据物体是否直接接触并发生弹性形变来推断是否存在弹力．此方法多用来推断形变较明显的状况．②假设法：对形变不明显的状况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态．若状态不变，则此处不存在弹力；若状态转变，则此处肯定有弹力．③状态法：依据物体的状态，利用牛顿其次定律或共点力平衡条件推断弹力是否存在．(2)弹力方向的推断①依据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反推断．②依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向．2．弹力大小计算的三种方法(1)依据胡克定律进行求解．(2)依据力的平衡条件进行求解．(3)依据牛顿其次定律进行求解．【典题例析】(2021·黑龙江大庆试验中学模拟)如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不行伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的状况是() A．先变小后变大B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小[解析]当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ.以滑轮为争辩对象，分析受力状况，作出受力图如图甲所示：依据平衡条件得2F cos θ＝mg，得到绳子的拉力F＝mg2cos θ，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大．当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由几何学问得到sin α＝sL，L、s不变，则α保持不变．再依据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变．所以绳中拉力大小变化的状况是先变大后不变．C正确．[答案] C1．面面接触、点面接触、球面接触、球球接触的弹力垂直于接触公切面，推断弹力有无时常用假设法来推断．2．对轻绳，弹力方向肯定沿绳收缩的方向．当绳中无结点或通过滑轮绕时，同一根绳上张力相等；若有结点，则当两段绳处理，张力不肯定相等．3．对轻杆，若端点用铰链连接，弹力方向肯定沿杆的方向；若端点固定连接，弹力方向不肯定沿杆方向，由端点物体所受其他力的合力及物体的状态推断和计算．4．对轻弹簧，弹力满足胡克定律且既能产生拉力也可产生支持力，需留意方向的多样性，轻弹簧两端受力始终大小相等，与其运动状态无关．弹簧的弹力不能发生突变．【跟进题组】考向1弹力的有无及方向推断1．如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A．细绳肯定对小球有拉力的作用B．轻弹簧肯定对小球有弹力的作用C．细绳不肯定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球肯定有弹力D．细绳不肯定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不肯定有弹力解析：选D.若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．考向2胡克定律的应用2．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的状况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()A．L2＞L1B．L4＞L3C．L1＞L3D．L2＝L4解析：选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小打算．由于弹簧质量不计，这四种状况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项．摩擦力的分析与计算【学问提炼】1．静摩擦力的有无和方向的推断方法(1)假设法：利用假设法推断的思维程序如下：(2)状态法：先推断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿其次定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再依据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．2．摩擦力大小的计算(1)静摩擦力大小的计算①物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来推断静摩擦力的大小．②物体有加速度时，若只有静摩擦力，则F f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．(2)滑动摩擦力大小的计算：滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要留意以下几点：①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不肯定等于物体的重力．②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．【典题例析】长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大)，另一端不动，如图所示，则铁块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()[审题指导]找到物体摩擦力的突变“临界点”是解答此题的关键．[解析]设木板与水平面间的夹角增大到θ时，铁块开头滑动，明显当α＜θ时，铁块与木板相对静止，由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为F f＝mg sin α；当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，设动摩擦因数为μ，由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为F f＝μmg cos α.通过上述分析知道：α＜θ时，静摩擦力随α角增大按正弦函数增大；当α≥θ时，滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小，故C正确．[答案] C1．推断摩擦力方向时应留意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必定关系，可能相同，也可能相反，还可能成肯定的夹角．(2)分析摩擦力方向时，要留意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”，考虑不同方向时的两种状况．2．计算摩擦力大小的三点留意(1)分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力．(2)只有滑动摩擦力才能用计算公式F f ＝μF N ，留意动摩擦因数μ，其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关，F N 为两接触面间的正压力，不肯定等于物体的重力．静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解．(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关． 【跟进题组】考向1 摩擦力的有无及方向的推断1．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肯定沿传送带向上C ．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向下D ．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上解析：选B.传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直传送带向上的支持力外，还要受沿斜面对上的摩擦力的作用，A 错误、B 正确，传送带向上减速运动时，麻袋包的加速度沿斜面对下，设传送带倾角为θ，麻袋包的加速度大小为a .当a ＝g sin θ时，摩擦力为零；当a ＞g sin θ时，摩擦力沿传送带向下；当a ＜g sin θ时，摩擦力沿传送带向上，C 、D 错误．考向2 静摩擦力的分析与计算2.(2021·高考山东卷)如图所示，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量的比值为( )A.1μ1μ2B ．1－μ1μ2μ1μ2C.1＋μ1μ2μ1μ2D ．2＋μ1μ2μ1μ2解析：选B.B 恰好不下滑时，μ1F ＝m B g ，A 恰好不滑动，则F ＝μ2(m A g ＋m B g )，所以m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2，选项B 正确．考向3 滑动摩擦力的分析与计算3.如图所示，斜面为长方形的斜面体倾角为37°，其长为0.8 m ，宽为0.6 m ．一重为20 N 的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB 边的恒力F 时，刚好使木块沿对角线AC 匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F 的大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)解析：木块在斜面上的受力示意图如图所示，由于木块沿斜面对下做匀速直线运动，由平衡条件可知： F ＝mg sin 37°·tan α ＝20×0.6×0.60.8 N ＝9 N木块受到的摩擦力为 F f ＝（mg sin 37°）2＋F 2 ＝（20×0.6）2＋92 N ＝15 N由滑动摩擦力公式得μ＝F fF N＝F f mg cos 37°＝1520×0.8＝1516.答案：15169 N摩擦力的“突变”问题【学问提炼】1．静—静“突变”：物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，假如物体仍旧保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变．2．静—动“突变”或动—静“突变”：物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，假如物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．3．动—动“突变”：某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”．【典题例析】(多选)如图所示，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，两侧用细绳系于墙壁．开头时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 f a ≠0，b 所受摩擦力F f b ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A ．F f a 大小不变B．F f a方向转变C．F f b仍旧为零D．F f b方向向右[审题指导]解答本题应留意两个条件：(1)粗糙水平面；(2)剪断瞬间．在瞬间变化时，轻绳的弹力可以发生突变，而弹簧的弹力不发生变化．[解析]剪断右侧绳的瞬间，右侧绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力F f b方向向右，C错误、D正确．剪断右侧绳的瞬间，木块a受到的各力都没有发生变化，A正确、B错误．[答案]AD【跟进题组】考向1静—静“突变”1.一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解析：选C.当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左．可知最大静摩擦力F fmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N<F fmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向，选项C正确．考向2动—静“突变”2.如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开头物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的()解析：选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力F f的作用，由于F f从零开头均匀增大，开头一段时间F f＜G，物体加速下滑；当F f＝G时，物体的速度达到最大值；之后F f＞G，物体向下做减速运动，直至减速为零．