人教版(2019)高一物理必修第一册： 三种性质的力及物体的受力分析：专题强化(带解析)

专题强化三种性质的力及物体的受力分析一、选择题1．(多选)如图所示，A、B两球间一定有弹力作用的是(A、B两球均处于静止状态)()2．如图1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也相同，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()图1A．A物体受到的摩擦力方向向右B．三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C．B受到的摩擦力沿斜面向下D．B、C受到的摩擦力方向相反3.如图2所示，倾角为30°、重力为80 N的斜面体静止在水平地面上，一根弹性轻杆的一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是()图2A．斜面体有向左运动的趋势B．地面对斜面体的支持力为80 NC．小球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上4.如图3所示，容器内盛满水，器壁AB呈倾斜状，有一个小物块P处于图示位置，并保持静止状态，则关于小物块P的受力情况，下列判断正确的是()图3A．P可能只受一个力B．P可能只受三个力C．P不可能只受两个力D．P不是受到两个力就是受到四个力5．如图4所示，物体A、B在力F的作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是()图4A．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D．甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F方向相同6．如图5所示，在粗糙水平地面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，它们用一根原长为l、劲度系数为k的水平轻弹簧连接，两木块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.现用一水平力F向右拉木块1，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为()图5A ．l ＋μm 1g kB ．l ＋μ(m 1＋m 2)g kC ．l ＋μm 2g kD ．l ＋μm 1m 2g k (m 1＋m 2)7.(多选)放在水平地面上的物体M 上表面有一物体m ，m 与M 之间有一处于拉长状态的弹簧，整个装置处于静止状态，如图6所示，则关于M 和m 受力情况的判断，正确的是( )图6A ．m 受到向左的摩擦力B ．M 受到m 对它向左的摩擦力C ．地面对M 的摩擦力方向右D ．地面对M 不存在摩擦力作用8．如图7所示，质量为m 的木块在质量为M 的长木板上，受到向右的拉力F 的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )图7A ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2mgB ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m ＋M )gC ．木板受到地面的摩擦力的大小一定等于FD ．当F >μ2(m ＋M )g 时，木板仍静止9．(多选)如图8是某小组同学为研究动摩擦因数所设计的实验装置．其中A为一质量为M 的长直木板，B为木板上放置的质量为m的木块，Q为木块右端连接的一水平弹簧测力计．实验时用水平力F将A从B的下方抽出，通过Q的读数即可测出动摩擦因数．若实验条件较为理想，则()图8A．只有将木板A匀速抽出才能从Q上读取稳定读数B．将木板A加速、减速或匀速抽出均能从Q上读取稳定读数C．通过该方法可测得A与B之间的动摩擦因数D．通过该方法可测得A与地面之间的动摩擦因数10.如图9甲所示，用水平力F将质量为0.4 kg的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为0.4.若力F随时间t变化的规律如图乙所示，取g＝10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中，能正确反映物块所受墙的摩擦力大小F f随时间t 变化规律的是()图911．(拓展提升)(多选)如图10甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上、下表面均水平且B足够长，物体A与一固定于墙面上的拉力传感器相连接，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)作用在物体B上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，k、t1、t2已知，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求( )图10A ．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μ12.(拓展提升)如图11所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的4块相同的砖，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为(重力加速度为g )( )图11A ．0B ．mg C.mg 2 D.mg 4二、非选择题13．如图12所示，A 物体重力为20 N ，B 物体重力为10 N ，力F 竖直向下，A 与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，其余摩擦不计，A 与轻质定滑轮间的细线水平，求：图12(1)①②两种情况下，物体A受什么摩擦力？