2019届高考物理一轮复习练习：第2章 第1讲　重力 弹力 摩擦力(含解析)

板块三  限时规范特训

　　时间：45分钟　满分：100分

一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。其中1～9为单选，10～13为多选)

1．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　)

A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点

B．重力的方向总是垂直向下的

C．物体重心的位置与物体形状或质量分布无关

D．力是使物体运动的原因

答案　A

解析　物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置也就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。

2. [2018·雅礼模拟]质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图，静止时，两弹簧伸长量分别为x1和x2，则(　　)

A．只要mA＝mB，有x1＝x2

B．只要mA>mB，有x1<x2

C．只要mA<mB，有x1<x2

D．只要不超出弹性限度，始终有x1>x2

答案　D

解析　由于kx2＝mBg，kx1＝(mA＋mB)g，故x1>x2，所以D正确。

3．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是(　　)

答案　C

解析　小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a＝gsinθ，即小球沿斜面方向的合力为mgsinθ，杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确。

4．[2018·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正确。

5．[2017·衡水二调]装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀加速拖出的过程中(　　)

A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小

B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大

C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小

D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力也不变

答案　D

解析　匀加速拖出材料的过程，只能持续到材料的重心离开台面的瞬间，故在匀加速拉动过程中，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，材料受到的支持力不变，故C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由Ff＝μFN可知摩擦力不变，故A、B错误；因为摩擦力不变，材料做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知F－Ff＝ma，因为加速度不变，摩擦力不变，所以工人的拉力不变，故D正确。

6．[2018·温州联考]如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是(　　)

A．(F－mg)cosθ    B．(F－mg)sinθ

C．μ(F－mg)cosθ    D．μ(F－mg)

答案　A

解析　分析磨石的受力，有重力mg、弹力FN(垂直于斜壁向下)、摩擦力Ff(沿斜壁向下)、外力F四个力。把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于磨石处于平衡状态，在沿斜壁方向有mgcosθ＋Ff＝Fcosθ，Ff＝(F－mg)cosθ，垂直于斜壁方向有FN＋mgsinθ＝Fsinθ，又根据Ff＝μFN，可得Ff＝μ(F－mg)sinθ，A正确。

7．[2018·铜陵模拟]如图所示，物体A、B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53°，拉B物体的绳子与水平面的夹角为37°，此时A、B两物体刚好处于平衡状态，则A、B两物体的质量之比为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(　　)

A.    B. 

C.    D.

答案　A

解析　设绳中张力为F，对A应用平衡条件可得：Fcos53°＝μ(mAg－Fsin53°)，对B应用平衡条件可得：Fcos37°＝μ(mBg－Fsin37°)，以上两式联立可解得：＝，A正确。

8．[2017·福建四地六校联考]如图，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。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，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。现用一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，A、B始终保持相对静止。当B移动0.2 m时，水平推力的大小为(g取10 m/s2)(　　)

A．200 N    B．250 N 

C．300 N    D．350 N

答案　C

解析　B相对地面移动，B与地面之间为滑动摩擦力，大小f＝μ(M＋m)g＝250 N，因缓慢移动，故受力平衡，F＝kx＋f，代入数据F＝300 N，故C正确，A、B、D错误。

9.如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，g取10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)

答案　A

解析　物体在力F和摩擦力作用下向右做匀减速直线运动，此时滑动摩擦力水平向左，大小为Ff1＝μmg＝2 N，物体的速度为零后，物体在力F作用下处于静止状态，物体受水平向右的静摩擦力，大小为Ff2＝F＝1 N，故只有图A正确。

10．如图所示，在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)，则由下表分析可知，下列选项正确的是(　　)

A．木块受到的最大静摩擦力为0.7 N

B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 N

C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的

D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同

答案　BC

解析　第1次和第2次实验都没有拉动木块，说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力，第三次实验时，木块做加速运动，说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm，因此可知，最大静摩擦力范围0.6 N≤Fm<0.7 N，故A错误、B正确；滑动摩擦力与运动情况无关，因此第3、4、5次的摩擦力大小相等，故C正确，D错误。

11．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。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(　　)

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　BC

解析　A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，选项A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等于mgsinθ，方向均沿传送带向上，选项B、C正确，D错误。

12．如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是(　　)

A．图甲中物块m受到摩擦力

B．图乙中物块m受到摩擦力

C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力

D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力

答案　BD

解析　对图甲：设m受到摩擦力，则物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物体m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误。对图乙：设物块m不受摩擦力，由于m匀速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知乙图中m受到沿斜面向上的摩擦力，B、D正确。

13．一物体置于粗糙的固定斜面上保持静止，现用水平力F推物体，如图所示，当F由0稍许增大时，物体仍保持静止状态，则(　　)

A．物体所受的合力增大

B．斜面对物体的支持力增大

C．斜面对物体的摩擦力增大

D．斜面对物体的作用力增大

答案　BD

解析　当F＝0时静摩擦力方向沿斜面向上，大小为Ff＝mgsinα。F稍许增大，物体仍保持静止状态，根据平衡条件可知合力仍为零，保持不变，故A错误；由受力分析图(如图所示)可知，斜面对物体的支持力FN＝mgcosα＋Fsinα，FN增大，故B正确；若Fcosα≤mgsinα，静摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得Ff＝mgsinα－Fcosα，则F增大，Ff减小；若Fcosα>mgsinα，静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得Ff＝Fcosα－mgsinα，F增大，Ff增大。所以静摩擦力大小可能减小，也可能增大，故C错误；斜面对物体的作用力是支持力和静摩擦力的合力，根据平衡条件得，斜面对物体的作用力F′＝，F增大，F′增大，故D正确。

二、非选择题(本题共22分)

14．如图所示，质量为m的物体与A、B两个弹簧相连，其劲度系数分别为k1和k2，B弹簧下端与地相连，现用手拉A的上端，使A缓慢上移，当B弹簧的弹力为原来的时，A上端移动的距离是多少？

答案　mg或mg

解析　B原来处于压缩状态，其压缩量为x0＝，当向上缓慢拉A使B中弹力减为原来的时，有两种可能：

(1)B仍处于被压缩的状态，则此时A弹簧的弹力和伸长量分别为

F1＝mg－F2＝mg，x1＝＝

这时B上端移动的位移x2＝＝＝

所以A上端移动的距离

sA＝x1＋x2＝mg。

(2)B处于拉伸状态，则此时A的弹力和伸长量分别为

F1′＝mg＋F2′＝mg，x1′＝＝mg

这时B上端移动的位移

x2′＝＝mg

所以A上端上移的距离为

sA′＝x1′＋x2′＝mg。