在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为F f＝μF N ＝μF＝μkt，即F f与t成正比，是一条过原点的倾斜直线．当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小F f＝G，所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线．正确答案为B.考向3动—动“突变”3.传送带以恒定的速率v＝10 m/s运动，已知它与水平面成α＝37°，如图所示，PQ ＝16 m，将一个小物体无初速度地放在P点，小物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，问当传送带逆时针转动时，小物体运动到Q点的时间为多少？解析：当传送带逆时针转动时，对物体受力分析：重力mg、支持力N和摩擦力f(方向向下)则由牛顿其次定律有：mg sin α＋μmg cos α＝ma1代入数据解得a1＝10 m/s2(方向沿斜面对下)故当经过时间t＝1 s后，物体的速度与传送带相同．此时物体运动了5 m则在此后的过程中摩擦力f的方向向上则由牛顿其次定律有：mg sin α－μmg cos α＝ma2代入数据解得a2＝2 m/s2(方向沿斜面对下)在由运动学公式L＝v t＋12a2t2解得t＝1 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为t＝(1＋1) s＝2 s.答案：见解析1．如图所示，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棱长相等，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()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：选A.先以盒子和小球组成的系统为争辩对象，无论上滑还是下滑，用牛顿其次定律均可求得系统的加速度大小为a ＝g sin α，方向沿斜面对下，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，方向沿斜面对下，小球重力沿斜面对下的分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要盒子的左、右侧面供应弹力．故选项A正确．2．(多选)如图所示，用滑轮将质量为m 1、m 2的两物体悬挂起来，忽视滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0°＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，关于m 1、m 2的大小关系应为( )A ．m 1必大于m 2B ．m 1必大于m 22C ．m 1可能等于m 2D ．m 1可能大于m 2解析：选BCD.结点O 受三个力的作用，如图所示，系统平衡时F 1＝F 2＝m 1g ，F 3＝m 2g ，所以2m 1g cos θ2＝m 2g ，m 1＝m 22cosθ2，所以m 1必大于m 22.当θ＝120°时，m 1＝m 2；当θ＞120°时，m 1＞m 2；当θ＜120°时，m 1＜m 2，故B 、C 、D 选项正确．3.(2021·忻州四校联考)完全相同且质量均为m 的物块A 、B 用轻弹簧相连，置于带有挡板C 的固定斜面上．斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为k .初始时弹簧处于原长，A 恰好静止．现用一沿斜面对上的力拉A ，直到B 刚要离开挡板C ，则此过程中物块A 的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)( )A.mgk B ．mg sin θkC.2mg kD ．2mg sin θk解析：选D.初始时弹簧处于原长，A 恰好静止，依据平衡条件，有：mg sin θ＝F f ，B 刚要离开挡板C 时，弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面对下的分力和最大静摩擦力之和，即kx ＝mg sin θ＋F f .解得：x ＝2mg sin θk.4.(高考广东卷)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P 在支撑点M 、N处受力的方向，下列说法正确的是( )A ．M 处受到的支持力竖直向上B ．N 处受到的支持力竖直向上C ．M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D ．N 处受到的静摩擦力沿水平方向解析：选A.支持力的方向垂直于支持面，因此M 处受到的支持力垂直于地面竖直向上，N 处受到的支持力过N 垂直于切面，A 项正确、B 项错误；静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反，因此M 处的静摩擦力沿水平方向，N 处的静摩擦力沿MN 方向，C 、D 项都错误．5.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片．假设每块砖的质量均为m ，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A.mg μB.2mg μC.3mgμD ．4mg μ解析：选B.以四块砖为争辩对象，进行受力分析．砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f 1＋f 2＝4mg ，又f 1＝f 2＝μF ，联立两式可得F ＝2mg μ，即武警战士施加的水平力为F ＝2mg μ，选项B 正确．6.如图所示，有一半径为r ＝0.2 m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω＝9 rad/s 的角速度匀速转动．今用力F 将质量为1 kg 的物体A 压在圆柱侧面，使其以v 0＝2.4 m/s的速度匀速下降．若物体A 与圆柱面的动摩擦因数μ＝0.25，求力F 的大小．(已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用，不能随圆柱体一起转动，重力加速度g 取10 m/s 2)解析：在水平方向上圆柱体有垂直纸面对里的速度，A 相对圆柱体有垂直纸面对外的速度为v ′，v ′＝ωr ＝1.8 m/s ；在竖直方向上有向下的速度v 0＝2.4 m/s.A 相对于圆柱体的合速度为v ＝v 20＋v ′2＝3 m/s ，合速度与竖直方向的夹角为θ，则 cos θ＝v 0v ＝45，A 做匀速运动，竖直方向受力平衡，有 F f cos θ＝mg ，得F f ＝mgcos θ＝12.5 N ， 另F f ＝μF N ，F N ＝F ，故F ＝F fμ＝50 N.答案：50 N一、单项选择题1.如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则()A．木板露出桌面后，推力将渐渐减小B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小D．推力、压力、摩擦力均不变解析：选D.在木板翻离桌面以前，由其竖直方向受力分析可知，桌面对木板的支持力等于重力，所以木板所受到的摩擦力不变，又由于长木板向右匀速运动，所以推力等于摩擦力，不变．综上所述，选项D正确．2.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心．下列说法正确的是()A．球肯定受墙水平向左的弹力B．球可能受墙水平向左的弹力C．球肯定受斜面通过铁球重心的弹力D．球可能受垂直于斜面对上的弹力解析：选B.F的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才会对球有弹力，所以选项A错误，B正确；斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不肯定通过球的重心，所以选项C、D错误．3.(2021·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的状况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()解析：选C.小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝g sin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿其次定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面对下，且小球的加速度等于g sin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面对上，杆不会发生弯曲，C正确．4.如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧．A、B均处于静止状态，下列说法正确的是()A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力解析：选D.以物体B为争辩对象，物体B受弹簧向左的弹力，又因物体B处于静止状态，故受物体A 对它向右的摩擦力，所以A错误；依据牛顿第三定律可知，物体B对物体A的摩擦力向左，所以B错误；把物体A、B视为一整体，水平方向没有运动的趋势，故物体A不受地面的摩擦力，所以C错误，D正确．5.(2021·天津模拟)如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板始终静止，那么木板受到地面的摩擦力大小为()A．μ1Mg B．μ2mgC．μ1(m＋M)g D．μ1Mg＋μ2mg解析：选B.由于木块对木板的摩擦力大小为μ2mg，方向水平向右，而木板静止，所以地面给木板的静摩擦力水平向左，大小为μ2mg，选项B正确．6．(2021·湖北黄冈模拟)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为F f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面对下的推力F1使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面对上的推力F2使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3使其沿斜面下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f4.下列关于F f1、F f2、F f3和F f4大小及其关系式中正确的是()A．F f1＞0 B．F f2＜F f3C．F f2＜F f4D．F f3＝F f4解析：选D.由题图甲可知，斜劈和物块都平衡，对斜劈和物块整体进行受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零．不论物块受力状况和运动状态如何，只要物块沿斜面下滑，物块对斜面的摩擦力与压力的合力总是竖直向下的，所以有F f1＝F f2＝F f3＝F f4＝0，即只有选项D正确．7．(2021·安徽名校联考)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，取沿斜面对上为正方向．则物块所受的摩擦力F f与时间t的关系正确的是()解析：选B.物块在重力、斜面支持力、斜面摩擦力和拉力F共同作用下处于平衡状态，所以开头时，摩。
高三物理一轮复习练习：第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力 含解析
配餐作业重力弹力摩擦力►►见学生用书P315A组·基础巩固题1．下列说法正确的是()A．有力作用在物体上，其运动状态一定改变B．单个孤立物体有时也能产生力的作用C．作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D．找不到施力物体的力是不存在的解析由于力的作用效果有二：其一是改变物体运动状态，其二是使物体发生形变，A项错误；力是物体对物体的作用，B项错误；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，C项错误；力是物体与物体之间的相互作用，只要有力就一定会有施力物体和受力物体，D项正确。
