江苏专用高考物理一轮复习课后练习4重力弹力摩擦力含答案
展开1.(2020·滨州二模)浙江乌镇一带的农民每到清明时节举办民俗活动,在一个巨型石臼上插入一根硕大的毛竹,表演者爬上竹梢表演各种惊险动作。如图所示,下列说法正确的是( )
A.在任何位置表演者静止时只受重力和弹力作用
B.在任何位置竹竿对表演者的作用力必定与竹竿垂直
C.表演者静止时,竹竿对其作用力必定竖直向上
D.表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小
C [毛竹上的表演者静止时受重力、弹力和摩擦力,故选项A错误;表演者静止时,竹竿对其作用力(弹力和摩擦力的合力)与重力等大反向,即竹竿对表演者的作用力必定竖直向上,故选项B错误,C正确;表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力不一定越小,故选项D错误。]
2.(2019·嘉兴一中期末)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.运动的物体不可能受静摩擦力作用
B.物体受摩擦力作用时,一定受到弹力作用
C.手握瓶子,握得越紧越不容易滑落,因为静摩擦力增大
D.同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力
B [运动的物体也能受静摩擦力作用,例如倾斜传送带运送货物的过程中,货物相对于传送带静止,虽受静摩擦力作用,但货物是运动的,A错误;根据摩擦力产生的条件可知,受弹力的物体不一定受摩擦力,但受摩擦力的物体必然受弹力,B正确;握在手中的瓶子,握得越紧越不容易滑落下来,是因为握得越紧,最大静摩擦力越大,而瓶子所受的静摩擦力大小等于重力,不变,故C错误;同一接触面上只能产生一种类型的摩擦力,主要看接触面上发生的是相对运动,还是只有相对运动的趋势,D错误。]
3.如图所示,质量关系为mA>mB的两个物体A、B叠放在一起,在竖直向上的力F作用下沿竖直墙面向上匀速运动。现撤掉F,则物体A、B在沿粗糙墙面运动的过程中,物体B的受力示意图是( )
A B C D
A [撤掉F后,A、B整体同时沿竖直墙面运动,只受到重力,墙面对整体没有支持力,如果有,A、B将向右加速运动,故也不受墙面的摩擦力,即A、B整体做自由落体运动,加速度为重力加速度g,处于完全失重状态,A、B间无弹力,物体B只受重力,故A正确。]
4.(2020·甘肃诊断)在半球形光滑碗内,斜放一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )
A.均竖直向上
B.均指向球心O
C.A点处指向球心O,B点处竖直向上
D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上
D [碗对筷子A、B点处都有支持力作用。在A处:筷子与碗的接触面是接触点所在切面,碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子,根据几何知识得知,此方向指向球心O。在B处:筷子与碗的接触面就是筷子的下表面,所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上,D正确。]
5.(2019·北京西城区期末)如图所示,小明用大小为F的力水平向右推木箱,但没能推动。下列说法正确的是( )
A.地面对木箱的摩擦力方向向右
B.地面对木箱的摩擦力大小等于F
C.地面对木箱的摩擦力大于F
D.地面对木箱的最大静摩擦力一定等于F
B [当小明沿水平方向推木箱时,没能推动,说明木箱仍处于静止状态,受力平衡,即推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力大小为F,其方向与推力方向相反,即水平向左,故A、C错误,B正确;地面对木箱的最大静摩擦力一定不小于F,故D错误。]
6.(2019·上海虹口一模)物体A质量为1 kg,与水平地面间的动摩擦因数为0.2,其从t=0开始以初速度v0向右滑行。与此同时,A还受到一个水平向左、大小恒为1 N的作用力,能反映A所受摩擦力Ff随时间变化的图象是(设向右为正方向)( )
B [物体向右运动时受到滑动摩擦力,大小为f=μmg=2 N,方向水平向左,为负方向,物体向右做匀减速直线运动,当速度减为零,物体保持静止,故物体所受的摩擦力为静摩擦力,大小为f′=1 N,方向水平向右,为正方向,故B正确,A、C、D错误。]
7.(2020·宁夏大学附属中学月考)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断,正确的结论是( )
A.弹簧的原长为6 cm
B.弹簧的劲度系数为1 N/m
C.可将图象中右侧的图线无限延长
D.该弹簧两端各加2 N拉力时,弹簧的长度为10 cm
A [由题图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=6 cm,即弹簧的原长为6 cm,故A正确;由题图读出弹力为F1=2 N时,弹簧的长度为L1=4 cm,弹簧压缩的长度x1=L0-L1=2 cm=0.02 m,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=eq \f(F1,x1)=eq \f(2 N,0.02 m)=100 N/m,故B错误;弹簧都有一定的弹性限度,故右侧图线的长度不能无限延长,故C错误;该弹簧两端各加2 N拉力时,弹簧弹力为2 N,弹簧伸长2 cm,长度为8 cm,故D错误。]
8.(2019·宁波模拟)如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )
A.3 N和4 N B.5 N和6 N
C.1 N和2 N D.5 N和2 N
D [当弹簧由于被压缩而产生2 N的弹力时,由受力平衡及牛顿第三定律知识:天花板受到的拉力为1 N,地板受到的压力为6 N;当弹簧由于被拉伸而产生2 N的弹力时,可得天花板受到的拉力为5 N,地板受到的压力为2 N,D正确。]
9.(2019·贵阳模拟)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,物块所受摩擦力的大小相等,则物块与木板间的动摩擦因数为( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(2),2) C.eq \f(\r(3),2) D.eq \f(\r(5),2)
