2021年高考物理一轮复习 第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力课时提能演练(四)(含解析)鲁科版必修

2021年高考物理一轮复习第二章第1讲重力弹力摩擦力课时提能演练（四）（含

解析）鲁科版必修1

一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)

1.(xx·揭阳模拟)如图甲所示,小孩用80N的水平力推木箱不动,木箱此时受到水平地面的摩

擦力大小为F

1;如图乙所示,小孩把木箱推动了,此时木箱与水平地面间摩擦力大小为F

2

。若

木箱对水平地面的压力大小为200N,木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.45,则F

1、F

2

的大小

分别为( )

A.90 N、80 N

B.80 N、45 N

C.80 N、90 N

D.90 N、90 N

【解析】选C。甲图是静摩擦力,由平衡条件得:F

1

=80N,乙图是滑动摩擦力,由f=μN得f=0.45

×200N=90N,则F

2

=90N,故选项C正确。

2.(xx·泉州模拟)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面

上,B的上端通过细线挂在天花板上;已知A的重力为8N,B的重力为6N,

弹簧的弹力为4N,则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是

( )

A.18 N和10 N

B.16 N和10 N

C.12 N和2 N

D.14 N和2 N

【解题指南】解答本题时关键明确以下两点:

(1)弹簧可能处于压缩状态,也可能处于拉伸状态;

(2)分别对物体A、B受力分析,由二力平衡求解。

【解析】选C。当弹簧处于伸长状态时,A对地面的压力为N=G A-F弹=4N,细线上拉力为F'=G B+F弹=10N,A、B 错误;当弹簧处于压缩状态时,A对地面的压力为N=G A+

F弹=12N,细线上拉力为F'=G B-F弹=2N,故C正确,D错误。

3.自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车,又称为翻斗车、工程车,

由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示,在车厢由水

平位置逐渐抬起的过程中,有关货物所受车厢的支持力N和摩擦力f,下列说

法中正确的是( )

A.摩擦力f逐渐增大

B.摩擦力f先增大后不变

C.支持力N逐渐减小

D.支持力N先减小后不变

【解析】选C。车厢相当于斜面(设其与水平方向的夹角为α),车厢由水平位置逐渐抬起的过程,斜面与水平方向的夹角增大。货物所受车厢的支持力N=

mgcosα逐渐减小,故选项C正确,D错误;货物所受车厢的摩擦力f不能判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,故选项A、B错误。

4.(xx·福州模拟)一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( )

A. B.

C. D.

【解析】选D。设弹簧原长为L0,弹簧下端悬挂重物时,G=kx1=k(L1-L0),弹簧上端压一重物时,G=kx2=k(L0-L2),解得k=,D正确。

5.如图所示,用水平力F推乙物块,使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物

块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动,各物块受到摩擦力的情况是

( )

A.甲物块受到一个摩擦力的作用

B.乙物块受到两个摩擦力的作用

C.丙物块受到两个摩擦力的作用

D.丁物块没有受到摩擦力的作用

【解析】选C。四个物块做匀速运动,故F合=0,所以甲不受摩擦力,乙受到丙施加的向左的摩擦力,丙受到乙、地面施加的摩擦力,丁受到地面的摩擦力,故C项正确。

6.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间

有一根处于压缩状态的弹簧。物体A、B均处于静止状态,下列说法中

正确的是( )

A.B受到向左的摩擦力

B.B对A的摩擦力向右

C.地面对A的摩擦力向右

D.地面对A没有摩擦力

【解析】选D。弹簧被压缩,给物体B的弹力水平向左,因此物体B平衡时必受到水平向右的摩擦力,则B 对A的摩擦力水平向左,故A、B均错误;取A、B整体为研究对象,因系统静止,水平方向所受合力为零,地面对A的摩擦力一定为零,故D正确,C错误。

7.木块A、B的重力均为40N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了Δx=2.0cm,弹簧的劲度系数k=400N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=10N的水平力推木块B,如图所示,力F作用后( )