答案D2．(多选)下列关于摩擦力的说法正确的是()A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速解析滑动摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，如把物体无初速度放在传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，使物体加速，A项错误，C项正确；静摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，汽车启动过程中，车厢里的货物跟随汽车一起加速，静摩擦力使货物加速。
汽车刹车时，汽车车厢里的货物跟汽车一起停下来的过程，静摩擦力使货物减速，B项错误，D项正确。
答案CD3.如图所示，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，下列说法正确的是()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 sinα，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 sinα，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，故A项正确。
2021届山东新高考物理一轮复习讲义：第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力 Word版含答案
第1节重力弹力摩擦力一、重力和重心1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。
可用弹簧测力计测量重力。
3．方向：总是竖直向下的。
4．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。
5．重心位置的确定质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。
二、形变、弹性、胡克定律1．形变物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。
2．弹性(1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力能够恢复原状的形变。
(2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。
3．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。
(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。
(3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
4．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比。
(2)表达式：F＝kx。
①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是形变量，但不是弹簧形变以后的长度。
三、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力对比(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力的大小和压力的比值，μ＝fN。
(2)决定因素：与接触面的材料和粗糙程度有关。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)重力的方向一定指向地心。
(×)(2)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。
(√)(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。
(×)(4)运动的物体也可以受到静摩擦力作用。
(√)(5)两物体间正压力增大时，接触面间的摩擦力不一定增大。
(√)(6)物体间的摩擦力越大，动摩擦因数一定越大。
(×)2．(人教版必修1P55图3.2-3改编)如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力有关的说法中正确的是()A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车[答案] A3．(人教版必修1P52图3.1-4改编)(多选)如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D．力是使物体运动的原因AC[物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。
高三物理一轮复习：2-1重力、弹力、摩擦力(含解析)
2-1重力弹力摩擦力一、选择题1．关于摩擦力，下列说法正确的是( )A．两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B．两个物体间有弹力一定有摩擦力C．汽车在水平公路上行驶，驱动轮受到的摩擦力向前D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大，手受到杆的摩擦力越大[答案] C[解析]有摩擦力一定有弹力，A错；有弹力不一定有摩擦力，B错；驱动轮与地面间的摩擦力是动力，此时方向向前，C正确，演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错。
2．(2018·福建福州)如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为( )A．4 B．5 C．6 D．7[答案] C[解析]先用隔离法，选取A为研究对象，A必受到B对其施加的水平向左的摩擦力，所以A对B施加了水平向右的摩擦力；再运用整体法，选取A和B组成的系统为研究对象，系统做匀减速直线运动，合力方向向左，即地面对系统施加了水平向左的摩擦力；最后再选取B为研究对象，其共受到6个力的作用：竖直向下的重力，A对其竖直向下的压力和水平向左的摩擦力，地面对它竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及水平拉力F。
本题答案为C项。
3．(2018·海南琼海一模)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( )A．绳子上拉力可能为零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[答案]AD[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对而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，所以地面与物体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。
4.(2018·湖北武汉)用一枚磁性棋子把一张没有磁性的卡片压在磁性黑板的竖直平面上，磁性棋子、卡片以及磁性黑板三个物体均有一定的重量，它们静止不动，如图所示，下列说法正确的是( )A．磁性棋子受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板B．磁性棋子受到的磁力和弹力是一对作用力和反作用力C．卡片受到四个力作用D．卡片会受到两个摩擦力作用[答案] D[解析]本题考查重力、弹力、摩擦力，意在考查物体的受力分析，整体法与隔离法的应用，以磁性棋子为研究对象，它受到四个力作用，只有磁力是磁性黑板施加的，弹力和摩擦力是卡片施加的，重力是地球施加的，磁性棋子受到的磁力和弹力是一对平衡力，A、B 错误；卡片两个平面都会受到弹力和摩擦力作用，还有重力作用，C错误，D正确。
高考物理一轮复习 第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力Word版含答案
第1讲重力弹力摩擦力考点一重力、弹力的分析与计算1．重力(1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化。
(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
(3)弹力①定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。
②产生的条件：a．物体间直接接触；b．接触处发生弹性形变。
③方向：总是与物体形变的方向相反。
(4)胡克定律①内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
②表达式：F＝kx。
k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示，x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。
[思维诊断](1)物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力。
()(2)物体的重心就是物体上最重的一点，所以物体的重心不可能不在这个物体上。
()(3)同一物体从赤道移到北极，其重力不仅大小变大，而且方向也变了。
()(4)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
()(5)相互接触的物体间一定有弹力。
()(6)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×[题组训练]1．[对重力概念的理解](多选)如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D．力是使物体运动的原因解析：物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C正确；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。
高考物理大一轮精练：第二章+第1讲 重力 弹力 摩擦力+Word版含解析.docx
第1讲重力弹力摩擦力一、单项选择题1.(2016江苏单科)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度。
则该弹簧的劲度系数为( )A.40 m/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/mN/m=200 N/m,故D正确。
答案 D 根据胡克定律有F=kx,则k==-2.(2019扬州中学月考)在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B端处由铰链连接,下列关于受力的说法正确的是( )A.甲图中的AB杆表现为拉力,BC杆表现为拉力B.乙图中的AB杆表现为拉力,BC杆表现为支持力C.丙图中的AB、BC杆均表现为拉力D.丁图中的AB、BC杆均表现为支持力答案 C 在甲图中,对B端受力分析,受到AB杆的拉力、BC杆的支持力、绳子的拉力,三力平衡,A项错误;乙图中对B端受力分析,受到绳子竖直向下的拉力,则BC杆应提供支持力,由平衡条件可知AB杆应提供支持力,B项错误;丙图中对B端分析可知,受到绳子竖直向下的拉力,AB杆提供沿杆向上的拉力,BC杆应提供水平向右的拉力,C项正确;丁图中对B端分析可知,受到绳子竖直向下的拉力,AB杆提供拉力,BC杆提供支持力,D项错误。
3.(2018昆山月考)如图所示,在物体P左边用一根水平轻弹簧和竖直墙壁相连,放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于弹簧的原长。
若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到把P拉动。
在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力N的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是( )A.N始终增大,f始终减小B.N先不变后增大,f先减小后增大C.N保持不变,f始终减小D.N保持不变,f先减小后增大答案 D 由题意可知,物体P放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于原长,则弹簧对P 的拉力向左,由于水平面粗糙,因此物体同时受到水平向右的静摩擦力,当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到把P拉动前过程中,弹簧的形变量不变,物体P受到的静摩擦力从水平向右变为水平向左,所以N保持不变,f先减小后增大,故D正确,A、B、C均错误。
2022届高考物理一轮总复习检测：第二章 第1课时 重力 弹力 Word版含答案
