高中物理人教新课标版必修1： 重力 弹力 摩擦力 针对训练（含解析）

考点针对训练：重力弹力摩擦力
1．质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时（　　）
A．向心加速度为 B．向心力为
C．对球壳的压力为 D．受到的摩擦力为
2．如图，在水平桌面上放置一张白纸，用杯子压住白纸。现向右 轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是（　　）
A．杯子受到向右的摩擦力 B．杯子受到向左的摩擦力
C．桌面受到向右的摩擦力 D．桌面受到向左的摩擦力
3．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力（ 　　）
A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不动，摩擦力大小与前面的因素无关
C．方向由向下变成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
4．消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为FN1，受到的摩擦力大小为Ff1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为FN2，受到的摩擦力大小为Ff2。则以下关系正确的是（　　）
A．FN1=FN2， Ff1=Ff2 B．FN1Ff2
C．FN1>FN2， Ff1=Ff2 D．FN1=FN2， Ff1>Ff2
5．下列关于力的说法，正确的是
A．两个物体一接触就会产生弹力
B．物体的重心一定在物体上
C．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
D．悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N的物体后伸长2cm静止，那么这根弹簧伸长1cm后静止时，它的两端各受到1N的拉力
6．如图，当一个行李箱随水平传送带一起向右匀速运动时，行李箱所受的力有（ ）
A．重力
B．重力、支持力
C．重力、支持力、静摩擦力
D．重力、支持力、滑动摩擦力
7．如图所示，在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块，图中木块倾角为θ，木块与水平面间动摩擦因数为μ，木块所受重力为G，现用一水平恒力F推木块，使木块由静止开始向左运动，则木块所受的摩擦力大小为(　　)
A．F
B．
C．μG
D．μ(Gsin θ＋Fcos θ)
8．运动员在立定跳远时，脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是
A． B．
C． D．
9．如图所示，在水平桌面上用盒子做成一个斜面，把一个手机放在斜面上保持静止，为了避免手机从纸质斜面下滑，下列说法中正确的是（　　）
A．斜面对手机的静摩擦力必须大于手机重力沿斜面向下的分力
B．斜面对手机的静摩擦力大于手机对斜面的静摩擦力
C．增大斜面倾角，手机所受支持力不断减小
D．增大斜面倾角，手机所受摩擦力不断减小
10．在探究摩擦力的实验中，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为8 N时，木块不动；拉力为12 N时，木块恰好被拉动，木块匀速运动时拉力为10 N．则木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（ ）
A．12 N，8 N B．12 N，10 N C．10 N，12 N D．10 N，8 N
11．质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时的（　　）
A．向心力为 B．对球壳的压力为
C．受到的摩擦力大小为μmg D．受到的摩擦力大小为
12．如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为m。摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为?1，纸张间的动摩擦因数均为?2，且有?1>?2。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（　　）
A．第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
B．第2张纸受到的合外力为零
C．第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动
D．第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用
13．如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（ ）.
A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转 B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转
C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转 D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
14．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（　　）
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力不变 D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
15．A、B两物体的质量之比mA:mB=1:2，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v—t图像如图所示。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA:WB和A、B两物体受到的摩擦力之比FA:FB分别是（　　）
A．WA:WB=1:1 B．WA:WB=1:2 C．FA:FB=3:4 D．FA:FB=4:3
16．重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力是_______ N；如果开始用20N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是_______N；如果开始用50N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是______N。
17．某同学用弹簧秤称一木块重5N，把木块放在水平桌面上，弹簧秤水平地向右拉木块．
（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，这时木块受到的是________摩擦力，大小是_________，方向向______.
（2）当弹簧秤的读数是2.1N时，木块刚好开始移动，此时木块受到的是_________摩擦力，大小是____________， 方向向______.
（3）开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧秤的读数变为2N，此时木块受到的是______摩擦力， 大小是______.
（4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，木块受到的摩擦力是______摩擦力，大小是________.
