2020届高考物理人教版一轮复习限时规范练：重力、弹力和摩擦力

2020届高考物理人教版一轮复习限时规范练
重力、弹力和摩擦力
一、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
【答案】D
【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．下列关于重力的说法中正确的是( )
A．物体只有静止时才受重力作用
B．重力的方向总是指向地心
C．地面上的物体在赤道上受的重力最小
D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力【答案】C
【解析】物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；赤道上重力加速度最小，因此地面上的物体在赤道上受的重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，故D错误。

3．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是( )
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】A
【解析】小车受到水平向右的弹力作用，是弹簧发生拉伸形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，故只有A项正确。

4．以下各选项的图中，所有接触面均光滑且a、b均处于静止状态，其中A、D选项中的细线均沿竖直方向。

则a、b间一定有弹力的是( )
【答案】B
【解析】 A 选项中，假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题意矛盾，则a 、b 间无弹力，故A 错误。

B 选项中，若两球间无弹力，则两球都将向下摆动，与题意矛盾，则a 、b 间有弹力，故B 正确。

C 选项中，假设两球间有弹力，则b 小球将向右运动，与题意矛盾，则a 、b 间无弹力，故C 错误。

D 选项中，假设b 对a 球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，a 球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球a 不可能处于静止状态，与题意矛盾，则a 、b 间一定没有弹力，故D 错误。

5．将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m 的物体，物体静止时，弹簧长度为L 1；而当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m
的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L 2。

已知重力加速度为
g ，则该弹簧的劲度系数是( )
A.mg L 1
B.2mg L 1－L 2
C.mg
L 1－L 2 D.mg L 2
【答案】B
【解析】设弹簧原长为L 0，由胡克定律，当弹簧下端挂物体时有mg
＝k(L1－L0)，当弹簧上面压物体时有mg＝k(L0－L2)，联立解得k＝2mg
，故B正确。

L1－L2
6、如图所示的四个图中，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，能保持平衡的是( )
A．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】B
【解析】如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。

7、如图所示，质量为2 kg的物体B和质量为1 kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。

再将一个质量为 3 kg 的物体A轻放到B上的瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝ 10 m/s2)( )
A ．30 N
B ．0
C ．20 N
D ．12 N 【答案】C
【解析】放物体A 之前，物体B 处于平衡状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力F ＝m B g ＝20 N ，轻放上物体A 的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，其大小仍为20 N ，故C 正确。

8．两个劲度系数分别为k 1和k 2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。

开始时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L
B ．b 弹簧的伸长量为k 1L k 2
C ．P 端向右移动的距离为2L
D ．P 端向右移动的距离为⎝
⎛⎭⎪⎫1＋k 2k 1L 【答案】B
【解析】根据两根弹簧中弹力相等可得b 弹簧的伸长量为k 1L k 2
，P 端向右移动的距离为L ＋k 1k 2
L ，选项B 正确。

9、(多选)关于力，下列说法正确的是( )
A ．拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加的力没有受
力物体
B．站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的
C．重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，动力、阻力、压力、支持力是按力的作用效果命名的
D．同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力
【答案】BC
【解析】力是物体间的相互作用，有力就有施力物体和受力物体，故A错误；物体受到的弹力是施力物体反抗形变(或欲恢复原状)对受力物体施加的力，故B正确；力学中，按照力的性质可以把力分为重力、弹力、摩擦力等，按照力的作用效果可以把力分为动力、阻力、压力、支持力等，故C正确；同一物体放在地球上同一纬度且离地面高度相同时，受到的重力相同，故D错误。

10．(多选)如图所示，在竖直方向上，两根完全相同的轻质弹簧a、b，一端与质量为m的物体相连接，另一端分别固定，当物体平衡时，若( )
A．a被拉长，则b一定被拉长
B．a被压缩，则b一定被压缩
C．b被拉长，则a一定被拉长
D．b被压缩，则a一定被拉长
【答案】BC
【解析】对物体受力分析并结合平衡条件，可知当a对物体有拉力F a时，若F a>mg，则b被拉长；若F a<mg，则b被压缩；若F a＝mg，则b处于自然状态，选项A错误；若a被压缩，则b对物体施加的一定是向上的弹力，即b一定被压缩，故选项B正确；同理可知选项C正确，D错误。