1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2．形变、弹性、胡克定律Ⅰ3．矢量和标量Ⅰ4．力的合成和分解Ⅱ5．共点力的平衡Ⅱ试验二：探究弹力和弹簧伸长的关系试验三：验证力的平行四边形定则1．三种常见的力，特殊是弹力和摩擦力的有无、方向判定及大小计算．2．胡克定律及其应用3．力的合成与分解，合力与分力的关系，共点力的平衡．4．物体的受力分析、共点力平衡中的动态问题、极值与临界问题．5．本章的学问、规律及方法常与牛顿运动定律、能量以及电磁学等学问相结合命题．1．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．(2)大小：G＝mg．(3)g的特点．①在地球上同一地点g值是一个不变的常数．②g值随着纬度的增大而增大．③g值随着高度的增大而减小．(4)方向：竖直向下．(5)重心．①相关因素：物体的几何外形；物体的质量分布．②位置确定：质量分布均匀的规章物体，重心在其几何中心；对于外形不规章或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定．2．弹力(1)形变：物体外形或体积的变化叫形变．(2)弹力：①定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用．②产生条件：物体相互接触；物体发生弹性形变．(3)胡克定律：①内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．②表达式：F＝kx．k是弹簧的劲度系数，单位为N /m；k的大小由弹簧自身性质打算．x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．1．重力就是地球对物体的吸引力．(×)2．物体的重心不肯定在物体上．(√)3．物体所受弹力的方向与受力物体的形变方向相反．(×)4．绳对物体的拉力总是竖直向上．(×)5．杆的弹力不肯定沿杆. (√)1．(多选)(2022·邯郸模拟)力是物体间的相互作用，下列有关力的图示及表述正确的是()解析：由于在不同纬度处重力加速度g不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，A错误；充分气的篮球平衡时，篮球壳对内部气体有压力作用，即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力，故B正确；书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故C错误；平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故D正确．答案：BD2．下列关于重力和重心的说法正确的是()A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B．物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心肯定在悬线所在的直线上D ．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心肯定在物体上解析：重力是由地球吸引产生的，是所受引力的一个分力，两者一般不等，A 错误；压力和重力是两种性质不同的力，B 错误；由平衡条件知，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，C 错误；重心跟物体的外形、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不肯定在物体上．如折弯成直角的均匀直杆，D 错误．答案：C3．(2022·延安模拟)如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点，设滑块所受支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是( )A ．F ＝mgtan θ B ．F ＝mg tan θC ．F N ＝mgtan θD ．F N ＝mg tan θ解析：对滑块进行受力分析如图，滑块受到重力mg 、支持力F N 、水平推力F 三个力作用．由共点力的平衡条件知，F 与mg 的合力F ′与F N 等大、反向．由几何关系可知F 、mg 和合力F ′构成直角三角形，解直角三角形可求得：F ＝mgtan θ，F N ＝F ′＝mgsin θ.所以正确选项为A.答案：A4．一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G 的物体时，长度为L 1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G 的物体时，其长度为L 2，则它的劲度系数是( )A.G L 1B.GL 2 C.G L 1－L 2 D.2G L 1－L 2解析：设弹簧原长为L 0，由胡克定律知，G ＝k (L 1－L 0)，G ＝k (L 0－L 2)，联立可得k ＝2GL 1－L 2，D 对． 答案：D一、单项选择题1．关于力的概念，下列说法中正确的是()A．由于力是物体对物体的作用，所以力与物体是相互依存的B．对于受多个力的物体，可以同时找到几个施力物体C．放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，这是由书本发生微小形变而产生的D．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力，等弹簧被压缩一段距离后才反过来给手一个弹力解析：力依存于物体，而物体不依存于力，选项A错误；一个物体同时受到多个力的作用时，该物体是受力物体，而每个力对应一个施力物体，选项B正确；弹力是施力物体发生弹性形变而对受力物体的作用力，书本受到的弹力是由桌面发生微小形变而对书本产生的力，选项C错误；压缩弹簧时，手给弹簧的压力与弹簧给手的弹力是一对作用力和反作用力，它们同时产生，选项D错误．答案：B2．关于物体受到的重力，下列说法中正确的是()A．在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用B．物体只有落向地面时才受到重力作用C．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小D．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关解析：物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，不管物体静止还是运动，也不管物体是上升还是下降，一切物体都受重力作用．在“天上”绕地球飞行的人造卫星也要受重力作用，故选项A、B错误；重力大小与物体的质量有关，与运动状态无关，选项C错误，D正确．答案：D3．(2021·大连模拟)一根很轻的弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为4.0 cm 时，弹簧的弹力大小为8.0 N；当它的压缩量为1.0 cm时，该弹簧的弹力大小为()A．2.0 N B．4.0 NC．6.0 N D．8.0 N解析：F1＝kx1，F2＝kx2，代入x1＝4.0 cm，F1＝8.0 N，x2＝1.0 cm，可解得F2＝2.0 N，选项A正确．答案：A4．(2021·衡水模拟)如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m ＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9 N．关于物体受力的推断(取g＝9.8 m/s2)，下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面对上C．斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面对上解析：物体的重力沿斜面方向的分力大小和绳子的拉力相等，所以斜面对物体的摩擦力大小为零，选项A正确，B错误；斜面对物体的支持力F N＝mg cos 30°＝4.9 3 N，方向垂直斜面对上，选项C、D错误．答案：A5．在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接．下列说法正确的是()A．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙B．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙D．图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁解析：假如杆端受拉力作用，则可用等长的轻绳代替，若杆端受到沿杆的压力作用，则杆不行用等长的轻绳代替，图甲、丙、丁中的AB杆受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，只有B正确．答案：B6．(2022·济南模拟)如图所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m 的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两小球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动．则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)()A.mg2B．mgC.33F D．F解析：依据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，每个小球所受的拉力大小为F′，对结点进行受力分析，依据平衡条件可得，F＝2F′cos 30°＝2mg，解得小球所受拉力F′＝3F3＝233mg，只有C正确．答案：C二、多项选择题7．在日常生活及各项体育运动中，有弹力消灭的状况比较普遍，如图所示的状况就是一个实例．当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是()A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的C．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析：发生相互作用的物体均要发生形变，故A错误；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B正确；在最低点，跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误，D正确．答案：BD8．(2021·衡阳模拟)如图所示，一倾角为α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．球肯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．球肯定受斜面的弹力且垂直斜面对上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面对上解析：F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大到肯定程度时墙才对球有水平向左的弹力，故A错误，B正确；而斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确，D错误．答案：BC9．(2022·黄冈模拟)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开头时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()A．b弹簧的伸长量也为LB．b弹簧的伸长量为k1Lk2C．P端向右移动的距离为2LD．P端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎪⎫1＋k1k2L解析：两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，两弹簧中的弹力相等，k1L＝k2x，解得b弹簧的伸长量为x＝k1Lk2，选项A错误，B正确；P端向右移动的距离为L＋x＝⎝⎛⎭⎪⎫1＋k1k2L，选项C错误，D正确．答案：BD三、非选择题10．(2022·榆林模拟)如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小．解析：(1)因匀速提起重物，则F T＝mg，故绳对人的拉力也为mg，所以地面对人的支持力为：F N＝Mg－mg＝(50－30)×10 N＝200 N，方向竖直向上．(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，如图所示，由共点力平衡条件得：F AB＝2mg tan 30°＝2×30×10×33N ＝200 3 N，F BC＝2mgcos 30°＝2×30×1032N＝400 3 N.答案：(1)200 N(2)400 3 N200 3 N11．(2021·聊城模拟)如图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．求：(1)这时两弹簧的总长；(2)若有一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力．解析：(1)设上面弹簧受到的弹力为F1，伸长量为Δx1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为Δx2，由物体的平衡及胡克定律有F1＝(m1＋m2)g＝k1Δx1，Δx1＝（m1＋m2）gk1，F2＝m2g＝k2Δx2，Δx2＝m2gk2.所以总长为L ＝L 1＋L 2＋Δx 1＋Δx 2＝L 1＋L 2＋（m 1＋m 2）g k 1＋m 2gk 2.(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必需是上面弹簧伸长Δx ，下面弹簧缩短Δx .对m 2∶F N ＝k 2Δx ＋m 2g ， 对m 1∶m 1g ＝k 1Δx ＋k 2Δx . 解得：F N ＝m 2g ＋k 2k 1＋k 2m 1g .依据牛顿第三定律知F N ′＝F N ＝m 2g ＋k 2k 1＋k 2m 1g .答案：(1)L 1＋L 2＋（m 1＋m 2）g k 1＋m 2gk 2(2)m 2g ＋k 2k 1＋k 2m 1g。