18．如图所示，两根直木棍相互平行，间距为L，斜靠在竖直墙壁固定不动，木棍与水平面间的倾角为，一根重量为G半径为R的水泥圆筒可以从木棍的上部匀速滑下，求
（1）水泥圆筒下滑过程中受到的摩擦力；
（2）水泥圆筒与直木棍间的动摩擦因数
19．有人想水平地夹一叠书，他用手在这些书的两端施加压力，如图所示，若每本书的质量为0.95 kg，手与书之间的动摩擦因数为0.45，书与书之间的动摩擦因数为0.40，则此人最多能夹住多少本书？（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取）
20．如图所示，质量为1kg的物体静止于水平地面上，右端连接有一轻质弹簧，其原长为10cm，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现弹簧右端施加一水平拉力F。已知弹簧长度为12cm时，物体恰好匀速运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g=10m/s2）求：
(1)弹簧的劲度系数多大；
(2)若弹簧长度为11cm时，物体所受到的摩擦力大小；
(3)若弹簧长度为14cm时，物体所受到的摩擦力大小。
21．如图所示，重物A质量为mA=5kg，重物B质量为mB=2kg，A与桌面间的最大静摩擦力的fm=10N，为使系统处于静止状态，试求拉力F的大小．（g取10m/s2）
参考答案
1．A
【解析】
A．在最低点根据向心加速度的定义可知
故A正确；
B．根据牛顿第二定律可知向心力为
故B错误；
C．在最低点对物体受力分析
解得球壳对物体的支持力为
根据牛顿第三定律可知物体对球壳的压力为，故C错误；
D．物体所受滑动摩擦力为
故D错误。
故选A。
2．C
【解析】
AB．对杯子分析可知，杯子处于静止状态，杯子相对与白纸没有运动趋势，故不受摩擦力，如果杯子受到摩擦力，则杯子水平方向受力不平衡，故AB错误；
CD．由于白纸相对于桌面有向右的运动趋势，故白纸下表面受到桌面向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可得桌面受到向右的摩擦力，故C正确、D错误。
故选C。
3．B
【解析】
手对瓶子的摩擦力始终与瓶子所受重力平衡，所以摩擦力不变．综上分析ACD错误，B正确。
故选B。
4．C
【解析】
无论是匀速上滑还是匀速下滑，摩擦力与重力都是平衡的，即
Ff1=Ff2=mg
匀速上滑时摩擦力是静摩擦力，要满足
而下滑时是滑动摩擦力，即
可知
FN1>FN2
故选C。
5．D
【解析】
A．两个物体接触，但必须要发生弹性形变才会产生弹力，选项A错误；
B．物体的重心不一定在物体上，也可能在物体的外部，选项B错误；
C．滑动摩擦力的方向总是和物体的相对运动方向相反，选项C错误；
D．悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N的物体后伸长2cm静止，那么这根弹簧伸长1cm后静止时，弹簧的弹力为1N，则它的两端各受到1N的拉力，选项D正确。
6．B
【解析】
物体一定受重力与支持力；由于行李箱随水平传送带一起向右匀速运动,物体与传送带相对静止，没有相对运动及相对运动的趋势；故物体不受摩擦力；故选B．
点睛：本题摩擦力的判断也可以用假设法：若物体受水平向左摩擦力作用，物体将向右做减速运动，与题意不符．
7．C
【解析】木块在竖直方向上平衡，有：N=G，则木块所受的摩擦力f=μN=μG，因为物块不是做匀速运动，所以f与F不等，故C正确，ABD错误。
8．A
【解析】
运动员在立定跳远时，脚蹬地起跳瞬间，运动员受重力、地面对人竖直向上的支持力、和地面对人向前的摩擦力，故A项正确，BCD三项错误。
9．C
【解析】
A．为了避免手机从纸质斜面下滑，斜面对手机的最大静摩擦力必须大于手机重力沿斜面向下的分力，A错误；
B．斜面对手机的静摩擦力等于手机对斜面的静摩擦力，是作用力与反作用力的关系，B错误；
C．手机所受斜面的支持力为
增大斜面倾角时，手机所受支持力不断减小，C正确；
D．在手机未滑动前，手机所受斜面的摩擦力等于手机重力沿斜面向下的分力，为
增大斜面倾角，手机所受摩擦力不断增大，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
物体刚要被拉动时需要的力为最大静摩擦力，当物体滑动以后，物体与接触面间的摩擦力为滑动摩擦力．拉力为12N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为12N，木块匀速运动时拉力为10N，说明滑动摩擦力为10N．综上分析ABD错误，C正确。
故选C。
11．D
【解析】
A．由题可知，物体在最低点时的速度大小为v，则物体的向心力为
所以A错误；
B．物体在最低点时，合力提供向心力，即
则物体对球壳的压力为
所以B错误；
CD．根据滑动摩擦力的计算公式可得，物块受到的摩擦力为
所以D正确，C错误。
故选D。
12．BC
【解析】
A．摩擦轮逆时针转动，第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右，故A错误；
