青岛二中2021届高三物理复习考点精讲-专题05 重力、弹力、摩擦力

专题05 重力、弹力、摩擦力

1．下列情景中，物体M 所受摩擦力f 的示意图正确的是( )

2．(2020·甘肃天水调研)如图所示，A 、B 两个物体质量分别为m 1和m 2，A 与B 间动摩擦因数为μ1，B 与地面间动摩擦因数为μ2.现用力F 拉着A 物体向右运动，B 保持静止，则关于地面对B 物体的摩擦力大小和方向，下列说法正确的是( )

A ．μ2(m 1＋m 2)g ，方向水平向左

B ．μ2(m 1＋m 2)g ，方向水平向右

C ．μ2m 2g ，方向水平向左

D ．μ1m 1g ，方向水平向左

3.(2020·湖南怀化博览联考)如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙

中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg(g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( ) A.53mg B.35mg C.45mg D.54

mg 4.(2020·陕西商洛模拟)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v 0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/s 2，以水平向右为正方向，该物体受到的摩擦力f 随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )

5.(多选)(2020·河北遵化一中高三检测)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长

度的关系图像，根据图像判断，下列说法正确的是( )

A ．弹簧的劲度系数为1 N/m

B ．弹簧的劲度系数为100 N/m

C ．弹簧的原长为6 cm

D ．弹簧伸长2 cm 时，弹力的大小为4 N

6.(多选)将力传感器A 固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端

系沙桶，整个装置开始处于静止状态．在滑块与小车

分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F -t图像如图乙所示．则( ) A．2.5 s前小车慢慢滑动

B．2.5 s后小车做变加速运动(假设细沙仍在加注中)

C．2.5 s前小车所受摩擦力不变

D．2.5 s后小车所受摩擦力不变

7.如图所示，一楔形斜面体置于水平地面上，斜面的倾角为30°，物块A置于斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，已知物块A、B的重力分别为10 N和5 N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则( )

A．弹簧对A的拉力大小为10 N

B．斜面对A的支持力为5 N

C．斜面对A的摩擦力为0

D．地面对斜面体的摩擦力大小为5 N

8．(2020·广东惠州调研)如图甲、乙所示，两个相同的固定斜面上分别放有一个静止的三角形木块A、B，它们的质量相等．A木块左侧面沿竖直方向，B木块左侧面垂直于斜面，在两斜面上分别放上一个相同的光滑球后，木块仍保持静止，则放上球后( )

A．A木块受到的摩擦力等于B木块受到的摩擦力

B．A木块受到的摩擦力小于B木块受到的摩擦力

C．A木块对斜面的压力等于B木块对斜面的压力

D．A木块对斜面的压力大于B木块对斜面的压力

9．(2020·华中师范大学附中月考)如图所示，质量为m B＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°＝0.6，cos

37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大

小为( )

A．0.3 B．0.4

C．0.5 D．0.6

10.(2019·高考全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳

与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为

3

3

，重力加速度取10 m/s2.若轻绳能承受

的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为( )

A．150 kg B．100 3 kg C．200 kg D．200 3 kg

1解析：物体静止在水平面上时，不受摩擦力，选项A错误；汽车停在斜坡上时，有沿斜坡向下滑动的趋势，则摩擦力方向沿斜坡向上，选项B正确；物体贴着竖直墙面自由下落时，

物体与墙面间没有正压力，则没有摩擦力，选项C 错误；瓶子被握在手中时，有下滑的趋势，则摩擦力方向向上，选项D 错误．

答案：B

2解析：对A 受力分析，A 受到重力、支持力、拉力和B 对A 的摩擦力f BA ＝μ1m 1g ，方向水平向左；对B 受力分析，在水平方向B 受到A 对B 的摩擦力f AB 与地面对B 的摩擦力，由于B 保持静止，所以地面对B 的摩擦力与A 对B 的摩擦力大小相等，方向相反，又因为A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力是相互作用力，大小相等，方向相反，故地面对B 物体的摩擦力大小为μ1m 1g ，方向水平向左，故D 正确，A 、B 、C 错误．

答案：D

3.解析：小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F ＝ (mg )2＋(34mg )2＝54

mg ，选项D 正确．

答案：D

4解析：物体从t ＝0开始以初速度v 0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大小为f ＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N ，方向向左，为负值．当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为f m ＝μmg＝2 N ，而F ＜f m ，所以物体不能被拉动而处于静止状态，受到静摩擦力作用，其大小为f ＝F ＝1 N ，方向向右，为正值，故A 正确． 答案：A

5解析：弹力与弹簧长度的关系图像中，图像的斜率大小表示劲度系数，图像的横轴截距

表示弹簧的原长，由题图可知，k ＝ΔF ΔL ＝22×10－2

N/m ＝100 N/m ，选项A 错误，B 正确；弹簧原长为6 cm ，选项C 正确；弹簧伸长2 cm ，即L ＝8 cm 时，弹力大小为2 N ，选项D 错误．

答案：BC

6[解析] 由题图乙可知，2.5 s 之后传感器拉力不变，说明此时小车开始运动，2.5 s 之间前，滑块与小车之间没有相对滑动，属于静摩擦力，所以2.5 s 前，小车、滑块均静止，选项A 错误；2.5 s 后小车受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做变加速直线运动，选项B 正确；根据上述分析，2.5 s 前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变化，2.5 s 后受滑动摩擦力，且大小不变，选项C 错误，D 正确．

[答案] BD

7解析：弹簧的弹力等于B的重力，大小为5 N，而A的重力沿斜面的分力m A gs in 30°＝5 N，故斜面对A的摩擦力为0，故A错误，C正确；斜面对A的支持力N＝m A gcos 30°＝5 3 N，B错误；以A、B及斜面体整体为研究对象，得地面对斜面体的摩擦力为0，D错误．答案：C

8解析：设球的质量为m，A、B的质量均为M，斜面的倾角为α.以球与A整体为研究对象，由平衡条件可得，A木块受到的摩擦力f A＝(M＋m)gsin α，同理，以球与B整体为研究对象，B木块受到的摩擦力f B＝(M＋m)gsin α，则f A＝f B，A正确，B错误．以A为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件得，斜面对A的支持力N A＝Mgcos α－N1sin α，以B为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件得，斜面对B的支持力N B＝Mgcos α，故N A

答案：A

9解析：对A受力分析如图甲所示，由题意得，Tcos θ＝f1①，N1＋Tsin θ＝m A g②，f1＝μ1N1③，由①②③得T＝100 N，对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得Tcos θ＋f2＝F④，N2＋Tsin θ＝(m A＋m B)g⑤，f2＝μ2N2⑥，由④⑤⑥得μ2＝0.3，故A正确．

答案：A

10解析：物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件有

F＝f＋mgsin θ①

f＝μN②

N＝mgcos θ③

由①②③式得

F＝mgsin θ＋μmgcos θ

所以m＝F

gsin θ＋μgcos θ

代入数据得m＝150 kg，选项A正确．答案：A