1、1 2020 届一轮复习人教版 重力 弹力 摩擦力 课时作业 (建 议 用 时 ： 40 分 钟 ) 基础对点练 题组一：重力、弹力的分析 1. 如图所示，两辆车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 物体重心的位置只与物体的质量分布有关 D力是使物体运动的原因 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 ，
2、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，故 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， D 错 误。 2. 匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑 斜面接触。关于小球的受力，下列说法正确的是 ( ) A重力和细线对它的拉力 B 重 力 、 细 线 对 它 的 拉 力 和 斜 面 对 它 的 支 持 力 C重力和斜面对它的支持力 D细线对它的拉力和斜面对它的支持力 2 A 小球匀速运动，处于平衡状
3、态，合力为零，则水平方向不能有力的作用， 3 否则细线不可能处于竖直状态，故选项 A 正确。 3.(多选) 如图所示，一倾角为 45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球 静止，需加一 水平力 F ，且 F 通过球心，下列说法正确的是 ( ) A球一定受墙的弹力且水平向左 B球可能受墙 的弹力且水平向左 C 球 一 定 受 斜 面 的 弹 力 且 垂 直 斜 面 向 上 D 球 可 能 受 斜 面 的 弹 力 且 垂 直 斜 面 向 上 BC F 大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上， F 增大时墙才会对球有水 平向左 的弹力，故 A 项错误， B 项正确；而斜面必须有垂直于斜面向上的弹力才能
4、使球不下落，故 C 项正确， D 项错误。 4 (2019 青岛检测 )如图所示的四个图中， AB、 BC 均为轻质杆，各图中杆的 A、 C 端都通过铰链与墙连接， 两杆都在 B 处由铰链连接，且系统均处于静止状态。 现用等长的轻绳来代替轻 杆，能保持平衡的是 ( ) 甲 乙 丙 丁 A. 图 中 的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B. 图 中 的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C. 图 中 的 BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D. 图 中 的 BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 B 如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则 不可用等长的轻绳代替
5、， 题图甲、丙、丁中的 AB 杆均受拉力作用，而甲、乙、 丁 中的 BC 杆均受沿杆的 4 压力作用，故 A、 C、 D 均错误， B 正确。 题组二：胡克定律的应用 5 它们的一端固定在质量为 m 的物体上，另一端分别固定在 Q、 P 上，当物体平衡时上面的弹簧处 于原长。 若把固定的物体换为质量为 2m 的物体 (弹簧的长度不变， 且弹簧 均在弹性限度内 )，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了 x， 则 x 为 ( ) mg A.k1 k2 C. 2mg k1 k2 B. k1k2 mg k1 k2 D. k1k2 2mg k1 k2 A 设 放 质 量 为 m 的 物 体
6、时 ， k1 压 缩 量 为 x， 有 k1x mg； 放 质 量 为 2m 的物 体时，又压缩了 x， 有 k1(x x) k2x 2mg， 将 k1xmg 代入，即可得 x mg ，故选项 A 正确。 k1k 2 6 6.(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 B5 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
7、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。 7 等效为两个新弹簧，测得两个新弹簧的“拉力与弹簧伸长量的关系图象”如图丙 所示，则下列说法正确 的是 ( ) 甲 乙 丙 A F 2 N 时甲图中每个弹簧伸长 0.1 m B F 2 N 时乙图中每个弹簧伸长 0.1 m C 原来每个弹簧的劲度系数为 20 N/m D b 为甲图弹簧得到的图象 A 根据弹簧串联与并联的特点可知，两条弹簧并联后新弹簧的劲度系数增 大，而串联后新弹簧的劲度系数