B．第2张纸上表面受到第1张纸向右的滑动摩擦力和第3张纸的最大静摩擦力
由于
所以第2张纸受到的合外力为零，故B正确；
C．根据上述分析，第2张纸到第10张纸到的合外力为零，所以不会发生相对滑动，故C正确；
D．第9张纸受到第10张纸的静摩擦力，根据牛顿第三定律，第10张纸受到第9张纸给的摩擦力作用，两力等大反向，故D错误。
故选BC。
13．BD
【解析】
主动轮的摩擦力是阻力，而从动轮的摩擦力是动力，因此：
A.如果A轮是主动轮，那么应该是A带动B顺时针运动，故A错误；
B.如果B轮是主动轮，那么应该是B带动A逆时针运动，故B正确；
C.如果C轮是主动轮，那么应该是C带动D逆时针运动，故C错误；
D.如果D轮是主动轮，那么应该是D带动C顺时针运动，故D正确．
14．BCD
【解析】
A．对鱼缸受力分析，如下图所示
桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，故鱼缸受到的摩擦力向右，故A错误；
B．由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等，但在桌面上做减速运动，则由可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；
C．鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与拉力无关，只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力时，摩擦力不变，故C正确；
D．对桌布受力分析，如下图所示
猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长，因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面，故D正确。
故选BCD。
15．BC
【解析】
AB．根据图像与时间所围的面积大小表示位移，可知
由动能定理得
由于二者初速度相同，解得
故A错误，B正确；
CD．根据速度时间图像的斜率表示加速度，可知
物体所受的合力等于摩擦力，由牛顿第二定律可知
代入解得摩擦力之比为
故D错误，C正确。
故选BC。
16．35N 20N 30N
【解析】
[1]由题，当要用35N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N
[2]如果用20N的水平推力推静置的木箱，则木箱不动，由平衡可知，木箱受到的摩擦力大小为20N
[3]用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力
如果用50N的水平力来推，在地板上移动时，木箱所受的滑动摩擦力为30N
17．静 1N 左 最大静 2.1N 左 滑动 2N 滑动 2N
【解析】
（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，这时木块受到的是 静摩擦力，大小是1N，方向向左．
（2）当弹簧秤的读数是2.1N时，木块刚好开始移动，此时木块受的是最大静摩擦力，大小是2.1N，方向向左．
（3）开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧秤的读数变为2N，此时木块受到的是 滑动摩擦力，大小是 2N．
（4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，大小是2N．
【点睛】
此题首先要判断物体与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力用平衡知识求解，滑动摩擦力用公式f=μN求解。
18．（1）（2）
【解析】
解：（1）.匀速下滑时,圆筒受支持力、摩擦力,及重力;?
根据平衡条件,有:,?
则水泥圆筒下滑过程中受到的摩擦力;?
（2）.根据共点力平衡有:,
所以,
两个支持力的合力等于,?
根据几何关系知,及平行四边形定则,设支持力;?
那么,
根据滑动摩擦力公式,,
则.
19．21本
【解析】
【分析】
由题可知本题考查最大静摩擦力与受力平衡。
【详解】
设书与书之间的最大静摩擦力能支持书的最大数目为，若不考虑书与书之间的滑动，人能夹住的书的最大数目为，由平衡条件得
解得
，
、必须为正整数，且满足，则，，所以该人能夹住的书最多为21本。
20．（1）100N/m（2）1N（3）2N
【解析】
【详解】
（1）滑动摩擦力及最大静摩擦力：
物体受力平衡：
解得：k=100N/m
（2）根据胡克定律：
F1< fm 故物体静止
所受静摩擦力f1=F1=1N
（3）弹簧弹力：
F2> fm 物体将加速前进
此时所受到的滑动摩擦力为：f2= fm=2N
21．10N≤F≤30N
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：当摩擦力向左时
当摩擦力向右时：，得
考点：考查了力的平衡条件的应用
点评：做本题的关键是根据摩擦力的方向判断F的变化