2021高考物理大一轮复习题组层级快练：第二单元 相互作用 作业7 Word版含答案

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1．(2016·江苏)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．40m/N B．40 N/m
C．200m/N D．200 N/m
答案 D
解析 根据胡克定律F＝kx得k＝eq \f(F,x)＝eq \f(4 N,2 cm)＝2 N/cm＝200 N/m.这里的2 cm就是弹簧的形变量x，与原长无关．
2．将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则( )
A．将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑
B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mgsinθ
答案 C
解析 对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑则mgsinθ>μmgcsθ，故μ3．(2016·江苏)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
答案 BD
解析 当桌布被拉出时，鱼缸由静止到向右运动，但它相对于桌布来说，仍向左运动，由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右，A项错误；因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸受到桌布向右的摩擦力与它受到桌面向左的摩擦力大小相等，所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右减速的加速度大小相等，方向相反，鱼缸的初速度为零，末速度也为零，根据对称性可知，鱼缸做加速运动的时间与做减速运动的时间相等，B项正确；若猫增大拉力，桌布的加速度更大，但是由于鱼缸与桌布间的压力不变，动摩擦因数也不变，故摩擦力也不变，C项错误；若猫减小拉力，桌布的加速度减小，鱼缸在桌布上的运动时间变长，而鱼缸向右的加速度不变，由x＝eq \f(1,2)at2知，鱼缸相对于桌面的位移变大，桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大，鱼缸就有可能滑出桌面，D项正确．
4．如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心．则对圆弧面的压力最小的是( )
A．a球 B．b球
C．c球 D．d球
答案 A
解析 对C球受力分析如图，格板的支持力与圆弧面的支持力的合力与重力大小相等，方向相反；支持力F＝mgcsθ，由a到d，夹角θ越来越小，则说明压力越来越大；故压力最小的是a球；故选：A.
5. (2016·江苏省镇江三校联考)用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为( )
A．F B．mg
C.eq \r(F2＋（mg）2) D.eq \r(F2＋（Mg＋mg）2)
答案 D
解析 由题意可知，整体受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力为F合＝eq \r(F2＋（Mg＋mg）2)；由力的平衡条件可知，摩擦力应与合力大小相等，方向相反．
6．如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.eq \r(3)－1 B．2－eq \r(3)
C.eq \f(\r(3),2)－eq \f(1,2) D．1－eq \f(\r(3),2)
答案 B
解析 当用F1拉物块时，由平衡条件可知F1cs60°＝μ(mg－F1sin60°)；当用F2推物块时，有F2cs30°＝μ(mg＋F2sin30°)，又F1＝F2，求得μ＝eq \f(cs30°－cs60°,sin30°＋sin60°)＝2－eq \r(3)，B项正确．
7．(2016·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＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力，D项正确．
8.如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上．质量为m的滑块B在沿斜面向下的外力F作用下向下运动，此时斜面体受到地面的摩擦力方向向右．若滑块B在下滑时撤去F，滑块仍向下运动的过程中，下列说法中正确的是( )
A．斜面体A所受地面摩擦力可能为零
B．斜面体A所受地面摩擦力的方向一定向右
C．斜面体A所受地面摩擦力一定减小
D．斜面体A对地面的压力一定变小
答案 B
解析 撤去F后，滑块B仍下滑，滑块B对斜面体A的作用力方向没有发生变化，斜面体的受力情况不变，仍受地面向右的摩擦力，大小不变，A、C、D三项错误，B项正确．
9．如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同．A随传送带一起向右做减速运动，B、C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( )
A．A物体受到的摩擦力不为零，方向向右
B．三个物体只有A物体受到的摩擦力为零
C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同
D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反
答案 C
解析 A物体与传送带一起向右做减速运动，加速度向左，摩擦力不为零，方向向左，A、B项错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsinθ，方向均沿传送带向上，C项正确，D项错误．
10．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两木棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则( )
A．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大
B．每根木棍对圆筒的支持力变小，摩擦力变小
C．圆筒将匀加速滑下
D．圆筒仍能匀速滑下
答案 BC
解析 将两木棍间的距离减小，两木棍对圆筒的支持力的夹角变小，但两个支持力的合力不变，根据力的合成与分解的法则可知，两个支持力要变小，每根木棍对圆筒的滑动摩擦力f＝μFN也要变小，A项错误，B项正确；圆筒重力沿斜面向下的分力不变，圆筒受到的摩擦力变小，所以圆筒将会匀加速滑下，C项正确，D项错误．
11.质量为M＝20 kg、长为L＝5 m的木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为μ1＝0.15.将质量m＝10 kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4 m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上，小木块与木板面间的动摩擦因数为μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2)．则以下正确的是( )
A．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板
B．木板一定静止不动，小木块能滑出木板
C．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板
D．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板
答案 A
解析 m对M的摩擦力f1＝μ2mg＝0.4×100 N＝40 N，地面对M的摩擦力f2＝μ1(M＋m)g＝45 N．因为f1＜f2，木板一定静止不动．根据牛顿第二定律可得小木块的加速度a＝μ2g＝4 m/s2，则x＝eq \f(v02,2a)＝eq \f(16,8) m＝2 m＜L，小物块不会滑出．故A项正确，B、C、D三项错误．故选A.