届高考物理一轮复习讲义：第二章 第讲 重力 弹力 摩擦力 Word版含答案
第1讲重力弹力摩擦力板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】重力、弹力、胡克定律Ⅰ1、重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:与物体的质量成正比，即G＝mg。
可用弹簧测力计测量重力。
(3)方向:总是竖直向下的。
(4)重心:其位置与物体的质量分布和形状有关。
2、弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。
(2)产生的条件①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与物体形变的方向相反。
3、胡克定律(1)内容:在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F＝kx。
k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示。
x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。
【知识点2】滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ滑动摩擦力和静摩擦力的对比滑动摩擦力大小的计算公式F＝μF N中μ为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
板块二考点细研·悟法培优考点1弹力的分析与计算[思想方法]1、弹力有无的判断“四法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法:对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力;若运动状态改变，则此处一定有弹力。
(3)状态法:根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否发生形态的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。
2、弹力方向的确定价格3、弹力大小的计算方法(1)对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F＝kx计算。
(2)对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。
1高考物理新素养备考大一轮浙江选考讲义：第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力 含答案
第1讲重力弹力摩擦力一、重力基本相互作用1．重力的理解(1)产生：由于地球吸引而使物体受到的力．(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．(3)方向：总是竖直向下的．(4)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关．(5)重心位置的确定质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用两次悬挂来确定．2．基本相互作用(1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用自测1下列关于重力和重心的说法正确的是()A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B．重力的方向总是指向地心C．用细线将重物悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上答案 C二、弹力1．形变与弹性形变(1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变．(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．(3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度．2．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变．(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反．3．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．(2)表达式：F＝kx.说明：k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．自测2(多选)下列说法正确的是() A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B．拿一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于竹竿发生形变产生的C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的答案BCD三、摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力2．动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，滑动摩擦力和正压力的比值．μ＝F fF N.(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．自测3(多选)关于摩擦力，以下说法中正确的是()A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用C．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变D．摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上答案CD命题点一弹力的分析和求解1．弹力有无的判断“三法”(1)假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力．(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由力的平衡条件(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力．2．弹力方向3．弹力大小计算的三种方法(1)根据胡克定律进行求解；(2)根据力的平衡条件进行求解；(3)根据牛顿第二定律进行求解．模型1物体与物体间的弹力例1(2019·四川成都市第二次诊断)如图1，半圆球P和竖直挡板固定在水平面上，挡板与P相切，光滑小球Q静止在P和挡板之间．已知Q的质量为m，P、Q的半径之比为4∶1，重力加速度大小为g.则Q对P的压力大小为()图1A.4mg 3B.5mg 4C.4mg 5D.3mg 4答案 B解析 对Q 受力分析如图所示设Q 的半径为r ，由几何关系得： 4r cos α＝4r －(r ＋r cos α) 解得：cos α＝35由平衡条件得：F N2＝mgsin α解得：F N2＝54mg由牛顿第三定律可知，Q对P的压力大小为F N2′＝F N2＝54mg.模型2绳的弹力例2如图2所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60°，则轻绳对小球的拉力大小为(重力加速度为g)()图2A．2mg B.3mg C．mg D.32mg答案 C解析对B点处的小球受力分析，如图所示，则有F T sin 60°＝F N sin 60°F T cos 60°＋F N cos 60°＝mg解得F T＝F N＝mg，故C正确．模型3弹簧的弹力例3如图3所示，小球a的质量为小球b的质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态．轻弹簧A与竖直方向的夹角为60°，轻弹簧A、B的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是()图3A ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为1∶3 B ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为2∶1C ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为2∶1D ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为3∶2 答案 D解析 设轻弹簧A 、B 的伸长量都为x ，小球a 的质量为m ，则小球b 的质量为2m .对小球b ，由平衡条件知，弹簧B 中弹力为k B x ＝2mg ；对小球a ，由平衡条件知，竖直方向上，有k B x ＋mg ＝k A x cos 60°，联立解得k A ＝3k B ，选项A 、B 错误；水平方向上，轻绳上拉力F T ＝k A x sin 60°，F T k A x ＝32，选项C 错误，D 正确． 变式1如图4所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计．将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是()图4A．只有F1＞F2时，示数才为F1B．只有F1＜F2时，示数才为F2C．不论F1、F2大小关系如何，示数均为F1D．不论F1、F2大小关系如何，示数均为F2答案 C解析弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，弹簧测力计的示数一定等于弹簧挂钩上的拉力F1，与F1、F2的大小关系无关，C正确．模型4 杆的弹力例4 如图5所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )图5A.53mgB.35mgC.45mgD.54mg 答案 D解析 小球处于静止状态，其所受合力为零，小球受力如图所示，由图中几何关系可得F ＝ (mg )2＋(34mg )2＝54mg ，选项D 正确．变式2如图6所示，小车上固定着一根弯成θ角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，重力加速度为g.关于杆对球的作用力F，下列判断正确的是()图6A ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向垂直杆向上C ．小车向右以加速度a 运动时，一定有F ＝masin θD ．小车向右以加速度a 运动时，F ＝m g 2＋a 2，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为α，则tan α＝ag答案 D解析 小车静止时，由平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg ，故A 、B 错误；小车向右以加速度a 运动时，弹力F 的方向一定指向右上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上受力平衡，水平方向上具有向右的加速度．设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为α，如图所示，据力的平衡和牛顿第二定律得F sin α＝ma ，F cos α＝mg ，解得F ＝mg 2＋a 2，tan α＝ag，可见，只有当小车向右的加速度大小a ＝g tan θ时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F ＝masin θ，故C 错误，D 正确．