2024届高考物理一轮复习专题二相互作用第1讲力、重力、弹力、摩擦力练习含答案

知识巩固练

1.如图所示，一玩偶与塑料吸盘通过细绳AB连接，吸盘吸附在墙壁上，玩偶静止悬挂，忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦力，则              (　　)

A.细绳AB越短，玩偶对墙壁的压力越大

B.细绳AB越长，吸盘受到墙壁的摩擦力越小

C.吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力

D.吸盘与墙壁之间的挤压力越大，吸盘受到墙壁的摩擦力越大

【答案】A　

【解析】对玩偶的受力分析如图所示，玩偶对墙壁的压力等于支持力，细绳AB越短，拉力越大，则玩偶对墙壁的压力越大，A正确；对吸盘与玩偶整体分析，竖直方向只受重力与摩擦力，所以吸盘受到墙壁的摩擦力总是等于重力，与细绳的长短无关，与吸盘与墙壁之间的挤压力无关，B、D错误；由平衡条件可知，吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力，C错误.

2.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.(多选)近日，国家重大科技基础设施——世界上容量最大的超重力离心模拟与实验装置的主机室基坑在杭州未来科技城开挖.关于重心、重力和重力加速度，下列说法正确的是              (　　)

A.物体的重心一定与它的几何中心重合，重心都在物体内，不可能在物体外

B.一绳子将物体悬挂起来处于静止状态时，物体的重心在绳子的延长线上

C.地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大

D.物体所受重力的施力物体是地球，方向总是垂直地面向下

【答案】BC　

【解析】质量分布均匀、形状规则的物体，它的重心才与它的几何中心重合，所以物体的重心不一定在物体的几何中心上，也不一定在物体上，A错误；用悬挂法找物体重心时，物体所受重力与悬绳拉力是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，因此重心一定在悬绳的延长线上，B正确；地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大，C正确；物体所受重力的方向总是竖直向下，D错误.

4.(2022年梅州模拟)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中，需要舞者两脚前后分开，以胯部为轴，上半身后躺，与地面近乎平行，在舞者缓慢后躺的过程中，下列说法不正确的是              (　　)

A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力

B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力

C.舞者越向下躺，重心越低

D.舞者两脚间距越大，下弯时越稳定

【答案】A　

【解析】人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，A错误，符合题意；舞者缓慢后躺，可认为都是平衡状态，则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力，B正确，不符合题意；舞者越向下躺，整个身体的重心越低，C正确，不符合题意；舞者两脚间距越大，重心越向下，下弯时越稳定，D正确，不符合题意.

5.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. C.  D..

【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＝.

6.(2022年广东模拟)(多选)图甲为小张站在阶梯电梯上随电梯匀速上行，图乙为小李站在斜面电梯上随电梯匀速下行，下列说法正确的是              (　　)

A.阶梯电梯对小张没有摩擦力作用

B.斜面电梯对小李没有摩擦力作用

C.阶梯电梯对小张的作用力方向竖直向上

D.斜面电梯对小李的作用力方向竖直向上

【答案】ACD　

【解析】小张、小李均做匀速运动，受力如图所示，可知阶梯电梯对小张没有摩擦力作用，斜面电梯对小李有摩擦力作用，A正确，B错误；根据受力平衡可知阶梯电梯对小张的作用力与小张的重力平衡，故阶梯电梯对小张的作用力方向竖直向上，C正确；根据受力平衡可知斜面电梯对小李的作用力与小李的重力平衡，故斜面电梯对小李的作用力方向竖直向上，D正确.

7.电动平衡独轮车中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板.当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型.关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A.考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左

B.不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左

C.考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零

D.不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零

【答案】C　

【解析】考虑空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件可知，脚所受摩擦力方向向右，A错误；不计空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右加速运动时，脚一定受到摩擦力作用，方向向右，B错误；考虑空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，人受重力、支持力与空气阻力作用，三力可以平衡则脚所受摩擦力可能为零，C正确；不计空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右加速运动时，脚受到的支持力的水平分力提供加速度，支持力竖直分力与人的重力平衡，那么脚所受摩擦力可能为零，D错误.

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

C.P端向右移动的距离为2L

D.P端向右移动的距离为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＝，A错误，B正确；P端向右移动的距离为L+x＝L，故C错误，D正确.

综合提升练

9.

(2022年吉林模拟)如图所示，将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在水平放置在桌面上的物理书内，书对A4纸的压力大小为2 N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.2，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)              (　　)

A.0.2 N  B.0.4 N

C.0.8 N  D..1.6 N

【答案】C　

【解析】A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，则有f＝2μFN＝2×0.2×2 N＝0.8 N.当拉力等于摩擦力时，拉力最小，所以有F＝0.8 N.

10.如图所示，小球重为20 N，固定于轻杆AB的A端，轻杆的另一端B固定在水平地面上.现用一段固定于竖直墙上的水平细绳将球拉住，使杆AB发生弯曲，已知绳的拉力为15 N(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，则              (　　)

A.AB杆对球的作用力大小为20 N，方向竖直向上

B.AB杆对球的作用力大小为15 N，方向水平向左

C.AB杆对球的作用力大小为35 N，方向与水平方向成53°角斜向右下方

D.AB杆对球的作用力大小为25 N，方向与水平方向成53°角斜向左上方

【答案】D　

【解析】小球受向下的重力，水平细线的拉力以及AB对球的作用力而平衡，则AB对球的作用力与杆的重力以及细线拉力的合力等大反向，F＝ N＝25 N，tan θ＝，则θ＝53°.即AB杆对球的作用力大小为25 N，方向与水平方向成53°角斜向左上方，故D正确.

11.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)，求：

 (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＝ 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＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N，

F1＜Ffm，故物体没动，所受静摩擦力

Ff1＝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＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.