2022版高考物理一轮复习演练：专题2 第1讲力、重力、弹力、摩擦力

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这是一份2022版高考物理一轮复习演练：专题2 第1讲力、重力、弹力、摩擦力，共5页。

1．(2020届银川一中月考)甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，下落时受到的空气阻力F与球的速率v成正比，即F＝－kv(k>0)，且两球的比例常数k相等，如图所示为下落时两球的v－t图像．若甲球与乙球的质量分别为m1与m2，则( )
A．m2B．m2C．m2>m1，且甲球先抵达地面
D．m2>m1，且乙球先抵达地面
【答案】D 【解析】两球着地前均做匀速直线运动，则mg＝kv，因为乙球做匀速运动的速度大，则乙球的质量更大，即m2>m1，故A、B错误．甲、乙两球下落的位移相等，即图线与时间轴围成的面积相等，则知甲球的运动时间长，乙球先抵达地面，故C错误，D正确．
2．(2020届西宁名校模拟)下列各图中的物体均处于静止状态，且各图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是( )
【答案】C
3．(2020年浦东新区一模)如图所示，船夫站在水平甲板上撑杆使船离岸，该过程中( )
A．船夫和船之间存在摩擦力
B．岸对杆的作用力大于杆对岸的作用力
C．杆的弯曲是由杆对岸的作用力引起的
D．船夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【答案】A
4．(2020年抚州南城一中期末)如图所示，一斜面体静止在粗糙的水平面上，一物体滑到上表面粗糙的斜面体之后又返回斜面体底端．斜面体始终相对地面静止，则下列说法正确的是( )
A．斜面体始终不受地面的摩擦力
B．斜面体受地面的摩擦力的方向先向左后向右
C．斜面体受地面的摩擦力始终向左
D．斜面体受地面的摩擦力始终向右
【答案】C
5．(2020年砚山第二中学期末)如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为( )
A．eq \f(mg,k) B．eq \f(2mg,k)
C．eq \f(3mg,k) D．eq \f(4mg,k)
【答案】B 【解析】最初弹簧处于压缩状态，根据平衡条件对A有kΔl1＝mg，B刚好离开地面时弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件对B有kΔl2＝mg，这一过程A上升的高度为Δl1＋Δl2＝eq \f(2mg,k).
6．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开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的( )
A B C D
【答案】B
7．如图所示，一个半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态．一质量为m的蚂蚁(未画出)在离桌面高度为eq \f(4,5)R时恰能停在碗上，则蚂蚁受到的最大静摩擦力大小为( )
A．0.6mgB．0.8mg
C．0.4mgD．0.75mg
【答案】A
【解析】蚂蚁受重力、支持力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有Fm＝mgsin θ，
而cs θ＝eq \f(\f(4,5)R,R)＝0.8，
所以Fm＝mgsin θ＝0.6mg，故A正确．
8．(多选)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．开始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L
B．b弹簧的伸长量为eq \f(k1L,k2)
C．P端向右移动的距离为2L
D．P端向右移动的距离为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(k1,k2)))L
【答案】BD 【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x＝eq \f(k1L,k2)，A错误，B正确；P端向右移动的距离为L＋x＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(k1,k2)))L，故C错误，D正确．
综合提升练
9．(2020届山东名校联考)(多选)如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹力不变
B．物体A对斜面的压力将减少
C．物体A受到的静摩擦力将减小
D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变
【答案】AC 【解析】设物体A质量为3m，原来有3mgsin 45°＝mg＋f1，后来3mgsin 30°－mg＝f2＜f1，可见物体A并未滑动，而且静摩擦力变小，C正确；弹簧的弹力依旧等于B的重力，A正确，D错误；物体A对斜面的压力将增大，B错误．
10．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g取10 m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到12 cm时，物体恰好做匀速直线运动，弹簧的劲度系数多大？
(2)若将弹簧拉长到11 cm，则物体所受到的摩擦力大小为多少？
(3)若将弹簧拉长到13 cm，则物体所受的摩擦力大小为多少？
解：(1)物体匀速前进时
k(x－x0)＝μmg，
则k＝eq \f(μmg,x－x0)＝eq \f(0.2×2×10,0.12－0.10) N/m＝200 N/m .
(2)弹簧弹力F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10) N＝2 N，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力
Ffm＝0.2×2×10 N＝4 N，
F1Ff1＝F1＝2 N.
(3)弹簧弹力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10) N＝6 N.
物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力
Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.
11．如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B，物体A放在倾角θ＝30°的斜面上．已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ＜tan θ)，滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA段平行于斜面，OB段竖直，要使物体A静止在斜面上，求物体B质量的取值范围．
解：设绳中张力为FT，先以B为研究对象，因为B静止，所以有FT＝mBg.
再以A为研究对象，若A处于不上滑的临界状态时，则有
FT＝Ffm＋mgsin θ，
而Ffm＝μFN，FN＝mgcs θ，
解得mB＝m(sin θ＋μcs θ)．
同理，若A处于不下滑的临界状态时，则有
FT＋Ffm＝mgsin θ，
可得mB＝m(sin θ－μcs θ)，
故mB应满足的条件为
m(sin θ－μcs θ)≤mB≤m(sin θ＋μcs θ)．