12．(2016·佛山模拟)如图所示，建筑工人用恒力F推运料车在水平地面上匀速前进，F与水平方向成30°角，运料车和材料的总重为G，下列说法正确的是( )
A．建筑工人受摩擦力方向水平向左
B．建筑工人受摩擦力大小为eq \f(\r(3),2)G
C．运料车受到地面的摩擦力水平向右
D．运料车对地面压力为eq \f(F,2)＋G
答案 D
解析 以人为研究对象，人受力如图甲所示，由平衡条件得：人受到的摩擦力方向水平向右，大小为Ff人＝Fcs30°＝eq \f(\r(3),2)F；运料车和材料的受力情况如图乙所示，由平衡条件得运料车受到地面的摩擦力水平向左，地面对运料车的支持力大小为FN车＝G＋Fsin30°＝eq \f(F,2)＋G，则运料车对地面压力为eq \f(F,2)＋G，故D项正确，A、B、C三项错误．
13．如图所示，固定在水平地面上的倾角为θ的粗糙斜面上，有一根水平放在斜面上的导体棒，通有垂直纸面向外的电流，导体棒保持静止．现在空间中加上竖直向下的匀强磁场，导体棒仍静止不动，则( )
A．导体棒所受的摩擦力一定减小
B．导体棒所受的摩擦力一定增大
C．导体棒所受的摩擦力可能为零
D．导体棒所受的摩擦力的方向可能改变
答案 CD
解析 当加上磁场后，导体棒受水平向右的安培力．
如果BILcsθ＝mgsinθ，则导体棒不受摩擦力．
如果BILcsθ如果BILcsθ>mgsinθ，摩擦力方向变为沿斜面向下，并可能变大．故C、D多项正确．
14.如图所示，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方地面上．当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为3m，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了( )
A．mgeq \f(k1＋k2,k1k2) B．2mgeq \f(k1＋k2,k1k2)
C．2mgeq \f(1,k1＋k2) D．mgeq \f(1,k1＋k2)
答案 C
解析 当物体m静止时，上方的弹簧处于原长，由平衡条件可得，k2x1＝mg，下面弹簧压缩了x1＝eq \f(mg,k2).若将物体的质量变为3m，设相对第一次静止时位置下降了x，则有上面弹簧拉力F1＝k1x.由平衡条件可得下面弹簧支持力等于3mg－F1＝3mg－k1x.由胡克定律得，k2(x＋x1)＝3mg－k1x，解得x＝2mgeq \f(1,k1＋k2)，选项C正确．
15．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，木板和物块均处于静止状态，A、B、C之间以及B与地面之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，重力加速度为g，现用水平恒力F向右拉木板A，则以下判断正确的是( )
A．不管F多大，木板B一定保持静止
B．A、C之间的摩擦力大小一定等于μmg
C．B受到地面的滑动摩擦力大小一定小于F
D．A、B之间的摩擦力大小不可能等于F
答案 A
解析 先对木板B受力分析，设A，B物体质量均为M，竖直方向受重力、压力和支持力，水平方向受A对B向右的摩擦力fAB和地面对B向左的摩擦力fDB，由于A对B的最大静摩擦力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一定保持静止，选项A正确；只有当A、C相对静止时，A、C间的摩擦力才小于μmg，选项B错误；木板B一定保持静止，不受地面的滑动摩擦力，选项C错误；对AC整体研究，受重力、支持力、拉力和向左的摩擦力，根据牛顿第二定律，有F－fAB＝(M＋m)a，当a＝0时，F＝fAB，选项D错误．
16．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如右图所示，C是一箱沙子，沙子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计．现打开箱子下端开口，使沙子均匀流出，经过时间t0沙子流完，则下图中能表示在此过程中桌面对物体B的摩擦力Ff随时间的变化关系的图像是( )
答案 B
解析 选择A、B整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静止状态，因此后来应一直处于静止状态，整体共受到5个力作用，即重力G′＝GA＋GB、支持力FN、静摩擦力Ff、两根绳子的拉力F1和F2，其中F1＝F2＝eq \f(GC,2).根据力平衡条件得：Ff＝F1＋F2＝GC＝2G，当沙子均匀流完后F′f＝G，B项正确．