2021届高考物理通用一轮练习：考点4　重力　弹力　摩擦力　力的合成与分解

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考点4　重力　弹力　摩擦力　力的合成与分解



题组一　基础小题
1．(多选)关于重力、弹力、摩擦力，下列说法中正确的是(　　)
A．一质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若在其中央挖去一个小圆，重心就不存在了
B．放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变
C．接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直
D．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
答案　BC
解析　质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若在其中央挖掉一个小圆，质量仍然均匀分布，故重心仍然在圆心处，A错误；弹力是由于施力物体发生形变后想要恢复原状而对和它接触的物体产生的力，放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变，故B正确；接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面相切，与这个接触面间的弹力方向垂直，故C正确；滑动摩擦力的方向总是和物体的相对运动方向相反，故D错误。
2．关于共点力的合成，下列说法正确的是(　　)
A．两个分力的合力一定比分力大
B．两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
C．两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D．现有三个力，大小分别为3 N、6 N、8 N，这三个力的合力最小值为1 N
答案　B
解析　由力的平行四边形定则可知，两个分力的夹角较大时，合力可能小于任一分力，故A错误；两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，故B正确；两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力不一定增大，故C错误；大小分别为3 N、6 N、8 N的三个力中，大小为3 N和6 N的两个力的合力范围在3 N到9 N之间，故这三个力的合力范围在0到17 N之间，故D错误。
3．在吊环比赛中，运动员有一个高难度的动作，就是先双手撑住吊环(此时两绳竖直且与肩同宽)，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置。吊环悬绳的拉力大小均为FT，运动员所受的合力大小为F，则在两手之间的距离增大的过程中(　　)

A．FT减小，F增大 B．FT增大，F增大
C．FT减小，F不变 D．FT增大，F不变
答案　D
解析　对运动员受力分析，受到重力和两根悬绳的拉力，由于运动员一直处于平衡状态，故其所受合力F大小为零，保持不变；两悬绳拉力的合力与重力等大反向，由于运动员两手之间的距离增大的过程中两个拉力的合力不变，夹角变大，故两个拉力不断变大，故D正确，A、B、C错误。
4．为了把陷在泥坑里的汽车拉出来，司机用一条结实的绳子把汽车拴在一棵大树上，开始时汽车和树相距12 m，然后在绳的中点用400 N的力F沿与绳垂直的方向拉绳，结果中点被拉过60 cm，如图所示，假设绳子的伸长不计，则汽车受到的拉力为(　　)

A．200 N B．400 N
C．2000 N D．800 N
答案　C
解析　对绳的中点O受力分析，如图所示，根据力的合成法则，结合几何知识，有：＝，解得：T＝2000 N，故C正确。

5．将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体静止时，弹簧长度为L1；而当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L2。已知重力加速度为g，则该弹簧的劲度系数是(　　)
A. B.
C. D.
答案　B
解析　设弹簧原长为L0，由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，弹簧下端悬挂一质量为m的物体时，有：mg＝k(L1－L0)，将质量为m的物体压在弹簧的上端时，有：mg＝k(L0－L2)，联立各式解得：k＝，故B正确。
6．如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度小于原长，若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动，在A被推动之前的过程中，弹簧对A的弹力F1大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是(　　)

A．F1保持不变，f始终减小
B．F1保持不变，f先减小后增大
C．F1始终增大，f始终减小
D．F1先不变后增大，f先减小后增大
答案　B
解析　由题意可知，A放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度小于原长，则弹簧对A的推力向右，A同时受到水平向左的静摩擦力；若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，在把A推动前的过程中，弹簧长度不变，因此弹簧对A的弹力F1不变，物体A受到的静摩擦力先减小后反向增大，故B正确。
7．如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是(　　)

A．B对C有向左的摩擦力
B．C对A有向左的摩擦力
C．C受到三个摩擦力作用
D．C对地面有向右的摩擦力
答案　D
解析　A、B、C一起做匀速运动，每个物体所受合力均为0。以A为研究对象，可知A与C间无摩擦力，B错误；以B为研究对象，C对B有向左的摩擦力，故B对C有向右的摩擦力，A错误；以A、B、C整体为研究对象，可知地面对C有水平向左的摩擦力，故C对地面有向右的摩擦力，D正确；综上所述，C受到两个摩擦力作用，C错误。
8．如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。则水平压力F至少为(　　)

A．8 N B．15 N
C．16 N D．30 N
答案　B
解析　先将所有的木板当成整体进行受力分析，该整体竖直方向受重力和静摩擦力，故有2μ1F≥8mg；再对除两外侧木板的剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，有2μ2F≥6mg；联立解得F≥15 N，故B正确，A、C、D错误。
9．(多选)用水平力F将木块压在竖直墙上，如图所示，已知木块重G＝6 N，木块与墙壁之间的动摩擦因数μ＝0.25，以下说法正确的是(　　)

A．当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为6 N
B．当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，木块受到的摩擦力为2.5 N
C．当F变大时，木块受到的摩擦力也会一直变大
D．当F＝0时，木块将向下做自由落体运动
答案　ABD
解析　当F＝25 N时，木块受到墙面的最大静摩擦力fm1＝μF1＝0.25×25 N＝6.25 N>G，故木块可以保持静止，根据平衡条件可得木块实际受到的摩擦力为f1＝G＝6 N，故A正确；当F＝10 N时，木块受到的最大静摩擦力fm2＝μF2＝0.25×10 N＝2.5 N