命题点二摩擦力的分析与计算1．静摩擦力的分析(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小．(2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则F f＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．2．滑动摩擦力的分析滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．题型1静摩擦力的分析与计算例5(多选)(2019·河北唐山市上学期期末)如图7所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置水平轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态．将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中()图7A．弹簧弹力不变B．物体B所受摩擦力逐渐减小C．物体B所受摩擦力始终向左D．木板A所受地面的摩擦力逐渐减小答案AD解析将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，选项A正确；对物体B，因开始时所受摩擦力的方向不确定，有F弹＝F±F f，则随F的减小，物体B所受摩擦力的大小和方向都不能确定，选项B、C错误；对A、B与弹簧组成的整体，在水平方向，力F与地面对A的摩擦力平衡，则随F的减小，木板A所受地面的摩擦力逐渐减小，选项D正确．变式3一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8所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()图8A．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解析当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于静止状态时，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力的大小为8 N，可知最大静摩擦力F fmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N＜F fmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的力F2等大反向，故C正确．变式4如图9所示，质量为m的滑块静止放在半径为R的半球体上，滑块与半球体间的动摩擦因数为μ，滑块与球心的连线与水平地面的夹角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图9A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左B．滑块对半球体的压力大小为mg cos θC．滑块所受摩擦力大小为mg sin θD．滑块所受摩擦力大小为mg cos θ答案 D解析以滑块与半球体为整体，由平衡条件知，地面对半球体的摩擦力为零，选项A错误；对滑块受力分析，如图所示，由平衡条件得，F N＝mg sin θ，F f＝mg cos θ，F N′＝F N，选项D 正确，B、C错误．题型2滑动摩擦力的分析和计算例6(2019·全国卷Ⅱ·16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10 m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为()A．150 kg B．100 3 kgC．200 kg D．200 3 kg答案 A解析设物块的质量最大为m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F＝mg sin 30°＋μmg cos 30°，当F＝1 500 N时，物块的质量最大，解得m＝150 kg，A项正确．变式5如图10所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力．当手拉木板从木块下抽出时，弹簧测力计的示数为F f，由此可知()图10A．木板与桌面间的滑动摩擦力等于F fB．木块与木板间的滑动摩擦力等于F fC．绳子对木板的拉力等于F fD．人手对绳子的拉力等于F f答案 B解析由木块受力平衡可知，弹簧测力计的示数等于木板对木块的滑动摩擦力，故B正确；因不知木板与桌面间的动摩擦因数的大小情况，故无法得知木板与桌面间的滑动摩擦力是否等于F f，故A错误；要使木板从木块下抽出，绳子对木板的拉力应大于木块和桌面对木板的滑动摩擦力之和，故C、D错误．变式6(2017·全国卷Ⅱ·16)如图11，一物块在水平拉力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．则物块与桌面间的动摩擦因数为()图11A．2－ 3 B.36 C.33 D.32答案 C解析当F水平时，根据平衡条件得F＝μmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，由平衡条件得F cos 60°＝μ(mg－F sin 60°)，联立解得，μ＝33，故选项C正确．命题点三摩擦力的三类突变类型1“静—静”突变物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生突变时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力发生突变．例7(2019·福建三明市质检)如图12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)()图12A．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答案 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A、B错误，C正确；弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误．类型2“静—动”突变物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．例8(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图13甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是()图13A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)答案ABC解析t＝0时刻，力传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A选项正确；t＝50 s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力，B、C选项正确；此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将做匀加速运动，D选项错误．类型3“动—静”突变在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力．例9如图14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v0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v0的方向为正方向，g＝10 m/s2)()图14答案 B解析滑块上升过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N，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．(限时：35分钟)1．(多选)关于弹力，下列说法正确的是()A．弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反B．轻绳中的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向C．轻杆中的弹力方向一定沿着轻杆D．在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比答案ABD2.如图1，某消防战士握住旗杆匀速上爬，到顶后再匀速滑下到达底端，则下列说法正确的是()图1A．该战士上爬时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的B．该战士下滑时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的C．该战士上爬时手握旗杆的力越大，受到的摩擦力越大D．体重更大的战士匀速上爬时，受到的摩擦力更大答案 D解析该战士匀速上爬时，受到的静摩擦力方向是沿着旗杆向上的，且大小等于战士的重力，与手握旗杆的力大小无关，选项A、C错误；该战士下滑时相对旗杆向下滑动，受到的摩擦力方向沿着旗杆向上，选项B错误；由C项分析知，体重更大的战士匀速上爬时，受到的摩擦力更大，选项D正确．3.(2019·浙江宁波市期末)如图2，某同学将一本物理书用手压在竖直的墙壁上保持静止，则与书本相关的作用力的大小，下列说法正确的是()图2A．书本受到的摩擦力一定等于书本的重力B．手对书本的摩擦力一定等于书本的重力C．墙对书本的摩擦力一定等于书本的重力D．当手对书本的压力增大时，书本受到的摩擦力也增大答案 A解析书静止，处于平衡状态，书在竖直方向受重力与摩擦力作用，由平衡条件可知，书本受到的摩擦力等于书本的重力，故A正确；书本受到手与墙壁的摩擦力作用，由平衡条件可知，书本的重力等于手与墙壁对书本的摩擦力的合力，手对书本的摩擦力、墙壁对书本的摩擦力均小于书本的重力，故B、C错误；书本受到的摩擦力等于书本的重力，书本的重力不变，当手对书本的压力增大时，书本受到的摩擦力不变，故D错误．4.(2019·浙江超级全能生2月联考)打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图3所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，下列说法正确的是()图3A．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．要做到“每次只进一张纸”，应要求μ1＞μ2答案 D解析第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f0，方向向右，第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f，方向向左，F f＝μ2(mg＋F)，F为搓纸轮对第1张纸的压力，F f0＝F f＜μ1F，故μ1＞μ2，A错误，D正确．第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力，根据受力平衡知，大小均为F f，B、C错误．5.如图4所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板之间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的正压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力的大小和方向是()图4A．30 N，方向向上B．20 N，方向向上C．40 N，方向向下D．100 N，方向向上答案 A解析由于木块静止，故摩擦力与重力平衡，F f＝G＝30 N，方向向上．6．如图5所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，若要求继续保持平衡()图5A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁答案 B7．(2019·浙江宁波市重点中学联考)如图6所示，质量为M的小英坐在质量为m的雪橇上，狗拉着雪橇沿水平地面从静止开始向左移动了一段距离，假定狗对雪橇的拉力恒为F且与水平方向成θ角．已知雪橇与雪地间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图6A．雪橇对小英的作用力大小大于MgB．雪橇受到的滑动摩擦力大小为μ(M＋m)gC．雪橇受到的滑动摩擦力大小为F cos θD．地面对雪橇的支持力大小为mg－F sin θ答案 A8．