11．(多选)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，则下列说法正确的是( )
A ．弹簧原长为l ＋mg 2k
B ．弹簧原长为l ＋mg k
C ．力F 的大小为33
mg D ．力F 的大小为233
mg 【答案】AD
【解析】对滑块A ，据平衡条件得mg sin 30°＝kx ，其中x ＝l 0－l ，解得l 0＝l ＋mg 2k
，A 正确，B 错误；对A 、B 构成的整体，据平衡条件得F cos 30°＝2mg sin 30°，解得F ＝233
mg ，C 错误，D 正确。

12．如图所示，完全相同的质量为m 的A 、B 两球用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了( )
A.mg tan
θ2
k B.mg tan θk
C.2mg tan θk
D.2mg tan θ2k
【答案】A
【解析】对其中一个小球进行受力分析，如图所示，根据平衡条件可得F ＝mg tan θ2
，根据胡克定律可得F ＝kx ，联立两式解得x ＝mg tan θ2k ，
A 正确。

13．下列关于摩擦力的说法中，错误的是( )
A ．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直
B ．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反
【答案】B
【解析】摩擦力方向沿接触面，弹力方向垂直接触面，且有摩擦力一定有弹力，A正确；静摩擦力与压力没有关系，B错误；静摩擦力可以产生在运动的物体间，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度，例如，静摩擦力提供向心力，C正确；滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力，D正确。

14．关于静摩擦力，下列说法中正确的是( )
A．两个运动的物体之间不可能有静摩擦力的作用
B．静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反
C．静摩擦力做的功一定为零
D．静摩擦力只有大小没有方向
【答案】B
【解析】静摩擦力可以存在于运动的两个物体之间，A错误；静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反，可能与物体运动方向相反，也可能相同，由恒力做功的表达式W＝Fl cos α，可知静摩擦力可能做负功，也可能做正功，也可能不做功，故B正确，C错误；静摩擦力有大小，也有方向，故D错误。

15．如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程
中容器始终保持静止，则下列说法正确的是( )
A．容器受到的摩擦力不断增大
B．容器受到的摩擦力不变
C．水平力F必须逐渐增大
D．容器受到的合力逐渐增大
【答案】A
【解析】因注水过程中容器始终静止，故容器受到的合力始终为零，D错误；由平衡条件可得，墙对容器的静摩擦力F f＝m总g，随m总的增大而增大，A正确，B错误；只要m总g≤μF，不增大水平力F也可使容器静止不动，C错误。

16．如图所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是( )
A．M受到的摩擦力不变
B．M受到的摩擦力变大
C．M可能减速下滑
D．M可能减速上滑
【答案】A
【解析】根据滑动摩擦力的公式F ＝μF N ，传送带突然顺时针转动并
不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力，所以滑动摩擦力大小不变，方向仍沿传送带向上，物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零，故仍匀速下滑，选项A 正确。

17．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时物块所受的摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为( )
A.12
B.22
C.32
D.52
【答案】B
【解析】木板倾角较小时，物块与木板间为静摩擦力，由平衡条件可知，F f ＝mg sin 30°；倾角较大时，物块与木板间为滑动摩擦力，即
F f ′＝μmg cos 45°，由题意知，μmg cos 45°＝mg sin 30°，解得
μ＝22
，B 项正确。

18．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m ，相互接触。

球与地面间的动摩擦因数均为μ，则( )
A ．上方球与下方三个球间均没有弹力
B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C．水平地面对下方三个球的支持力均为4
3
mg
D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4
3
μmg
【答案】C
【解析】将四个球看做一个整体，地面的支持力与球的重力平衡，设其中一个球受到的支持力大小为F N，因此3F N＝4mg，选项C正确。

最上面的球对下面三个球肯定有压力，即有弹力，选项A错误。

以下方三个球中任意一个球为研究对象，受力如图所示，由此可知选项B错误。

由于地面与球之间的摩擦力为静摩擦力，因此不能通过F f＝μF N
求解，根据平衡条件结合几何知识可得F f＝
2
6
mg，选项D错误。

19．如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板与物块均处于静止状态。

A、B、C之间以及B与地面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现用水平恒力F向右拉木板A，下列说法正确的是( )
A．A、C间的摩擦力大小一定等于μmg
B．A、B、C有可能一起向右做匀速直线运动
C．A、B间的摩擦力大小不可能等于F
D．不管F多大，木板B一定会保持静止
【答案】D
【解析】当拉力F较小时，A、B、C都处于静止状态，A、C间的摩擦力大小为零，故A错误；设A、B的质量均为M，因A对B的最大静摩擦力为μ(m＋M)g，小于地面对B的最大静摩擦力μ(m＋2M)g，故木板B一定静止不动，当A、B、C均静止不动时，A、B间的摩擦力大小为F，故B、C均错误，D正确。