大小如何？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)①F＝0时由静止释放B物体；②F＝10 N时由静止释放B物体．(2)若要使A匀速运动，所加力F的大小是多少？14．如图13所示，物体A的重力为40 N，物体B的重力为20 N，A与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，物体A、B用细绳通过光滑的定滑轮相连，当作用在物体A上的水平力F＝24 N时，恰能将A匀速拉出．求：图13(1)地面对物体A的摩擦力大小；(2)A、B接触面间的动摩擦因数μ2.答案及解析1.答案BD解析A、C两项中，若将B球拿走，A球仍然可以静止在原来的位置，所以，A、B间没有弹力的作用．B、D选项中，若将B球拿走，A球所受绳的拉力与A的重力不能平衡，所以两球间一定有弹力作用，B、D选项正确．2.答案 B解析A物体在水平方向上做匀速直线运动，水平方向上不受摩擦力，故A错误；B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿传送带斜向上的静摩擦力，B正确，C、D 错误．3.答案 C解析斜面体、小球和杆组成的整体受到重力和地面的支持力而处于静止状态，根据二力平衡，可得地面对斜面体的支持力为82 N，斜面体没有运动趋势，选项A、B错误；小球受到重力和杆的作用力，因为小球处于静止状态，所以杆对小球的作用力竖直向上，大小为2 N ，根据牛顿第三定律可知，选项C 正确，D 错误4.答案 D解析 当浮力等于小物块的重力时，小物块P 受力平衡，此时P 只受两个力的作用；当浮力大于重力时，小物块与AB 间有弹力，又有沿AB 向上运动的趋势，则要受到平行于AB 斜向左下方的静摩擦力的作用，此时P 受四个力的作用，故选D.5.答案 D解析 假设A 、B 接触面光滑，题图中，A 能保持匀速运动，A 、B 间还是相对静止，说明A 、B 间没有相对运动趋势，A 、B 间没有摩擦力；而题图乙中A 物体有相对B 向下滑动的趋势，说明A 受沿斜面向上的静摩擦力，即摩擦力方向和F 方向相同，故D 正确．6.答案 C解析 对木块2受力分析，有kx ＝μm 2g ，弹簧伸长量x ＝μm 2g k，木块之间的距离为l ＋x ＝l ＋μm 2g k，选项C 正确． 7.答案 AD解析 拉长的弹簧对m 产生向右的弹力，由于m 处于静止状态，所以M 对m 有向左的摩擦力，m 对M 有向右的摩擦力，A 正确，B 错误；选整体分析，整体相对地面无运动趋势，地面对M 无摩擦力，C 错误，D 正确．8.答案 D解析 木块所受木板的滑动摩擦力大小F f1＝μ1mg ，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg ；木板处于静止状态，水平方向受到木块的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据二力平衡得木板受到地面的摩擦力的大小是μ1mg ，A 、B 、C 错误；因为木块相对长木板运动，两者之间的摩擦力为滑动摩擦力，故当F >μ2(m ＋M )g 时，木块对木板的作用力仍为μ1mg ，故木板仍静止，D 正确9.答案 BC解析 用水平力F 将A 从B 的下方抽出达到稳定状态时，在水平方向上B 所受的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡，根据滑动摩擦力F f ＝μF N 可知，滑动摩擦力的大小与A 的速度无关，无论木板A 做匀速直线运动还是变速直线运动，都不会改变木块受到的摩擦力的大小，均能从Q 上读取稳定读数，选项A 错误，B 正确；当B 达到稳定状态时，弹簧测力计的读数F T 与B 所受的滑动摩擦力F f 大小相等，B 对木板A 的压力大小等于B 的重力mg ，由F f ＝μF N ，得μ＝F f mg ＝F T mg，从Q 上读取F T ，则可求得A 、B 之间的动摩擦因数μ，选项C 正确，D 错误．10.答案 B11.答案 AB解析 在0～t 1时间内，A 、B 间无相对运动趋势，故只有地面对B 有静摩擦力，故拉力传感器有示数时，地面对B 的摩擦力是最大静摩擦力，F max ＝kt 1，A 、B 相对滑动后，拉力传感器的示数保持不变，则A 、B 之间的最大静摩擦力为F f AB ＝kt 2－F max ＝k (t 2－t 1)，选项A 、B 正确；由于A 、B 的质量未知，则A 、B 之间的动摩擦因数μAB 和B 与水平面间的动摩擦因数μ不能求出，选项C 、D 错误．12.答案 A解析 将四块砖视为一个整体，由于均处于静止状态，受力平衡，受力如图甲，得F f1＝F f4＝2mg ，方向竖直向上，再以3、4整体为研究对象，受力如图乙，得F f23＝0，故选A.13.答案 (1)①滑动摩擦力 8 N ②静摩擦力 10 N(2)5 N解析(1)①F＝0时，A所受最大静摩擦力为F max＝μG A＝8 N，此时绳子的拉力大小为G B 且G B＞F max，故A将运动，A所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为F f＝μG A＝8 N；②当F＝10 N时，A所受最大静摩擦力为F max′＝μ(F＋G A)＝12 N，此时G B＜F max′，故A 静止，A所受摩擦力为静摩擦力，大小为F静＝G B＝10 N.(2)若A匀速运动，此时滑动摩擦力大小等于B的重力大小，故此时有：μ(G A＋F′)＝G B，代入数据得：F′＝5 N，故所加力的大小是5 N.14.答案(1)12 N(2)0.3解析(1)对B、A受力图如图所示地面对物体A的摩擦力大小：F f1＝μ1(G1＋F N2′)＝μ1(G1＋G2)＝12 N.(2)对物体B：F T＝F f2＝μ2G2对物体A：F＝F f1＋F f2′＋F T′F f2′＝F f2，F T′＝F T解得：μ2＝0.3.。