如图7所示装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是()图7A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2＜F3C．F1＝F3＞F2D．F3＞F1＞F2答案 A9.如图8所示，物体A静止在粗糙水平面上，左边用一水平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()图8A．F1减小B．F1增大C．F f先减小后增大D．F f始终减小答案 C解析在A被拉动之前的过程中，弹簧长度始终不变，因此弹簧弹力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从水平向右变为水平向左，所以F f大小先减小后增大，故选项C正确，A、B、D错误．10．物体A的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从t＝0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，则能反映物体受到的摩擦力F f随时间变化的图象是下列图中的(取向右为正方向，g＝10 m/s2)()答案 A解析开始时，滑动摩擦力方向与速度方向相反，即水平向左，大小为F f＝μmg＝2 N；当物体的速度减到零时，由于物体受到向左的恒力F＝1 N的作用，所以物体将受到向右的静摩擦力，大小等于1 N，A项正确．11.如图9，一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上的物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图9A．斜面对长木板的摩擦力大小为mg sin θB．斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mg cos θC．长木板对人的摩擦力大小为2μ1mg cos θD．长木板对人的摩擦力大小为2mg sin θ答案 D解析由题意可知，人、物块、长木板均保持相对静止，以人、物块和长木板组成的整体为研究对象，可得斜面对长木板的静摩擦力大小为3mg sin θ，A、B错误；以人和物块组成的整体为研究对象，可得长木板对人的静摩擦力大小为2mg sin θ，C错误，D正确．12.如图10所示，一重为10 N的球固定在杆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()图10A．大小为7.5 NB．大小为10 NC．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°角斜向左上方答案 D解析对球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力与绳子对球的拉力的合力，与球的重力等值反向，则AB杆对球的作用力大小F＝G2＋F拉2＝12.5 N，A、B错误；设AB杆对球的作用力与水平方向夹角为α，可得tan α＝GF拉＝43，α＝53°，故D项正确．13.如图11所示，一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，重力加速度为g.B与斜面之间的动摩擦因数μ与A、B间弹力F N的大小分别是()图11A ．μ＝23tan α，F N ＝13mg sin α B ．μ＝23tan α，F N ＝12mg sin α C ．μ＝tan α，F N ＝13mg cos α D ．μ＝tan α，F N ＝23mg sin α 答案 A解析 以A 、B 整体为研究对象，根据平衡条件得：2mg sin α＝2μmg cos α＋μmg cos α，解得μ＝23tan α， 以B 为研究对象，根据平衡条件得：mg sin α＝μmg cos α＋F N解得F N ＝13mg sin α 故选项A 正确，B 、C 、D 错误．14．(2019·四川绵阳市第三次诊断)一物块放在水平桌面上，在水平轻弹簧的拉力作用下，沿桌面做匀速直线运动，弹簧的伸长量为x ；将弹簧方向变成与水平面成60°角，物块在拉力作用下仍沿桌面做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量是(物块与桌面间的动摩擦因数为32，弹簧始终处于弹性限度内)( ) A.12x B.45x C ．2x D.439x。
高考物理总复习 第二章 第1节 重力 弹力 摩擦力检测(含解析)
重力弹力摩擦力(建议用时：40分钟)【A级基础题练熟快】1．如图所示，两辆车以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置只与物体的质量分布有关D．力是使物体运动的原因解析：选A.物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A 正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以D 错误．2．如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( )A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：选A.用支持力、静摩擦力方向的判断方法解题．M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力方向与接触面平行，故选项C、D错误．3．(2019·云南临沧一中模拟)如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，且保持平衡．下列说法正确的是( )A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B．石块b对a的支持力大小一定等于a受到的重力大小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解析：选D.相互作用力是两个物体间的相互作用，石块b对a的支持力和a对b的压力是一对相互作用力，A错误；由于b放置位置不一定是水平方向，a可能放在类似斜面上，所以石块b对a的支持力大小不一定等于a受到的重力大小，B错误；以a、b、c三个石块作为整体研究，则石块c不受水平桌面的摩擦力作用，C错误；选取a、b石块作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与a、b整体的重力平衡，所以石块c对b的作用力一定竖直向上，D正确．4．(多选)(2019·湖南衡阳八中模拟)四个完全相同的轻弹簧测力计，外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F，以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法正确的是( )A．如果图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧测力计的读数可能小于FB．如果图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧测力计的读数一定等于FC．如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧测力计的读数一定等于FD．如果已知图丁中水平地面光滑，则由于物体的质量未知，无法判定弹簧测力计的读数与F的大小关系解析：选BC.题图甲中的物体静止在水平地面上，根据平衡原理，弹簧测力计的读数等于F，故A错误；不论物体静止在斜面上，还是静止在粗糙水平地面上，由平衡条件可知，弹簧测力计的读数一定等于F，故B、C正确；已知题图丁中水平地面光滑，则弹簧测力计的示数为物体受到的合外力F′，虽然物体的质量未知，由牛顿第二定律F′＝ma，物块匀加速运动，因为轻弹簧测力计质量不计，故有F＝ma，所以弹簧测力计的读数与F的大小仍相等，故D错误．5．(多选)(2019·南宁模拟)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μABD．B与水平面间的动摩擦因数μ解析：选AB.F较小时，细绳无拉力，随着F的增大，B与水平面间的摩擦力逐渐增大，t1时刻与水平面间的摩擦力达到最大值为kt1，这时细绳开始有拉力，A、B之间开始有摩擦力，t2时刻A、B之间的摩擦力达到最大(最大值为kt2－kt1)；因为不知A、B两物体的质量，无法求出A、B之间，B与水平面之间的压力，所以不能求μAB及μ，故选项A、B正确．6.(2019·江西上饶一模)S 1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1＞k2；a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物块，m a＞m b，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使( )A．S1在上，a在上B．S1在上，b在上C．S2在上，a在上D．S2在上，b在上解析：选D.上面的弹簧受到的拉力为两个物块的重力之和，劲度系数较小时形变量较大，故上面应是S2，下面的弹簧的形变量由下面的物块的重力决定，为了让形变量最大，应把重的放在下面，即将a物块放在下面，D正确．7．(2019·重庆一诊)如图所示，有8块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧分别施加一水平压力F，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则水平压力F至少为( )A．8 N B．15 NC．16 N D．30 N解析：选B.先将所有的木板当成整体进行受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，则有2μ1F≥8mg，再对除最外侧两木板之外的6块木板进行受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，有2μ2F≥6mg，联立两式解得F≥15 N，故B正确，A、C、D错误．8.(2019·四川彭州中学模拟)物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后( )A．M将减速下滑B．M仍匀速下滑C．M受到的摩擦力变小 D．M受到的摩擦力变大解析：选B.传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿传送带斜向上的滑动摩擦力．传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块沿传送带斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然沿传送带斜向上，所以物块仍匀速下滑．9．(2019·黑龙江大庆中学模拟)如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上向右滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止，则木板所受地面的摩擦力大小为( )A．μ2mg B．μ1MgC．μ1(m＋M)g D．μ1Mg＋μ2mg解析：选A.对木块进行受力分析，受重力、木板的支持力和向左的滑动摩擦力，则有f1＝μ2F N，F N＝mg，故f1＝μ2mg；再对木板进行受力分析，受到重力、木块对木板向下的压力、木块对其向右的滑动摩擦力、地面对木板的支持力及地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，则有f1＝f2，因此f2＝μ2mg，故A正确，B、C、D错误．【B级能力题练稳准】10．(多选)如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零．物体所受的摩擦力F f随时间t 的变化图象可能是( )解析：选AD.物体开始做匀速直线运动，说明物体所受水平向右的拉力F与向左的滑动摩擦力等大反向．当F减小时，物体做减速运动．若F减小为零之前物体始终运动，则摩擦力始终为滑动摩擦力，大小不变，A正确．若F减小为零之前物体已停止运动，则停止前摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，停止后摩擦力为静摩擦力，大小随F的减小而减小，D正确．11．(2019·吉林长春模拟)如图所示，一物块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对物块的描述正确的是( )A．物块将沿斜面下滑B．物块受到的摩擦力变小C．物块立即获得加速度D．物块所受的摩擦力方向不变解析：选B.设物块的重力为G，将物块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向，沿斜面向下的分力大小为G sin θ，如图，在斜面内受力分析，力F未撤除时，根据平衡条件得，静摩擦力大小F f1＝（G sin θ）2＋F2，力F撤除后，物块仍保持静止．