20．如图所示，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，F的方向与斜面平行，如果将力F撤掉，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大
C．物块立即获得加速度
D．物块所受的摩擦力改变方向
【答案】D
【解析】物块受到的重力沿斜面向下的分力为mg sin θ，有F作用时静摩擦力的大小等于F和mg sin θ的合力，方向沿其合力的反方向。

将力F撤掉，摩擦力大小变为mg sin θ，方向沿斜面向上，物块受到的摩擦力变小，物块加速度为零，仍然静止。

综上知D正确。

21.(多选)如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是( )
A．B物体对A物体的静摩擦力方向向下
B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大
C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力
D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力
【答案】AD
【解析】将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上，对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A正确；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B 两物体的总重力等大、反向，故C错误，D正确。

22．如图，一质量为m的木块，用劲度系数为k的轻质弹簧连接着。

弹簧的另一端固定在斜面顶端。

木块放在斜面上能处于静止状态。

已知斜面倾角θ＝37°，木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。

弹簧在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。

则( )
A．弹簧可能处于压缩状态
B ．弹簧的最大形变量为3mg 5k
C ．木块受到的摩擦力可能为零
D ．木块受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
【答案】C
【解析】木块与斜面间的最大静摩擦力f m ＝μmg cos θ＝0.5mg ×0.8
＝0.4mg ，重力沿斜面方向的分力为G 1＝mg sin θ＝0.6mg ，因G 1>f m 可知，弹力的方向不可能向下，即弹簧不可能处于压缩状态，选项A
错误。

弹簧有最大形变量时满足：G 1＋f m ＝k Δx m ，解得Δx m ＝mg k
，选项B 错误。

当G 1＝F 弹时，木块受到的摩擦力为零，选项C 正确。

当
G 1>F 弹时，木块受到的摩擦力沿斜面向上；当G 1＜F 弹时，木块受到的
摩擦力沿斜面向下，选项D 错误。

23．(多选)在水平地面上固定一个斜面体，在它上面放有质量为M 的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个质量为m 的小环，并将环套在一根两端固定的水平直杆上，杆与环间的动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态，如图所示，则杆对环的摩擦力F f 的大小可能为
( )
A ．0
B ．Mg sin θ
C ．Mg sin θ·cos θ
D ．Mg sin θ＋μmg
【答案】AC
【解析】若木块与斜面间的动摩擦因数足够大，可使细线的拉力T ＝
0，此时环与杆间的摩擦力F f＝0，若斜面光滑，则细线拉力T＝Mg sin θ，对环受力分析，由平衡条件可得：环与杆间的摩擦力F f＝T cos θ＝Mg sin θ·cos θ，故A、C正确。

24、如图所示，一楔形斜面体置于水平地面上，斜面的倾角为30°，物块A置于斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，已知物块A、B的重力分别为10 N和5 N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则( )
A．弹簧对A的拉力大小为10 N
B．斜面对A的支持力为5 N
C．斜面对A的摩擦力为0
D．地面对斜面体的摩擦力大小为5 N
【答案】C
【解析】弹簧的弹力等于B的重力，大小为5 N，而A的重力沿斜面方向的分力m A g sin 30°＝5 N，故斜面对A的摩擦力为0，故A错误，C正确；斜面对A的支持力F N＝m A g cos 30°＝5 3 N，B错误；以A、B及斜面体整体为研究对象，得地面对斜面体的摩擦力为0，D错误。

25．(多选)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
【解析】 t1时刻B与水平面之间达到最大静摩擦力kt1，力传感器开始有示数，所以水平面与B之间的滑动摩擦力为kt1，A、B开始相对滑动的t2时刻A、B之间达到最大静摩擦力kt2－kt1，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。

26．(多选)如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速度v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带左右距离无限长，重力加速度为g。

当滑块速度达到v0时突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。

关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．滑块始终没有受到静摩擦力作用
B．滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力为μmg
C．滑块受到的摩擦力一直不变
D．传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma
【答案】BD
【解析】滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为μmg；断电时滑块速度为v0，如果a≤μg，则滑块与传送带将以相同的加速度减速，滑块受到静摩擦力，大小为ma；断电时滑块速度为v0，如果a>μg，则传送带以加速度a减速，滑块只能以加速度μg减速，滑块受到滑动摩擦力，大小为μmg，方向在断电时刻突然变为向后；综上所述，选项A、C错误，B、D正确。