8、相对较小；弹簧的拉力与弹簧伸长量的关系图象 F 中 ， 直 线 的 斜 率 ： k x， 对 比 胡 克 定 律 ： F kx 可知，直线的斜率即表示弹簧 的劲度系数。由于 a 的劲度系数大， b 的劲度系数小，所以 a 为甲图弹簧得到的图象， b 为乙图弹簧得到的图象， D 错误。甲图是两根弹簧并联，新弹簧的伸长量等于每一个弹簧的 伸长量，所以甲图中， F 2 N 时每个弹簧都伸长 0.1 m ，故 A 正 F 2 确，B 错误。由丙图可知，新弹簧的劲度系数： k 甲 x 0.1 N/m 20 N/m ，则 原来每个弹簧的劲度系数一定不是 20 N/m，故 C 错误。 题组三：摩擦力的分析与
9、计算 8.(2019 成 都调研 )将一物块分成相等的 A、 B 两部分靠在一起，下端放置在地 面上， 上端用绳子拴在天花板上， 绳子处于竖直伸直状态， 整个装置静止。 则 ( ) 8 A绳子上拉力一定为零 9 C地面与物体 B 间可能存在摩擦力DA、B 之间可能存在摩擦力 D 若 A、B 间 没 有 摩 擦 力 ， 则 A 受 重 力 和 绳 的 拉 力 平 衡 ， 若 A、B 间有摩擦力 ， 则 A 受 重 力 、 支 持 力 和 B 对 A 摩 擦 力 可 平 衡 ， 绳 的 拉 力 可 以 为 零 ， 选 项 A 错 误 ， D 正 确 ； 由 平 衡 条 件 知 ， 若 A、 B 间
10、 没 有 摩 擦 力 ， 则 B 受 重 力 和 地 面 对 B 的 支 持 力 ， 若 A、 B 间 有 摩 擦 力 ， 则 B 受 重 力 、 A 对 B 的 压 力 、 地 面 对 B 的支持力 和 A 对 B 摩 擦 力 ， 故 地 面 受 的 压 力 不 可 能 为 零 ， 选 项 B 错 误 ； A、 B 作为整体， 水 平 方 向 不 受 力 ， 故 地 面 与 B 间 没 有 摩 擦 力 ， 选 项 C 错 误 。 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 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 ( )
11、1 A.2 B. 2 C. 2 D. 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 mgos 45，由题意可得 mgos 45 mgsin 30 ， 解 得 2 2 ，选项 B 正确。 10 物 体 A 的 质 量 为 1 kg， 置 于 水 平 地 面 上 ， 物 体 与 地 面 的 动 摩 擦 因 数 为 0.2， 从 t 0 开 始 物 体 以 一 定 初 速 度 v 0 向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒 力 F 1 N 的 作 用 ， 则 能 反 映 物 体 受 到 的 摩 擦 力
12、 f 随 时 间 变 化 的 图 象 的 是 图 中 的 (取 向 右 为 正 方 向 ， g 10 m/s2)( ) 10 A B C D 11 2 N；当物体的速度减到零时，由于物体受到向左的恒力 F 1 N 的作用，所以 物体 将受到向右的静摩擦力，大小等于 1 N， A 项正确。 11.(多选 )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 v 0 顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为 ， 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
13、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 mg C 滑块受到的摩擦力一直不变 D 传送带减速时滑块受 到的摩擦力可能变为 ma BD 滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为 mg 如果断电时滑 块速度已经达到 v0，且 ag ，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 ag ，则传送带 以加速度 a 减速，滑块只能以加速度 g 减速，滑块受到滑动摩擦力， 大小为 m， 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 v 0 的情况，更为复杂，在此不做讨论；综
14、上所述，选项 A、 C 错误，B、 D 正确。 12.(多选 )如图所示，用一水平力 F 把 A、 B 两个物体挤压在竖直的墙上， A、 B 两物体均处于静止状态，下列判断正确的是 ( ) 12 AB 物体对 A 物体的静摩擦力方向向下 BF 增大时， A 和墙之间的摩擦力也增大 C 若 B 的重力大于 A 的重力，则 B 受到的摩擦力大于墙对 A 的摩擦力 13 AD 将 A、 B 视为整体，可以看出 A 物体受到墙的摩擦力方向竖直向上，对B 受力分析可 知 B 受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知 B 对 A 的摩擦力方向向下， A 正确；由于 A、 B 两物体受到的重力不变，根据平衡