B [当木板倾角是30°时,物块受到静摩擦力,其大小等于mgsin 30°,当木板倾角是45°时,物块受到的是滑动摩擦力,其大小等于μmgcs 45°,由题意可得μmgcs 45°=mgsin 30°,解得μ=eq \f(\r(2),2),选项B正确。]
10.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。从滑块放上去开始计时,在t时刻突然断电,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始终为μmg
B [滑块刚放上去时,受到向前的滑动摩擦力,大小为μmg;如果断电时滑块速度已经达到v0,且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;如果断电时滑块速度刚好达到v0,且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;至于断电时刻,滑块速度未达到v0的情况,更为复杂,在此不做讨论;综上所述,选项A、C、D错误,B正确。]
11.如图所示,倾角为45°的斜面B放置在水平面上,物块A放在斜面B上,A、B接触面光滑,水平力F作用在物块A上,A、B一起向左沿着水平面匀速滑动,若B与地面间的动摩擦因数为μ,则物块A与斜面B的质量之比为( )
A.eq \f(μ,1-μ) B.eq \f(μ,1+μ) C.eq \f(1-μ,μ) D.eq \f(1+μ,μ)
A [把A、B看成一个整体,根据平衡条件得F=μ(mA+mB)g,以A物体为研究对象,A物体受到三个力的作用,因为斜面的倾角为45°,则F=mAg,解得eq \f(mA,mB)=eq \f(μ,1-μ),A正确。]
12.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动),如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块所受的重力G,则以下结论正确的是( )
A.木块受到竖直向下的滑动摩擦力
B.木块所受的滑动摩擦力推动木块下滑
C.木块与竖直墙壁之间的动摩擦因数为eq \f(F2,F1)
D.木块与竖直墙壁之间的动摩擦因数为eq \f(F2+G,F1)
D [木块相对于竖直墙壁下滑,受到竖直向上的滑动摩擦力,阻碍木块下滑,A、B错误;分析木块受力如图所示,由平衡条件可得:FN=F1,Ff=G+F2,又Ff=μFN,以上三式联立可解得:μ=eq \f(G+F2,F1),C错误,D正确。]
13.(2020·西安联考)如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20 kg,B物体质量M=30 kg。一水平轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A相连,轻弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。现有一水平推力F作用于B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m时,水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)( )
A.350 N B.300 N C.250 N D.200 N
B [假设A、B间没有相对滑动,则轻弹簧的压缩量为x=0.2 m,此时轻弹簧的弹力大小为F=kx=50 N,而A与B间的最大静摩擦力为FfA=μmg=100 N,所以A、B之间没有相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,其大小为Ff1=50 N,B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff2=μ(m+M)g=250 N,由B缓慢移动,可知推力的大小为F=Ff1+Ff2=300 N,即B选项正确。]
14.(2019·沭阳县修远中学高三月考)如图所示,装载石块的自卸卡车静止在水平地面上,车厢倾斜至一定角度时,石块沿车厢滑至车尾。若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑,货车会向前加速,从而把残余石块卸下。若视最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.增加车厢倾斜程度的过程中,石块受到的支持力一直增加
B.增加车厢倾斜程度的过程中,未下滑的石块受到的摩擦力一直增加
C.增加车厢倾斜程度的过程中,所有石块受到的摩擦力先增加后减小
D.卡车向前加速时,残余石块所受最大静摩擦力会增加
B [根据受力分析可知,石块受到的支持力FN=mgcs θ,故随着车厢倾斜度增加,石块受到的支持力减小,故A错误;由于石块未下滑,摩擦力等于重力的分力,故f=mgsin θ,故增加车厢倾斜程度的过程中,未下滑的石块受到的摩擦力一直增加,故B正确;增加车厢倾斜程度的过程中,开始时石块未动时受到的静摩擦力逐渐增加,若沿车厢下滑时摩擦力为f=μmgcs θ,则随倾斜程度的增加摩擦力减小,若石块始终不下滑,则摩擦力始终逐渐增加,选项C错误;卡车向前加速运动时,合力沿运动方向,此时石块对车厢的压力减小,故最大静摩擦力减小,故D错误。]
15.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,且水未从缸内溢出,则在上述过程中不正确的是( )
A.鱼缸对桌布摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上和桌面上滑动的时间相等
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
C [桌布相对于鱼缸向右运动,所以受到了鱼缸对桌布向左的摩擦力,故A符合题意;由于鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则鱼缸在桌布上和桌面上滑动时的加速度相等,则根据v=at 知鱼缸在桌布上和桌面上滑动的时间相等,故B符合题意;鱼缸受到的是滑动摩擦力,根据f=μN 可知若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力不变,故C不符合题意;猫减小拉力时,桌布在桌面上运动的加速度减小,则运动时间变长,因此鱼缸加速时间变长,桌布抽出时鱼缸的位移以及速度均变大,则有可能滑出桌面,故D符合题意。]
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