A.木块A所受静摩擦力大小为10N

B.弹簧的压缩量变为2.5cm

C.木块B所受静摩擦力为0

D.木块B所受静摩擦力大小为2.0N

【解析】选D。A、B与地面间的最大静摩擦力f max=μN=10N,而弹簧压缩2.0cm时产生的弹力F弹=kΔx=8N

因此加推力F前,A、B所受静摩擦力均为8N;对B加推力F后,B在水平方向受三个力作用,如图所示,推力F与弹簧弹力的合力为2N,小于B的最大静摩擦力且方向向左,因此木块B仍处于静止状态,则此时B所受摩擦力为静摩擦力,大小为2N,C项错误,D项正确。由于木块B没有移动,故弹簧的压缩量不变,A的受力情况不变,选项A、B均错。

【变式备选】水平桌面上一重为200N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15N、30N、80N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( )

A.15 N 30 N 40 N

B.15 N 30 N 80 N

C.0 0 40 N

D.40 N 40 N 40 N

【解析】选A。物体与桌面间的最大静摩擦力f max=μmg=40N,故F1=15Nf max,物体受滑动摩擦力f3=μmg=40N,故A项正确。

8.(xx·广州模拟)如图,力F垂直作用在倾角为α的三角滑块上,滑块没被推动,则滑块受到水平地面的静摩擦力大小为( )

A.0

B.Fcosα

C.Fsinα

D.Ftanα

【解析】选C。对滑块受力分析如图所示,由物体的平衡条件有:

f=Fsinα,故C正确。

9.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则( )

A.B受到C的摩擦力一定不为零

B.C受到水平面的摩擦力一定为零

C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左

D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

【解题指南】解答本题应把握以下两点:

(1)B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系。

(2)水平面对C的支持力利用整体法分析。

【解析】选C。以B物体为研究对象,沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力,静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力,所以可能为0,可能沿斜面向上或向下,A 错误;对B、C整体受力分析可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡,方向水平向左,B错误,C正确;水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力,D错误。

【总结提升】静摩擦力方向的判定技巧

(1)判定依据:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。

(2)判定步骤:

①选研究对象(即受摩擦力作用的物体)。

②选跟研究对象接触的物体为参考系。

③假设接触面光滑。

④找出研究对象相对参考系的运动趋势方向。

⑤静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。

10.(能力挑战题)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上

向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则( )

A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是F

B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g

C.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动

D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动

【解析】选D。木块向右滑行,木块受到水平向左的滑动摩擦力,其大小f=μ1mg,则木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为μ1mg,由于木板处于静止状态,故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是μ1mg,方向水平向左,A、B均错误;力F发生变化,只能改变木块的运动状态,但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化,因此长木板受到地面的静摩擦力也不会发生变化,长木板仍保持静止状态,C错误,D正确。

二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

11.(14分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角,已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量m A。(g=10m/s2)

【解析】对A球受力分析如图所示,

可知:水平方向:Tcos30°=N A sin30°(4分)

竖直方向:N A cos30°=m A g+Tsin30°(4分)

同理对B球进行受力分析及正交分解得:

竖直方向:Tsin30°=m B g (3分)

联立以上三式可得:

T=60N,m A=6kg。(3分)

答案:60N 6 kg

12.(16分)如图所示,人重600N,木块A重400N,人与木块、木块与水平面

间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀

速直线运动,滑轮摩擦不计,求:

(1)人对绳的拉力大小;

(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向。

【解析】设绳子的拉力为T,木块与地面间的滑动摩擦力为f A。

(1)取人和木块为整体,并对其进行受力分析,如图甲所示,由题意可知f A=

μ(G A+G人)=200N。(3分)

由于人和木块组成的系统处于平衡状态,故

2T=f A(3分) 所以T=100N。(2分)

(2)取人为研究对象,对其进行受力分析,如图乙所示。

由于人处于平衡状态,故f人=T=100N (3分)

由于人与木块A处于相对静止状态,故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力。

(3分)

由牛顿第三定律可知人脚对木块A的摩擦力方向水平向右,大小为100N。

(2分) 答案:(1)100N(2)100N,方向水平向右32779 800B 耋24657 6051 恑h 30462 76FE 盾23402 5B6A 孪X32694 7FB6 羶927698 6C32 氲23680 5C80 岀6E26443 674B 杋29038 716E 煮