15、条件可知 B 错 误；A 和墙之间的摩擦力与 A、 B 两物体的总 重力等大、反向，故 C 错误， D 正 确。 考点综合练 13.(2019 呼 和浩特检测 )木块 A、 B 分别重 40 N 和 60 N，由一根轻弹簧连接， 它们与水平地面之间的动摩 擦因数均为 0.2。夹在 A、 B 之间的轻弹簧被压缩了 3 cm， 弹簧的劲 度系数为 200 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用水平向右的拉力 F 作用在 木块 B 上，如图所示 (最大静摩擦力等于滑动摩擦力 )( ) A. 若 水 平 拉 力 F 大 于 14 N，木块 A、 B 将一起开始向右运动 B. 若 水 平 拉 力 F
16、大 于 20 N，木块 A、 B 将一起开始向右运动 C. 若 水 平 拉 力 F 5 N， 木 块 B 将开始向右运动 D. 如果水平拉力 F 向左作用在木块 B 上，且若水平拉力 F 的大小大于 19 N 时，木块 B 将开始向左运动 D 施加力 F 前， 由平衡条件得，木块受的静摩擦力 f kx 200 N/m0.03 m 6 N，施加力 F 后，由平衡条件得， B 恰好发生相对滑动时的拉力大小 F 1 G B kx 0.260 N 6 N 6 N ，故当水平拉力大于 6 N 时木块 B 开始向右运动， A 恰 好 发 生 相 对 滑 动 时 ， 弹 簧 弹 力 大 小 F G A 8
17、N，则拉力大小 F 2 G B F 20 N ，故当水平拉力大于 20 N 时木块 A 开始向右运动，选项 A、 B、 C 错误； 若水 平拉力 F 向左，由平衡条件得， B 恰好发生相对滑动时的拉力大小 F 3 G B kx 0.2 60 N 6 N 18 N， 因 为 F 19 N18 N， 故 木 块 B 将开始向左运动， 14 选项 D 正确。 15 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 ， 则物块 A 与斜面 B 的质量之比为 ( ) 1 1 A.1 B.1 C. D. A 把 A、 B 看成一个整
18、体， 根据平衡条件得 F (mA mB)g， 以 A 物体为研 mA 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 mB ， A 正 确 。 1 15. 如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用， F 平行于斜面向 上。若要物块在斜 面上保持静止， F 的取值应有一定的范围，已知其最大值和最 小值分别为 F 1 和 F 2(F20)。由此可求出 ( ) A物块的质量 16 B斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的压力 C 设斜面倾角为 ， 斜面对物块的最大静摩擦力为 Ff。 当 F 取最大值 F 1 时 ， 最大静摩擦力
19、 Ff 沿斜面向下，由平衡条件可得 F 1m gsin F f；当 F 取最小值 F 2 时，F f 沿斜面向上， 由平衡条件可得 F 2m gsin F f。联立两式可求出最大静 摩擦力 Ff F1 F2 2 ， C 选 项 正 确 。 FN mgcos ， 因 为 m 和 均未知，所以不能 求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的压力， A、 B、 D 选项错误。 16. 一横截面为直角三角形的木块按如图所示放置，质量均为 m 的 A、 B 两物 17 3 B 与 C 之间用跨过定滑轮的轻质细线连接， A、 C 的质量比为 3 4 ，整个装置处于 静止状态。已知物体 A、 B 与斜面间的动
20、摩擦因数相同 (1)且最大静摩擦力等 于 滑动摩 擦力，弹簧弹力大小为 mg， C 与斜面间无摩擦，则 ( ) A. 物 体 A、 B 均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向 B. 物体 A 所受摩擦力大小为 1 ，物体 B 不受摩擦力作用 2mg C. 弹簧处于拉伸状态， A、 B 两物体所受摩擦力大小均为 1 ，方向均沿斜 mg 2 面向下 D. 剪断弹簧瞬间，物体 A 一定加速下滑 C 物 体 C 的 质 量 为 4 3m， 其重力沿斜面的分力为 2mg， 取 A、 B 及中间的 弹 簧 为 系 统 ， 则 有 2mg 2mgsin 30 Ff， 所 以 Ff mg， 因 动 摩 擦 因