根据平衡条件得摩擦力F f2＝G sin θ，所以物块受到的摩擦力变小，且物块所受的摩擦力方向发生了改变，选项B正确．12．(多选)如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是( )A．台灯受到水平向左的摩擦力B．若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大C．支架对灯头的支持力方向竖直向上D．整个台灯所受的合外力为零解析：选CD.以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，故选项A错误，选项D正确；根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故选项C 正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故选项B错误．13．(2019·宁夏银川一中模拟)如图甲、乙所示，传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块处于平衡状态．求：(1)在图甲状态下，1、3两木块之间的距离是多大？(2)在图乙状态下，细线的拉力是多大？木块1、3之间的距离又是多大？ 解析：(1)在题图甲中，设1、2间弹簧伸长量为x 1，2、3间弹簧伸长量为x 2，根据平衡条件和胡克定律，对木块3：kx 2－μmg ＝0对木块2：kx 1－kx 2－μmg ＝01、3两木块之间的距离为x ＝2L ＋x 1＋x 2＝2L ＋3μmg k. (2)在题图乙中，把三个木块看做整体，根据平衡条件，有：F T －3μmg cos α－3mg sin α＝0细线的拉力F T ＝3mg (sin α＋μcos α)在题图乙中，设1、2间弹簧伸长量为l 1，2、3间弹簧伸长量为l 2，根据平衡条件和胡克定律，对木块2和木块3整体，有：kl 1－μ·2mg cos α－2mg sin α＝0可得：l 1＝2mg （sin α＋μcos α）k对木块3，有：kl 2－μmg cos α－mg sin α＝0可得：l 2＝mg （sin α＋μcos α）k木块1、3之间的距离l ＝2L ＋3mg （sin α＋μcos α）k .答案：(1)2L ＋3μmg k(2)3mg (sin α＋μcos α) 2L ＋3mg （sin α＋μcos α）k。
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第1讲重力弹力摩擦力
一、单项选择题
1.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法中正确的是()
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的
C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
2.(2016·盐城中学)如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,b弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2,则a、b的伸长量之比为()
A. B. C. D.
3.(2016·中华中学)如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为 2 N 的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()
A. 大小为 2 N,方向平行于斜面向上
B. 大小为 1 N,方向平行于斜面向上
C. 大小为 2 N,方向垂直于斜面向上
D. 大小为 2 N,方向竖直向上
4.如图所示,有黑、白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用细线与墙连接着,黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平,欲使黑、白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力F值为()
A. μmg
B. 4μmg
C. 5μmg
D. μmg
=0.8)质5.(2017·金陵中学)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ＝37°.(取sin 37°
=0.6,cos 37°
量为 1 kg的滑块以初速度v0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v0的方向为正方向,g=10 m/s2)()
A B
C D
二、多项选择题
6.(2014·广东改编)如图所示,水平地面上堆放着原木.关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法中正确的是()
A. M处受到的支持力方向竖直向上
B. N处受到的支持力方向竖直向上
C. M处受到的静摩擦力沿MN方向
D. M处受到的静摩擦力沿水平方向
7.(2016·南通质检)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()
A. 绳子上拉力可能为零
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
8.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长
的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F向左拉动B,使B以速度v做匀速运动,这时绳水平,张力为F T.下列说法中正确的是()
A. F T=F
B. 木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于F T
C. 木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力
D. 若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力仍为F
9.(2016·苏州一模改编)如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底板的动摩擦因数为μ2(μ2>μ1),车厢的倾角用θ表示.下列说法中正确的是()
A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tan θ>μ2
B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sin θ>μ2
C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>tan θ>μ1
D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足tan θ>μ2>μ1
三、非选择题
10.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B 之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.
11.(2015·常州一中)如图所示,一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N.已知木块与桌面间的动摩
擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)求木块所受的摩擦力的大小和方向.
(2)当只将F1撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向.
(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向.
第1讲重力弹力摩擦力
1.D【解析】发生相互作用的物体均要发生形变,故A错;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B错误;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误、D正确.
2. C【解析】对小球受力分析,受到竖直向下的重力和两个弹簧的弹力,根据共点力平衡条件可得T a=,T b=mg tan 30°
,根据胡克定律可得T a=k1x1,T b=k2x2,联立解得=,故C正确.
3.D【解析】小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由二力平衡知识可知,杆对小球的弹力与重力等大、反向.
4. C【解析】以黑毛巾为研究对象,其水平受力如图所示:
其中f1=μmg,f2=μmg,f3=μmg,f4=2μmg,
故F=f1+f2+f3+f4=5μmg.
5. B【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力,由F f=μＦN和F N=mgcos θ,联立得F f=
6.4 N,方向为沿斜面向下,当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsin θ<μmg cos θ,滑块不动,滑块受的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得F f'=mgsin θ,代入可得F f'=6 N,方向为沿斜面向上,故选项B 正确.
6. AD【解析】M处受到的支持力与地面垂直向上,即竖直向上,故A正确;N处受到的支持
力与原木P垂直向上,不是竖直向上,故B错误;原木相对于地面有向左运动的趋势,则在M处受到的摩擦力方向沿地面向右,故C错误,D正确.
7.AD【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对,而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,所以地面与物体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.
8. BD【解析】木块A、B之间发生了相对运动,所以木块A受到的是水平向左的滑动摩擦
力(设其大小为f1).因为木块A相对地面静止,其受力平衡,所以f1=F T,B正确;根据牛顿第三定律,木板B受到木块A对其施加的水平向右的滑动摩擦力的作用(大小为f1),因为木板B相对地面向左运动,所以还受到地面对其施加的水平向右的滑动摩擦力的作用(设其大小为f2),在水平方向上还受到水平向左的拉力F,三力平衡,所以F=f1+f2=F T+f2,A、C错误;若木板B以2v的速度匀速运动,其受到的两个滑动摩擦力大小和方向均不变,拉力仍为F,D正确.
9.AC【解析】卸干净全部沙子,对沙子整体法分析,重力沿车厢向下的分力需大于沙子与
车厢底板的最大静摩擦力,有mgsinθ>μ2mgcosθ,得出μ2<tanθ,A正确,B错误;只卸部分沙子,对上层沙子为研究对象,重力沿车厢向下的分力需大于与下层沙子间的最大静摩擦力,应有m'g sinθ>μ1m'gcosθ,得出μ1<tanθ,而对下层沙子要与底板不滑动,需m″ｇsinθ<μ2m″ｇcosθ,得出μ2>tanθ,C正确,D错误.
10. 8 N9 N
【解析】未加F时,木块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,即
F A=F B=F弹=kx=400×0.02 N=8 N,
木块B受地面的最大静摩擦力为
=μ＝0.25×60 N=15 N,
施加F后,对木块B有F+F弹<,
故B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为
F B'=F+F弹=9 N,
施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为F A'=8 N.
11.(1) 7 N水平向左(2) 6 N水平向右(3) 8 N水平向左
【解析】当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μＦN=μG=0.2×40 N=8 N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N.
(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力.由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左.
(2)将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为 6 N,方向水平向右.
(3)撤掉F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,方向水平向左.。