21、 数 1，所以 A、 B 一定受摩擦力作用，且方向均沿斜面向下， A、 B 错误；物体 A、 B 的受力情况分别如 图甲、乙所示，即有 T mgsin 30 F fA，T F fB mgsin 30 2mg， 1 T T，得 FfAF fB 2mg，C 正确；剪断弹簧瞬间， 物体 A 仍处于静止状态， D 18 错误。 甲 乙 高考真题集中练 (教师用书独具 ) 19 6 3 2 直线运动。若保持 F 的大小不变，而方向与水平面成 60角，物块也恰好做匀速 直线运动。物块与 桌面间的动摩擦因数为 ( ) A 2 3 B. 3 C. 3 D. 3 C 设 物 块 的 质 量 为 m。 据 平 衡
22、 条 件 及 摩 擦 力 公 式 有 拉 力 F 水 平 时 ， F mg 拉 力 F 与 水 平 面 成 60角 时 ， F cos 60(mg F sin 60 ) 联 立 解 得 3 3 。故选 C。 2 (多选)(2016 国卷) 如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳 OO悬挂于 O 点；另一细绳跨过滑轮， 其一端悬挂物块 a， 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b.外力 F 向右上方拉 b， 整个系统处于静止状态。若 F 方向不变，大小在一定 范围内变化，物块 b 仍 始终保持静止，则 ( ) 20 A. 绳 OO的张力也在一定范围内变化 B. 物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化
23、 C. 连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化 D. 物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 BD 因为物块 b 始终保持静止，所以绳 OO的张力不变，连接 a 和 b 的绳 的 张力也不变，选项 A、 C 错误；拉力 F 大小变化， F 的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力 的平衡条件知，物块 b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项 B、 D 正确。 21 处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一 值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度 (橡皮筋在弹性限度内 )。与 稳定在竖直位置时相比， 小球的高度 ( ) A一定升高 B一
24、定降低 C保持不变 D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 A 这是一连接体， 当稳定后，小球与小车有相同的加速度， 橡皮筋 中弹力满足胡克定律，并且竖直方向合力为零，由此判断橡皮筋竖直方 向的分量与原来长度的关系。设橡皮筋原长为 l0、劲度系数为 k，静止时，橡皮筋 长度为 l，加速时长度为 l且与竖直方向夹角为 。由胡克定律可知，静止时 k(l l0) mg， 加 速 时 小 球 受 力 分 析 如 图 所 示 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 可 知 k(l l0)cos mg k(l l0)sin ma 则 k(ll0)k(l l0)cos lcosl l 0(1c os) 即 lcosl
25、所以小球高度一定升高，故选项 A 正确。 4(2017 全国卷 )一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80 cm。 将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹 22 性绳的总长度为 100 cm； 再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性 绳的总长度变为 (弹性绳的伸长始终处于弹性限度内 )( ) 23 A 86 cm B 92 cm C 98 cm D 104 cm B 轻质弹性绳的两端分别固定在相距 80 cm的两点上， 钩码挂 在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm， 以钩码为研究 l l0 对象，受力如图所示，由胡克定律 F k 2 2 0.1k，由共点力的 mg 平衡条件和几何知识得 F 2sin 5mg 6 ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的 l l0 同一点，设弹性绳的总长度变为 l， 由胡克定律得 F k 2 2 ，由共点力的 mg 平衡条件 F 2 ，联立上面各式解得 l 92 cm， 选项 B 正确。
