高中物理人教新课标版必修1： 重力 弹力 摩擦力 强化训练（含解析）

考点过关练：重力弹力摩擦力
1．关于下列力的说法中，正确的是（　　）
A．物体受摩擦力时一定受弹力，而且这两个力的方向一定相互垂直
B．运动物体所受摩擦力的方向一定和它运动方向相反
C．同一对作用力与反作用的大小有时也可能不相等
D．处于完全失重状态下的物体不受重力作用
2．子弹在水平枪管中由静止被加速射出枪管的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．子弹有很大的加速度
B．子弹受到的合外力为零
C．子弹没有受到阻力的作用
D．子弹在竖直方向也有很大速度
3．如果担心手中的瓶子会掉下去，人们总是努力把它握得更紧一些，这样做的目的是：（　　）
A．减小瓶子的重力
B．增大手对瓶子的摩擦力
C．增大瓶子与手间的滑动摩擦力
D．增大瓶子与手间的最大静摩擦力
4．在粗糙水平面上有质量为m的物体，被一劲度系数为k的轻弹簧连在左侧墙上，物体在O点静止时，弹簧恰为自然长度；物体只有在A、B之间才能处于静止状态，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体在AO之间运动时，受到的摩擦力方向一定向左
B．物体静止在AB之间时，离O越近，受到的摩擦力越大
C．物体静止在OB之间时，受到的摩擦力方向一定向左
D．用水平拉力将物体快速从A拉到B，在此过程中物体受到的地面摩擦力保持不变
5．如图所示，某同学在擦黑板．已知黑板擦对黑板的压力为8N，与黑板间的动摩擦因数为0.4，则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为（　 　）
A．2N B．3.2N
C．20N D．32N
6．如图所示, 质量为m的物块在质量为M的木板上滑行, 木板与地面间动摩擦因数为, 物块与木板间动摩擦因数为, 已知木板处于静止状态, 那么木板所受地面摩擦力的大小是（ ）

A．μ1Mg B．μ1Mg+μ2mg C．μ2mg D．μ1（m+M）g
7．下列关于重力、弹力、摩擦力说法正确的是（　　）
A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，方向垂直接触面向下
B．桌子上书本对桌面的压力，是由于桌面发生形变而产生的
C．静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同
D．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
8．如图所示，静止的倾斜传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向上开动时，木块滑到底部，所需要的时间，与传送带不动所用的时间相比较，正确的是（ ）
A．= B． > C． < D．无法比较
9．如图所示，一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．则在上述过程中(　 　)
A．鱼缸对桌布的摩擦力方向向右
B．鱼缸对桌面的摩擦力方向向左
C．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
D．若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面
10．一物块m在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时所受摩擦力大小为F2 ， 如图乙所示．则F1 ， F2的大小关系满足（?? ）
A．F1=F2
B．F1＜F2
C．F1＞F2
D．上述三种情况都有可能
11．关于摩擦力下列哪些说法是正确的（ ）
A．相互紧压的粗糙物体间总有摩擦力
B．一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时，才有可能受到摩擦力
C．具有相对运动的两个物体，一定存在摩擦力
D．只有静止的物体才受静摩擦力的作用
12．用如图所示装置研究静摩擦力，弹簧秤对物块的拉力沿水平方向，逐渐增大拉力，当拉力小于10N时，物块保持静止，等于10N时，物块刚刚开始运动。由此可知（　　）
A．物块和台面间的最大静摩擦力是10N
B．当弹簧秤的示数为5N时，物块受到的静摩擦力是10N
C．弹簧秤的示数为15N时，物块受到的摩擦力是15N
D．当弹簧秤的示数为15N时，物块受到的摩擦力是0
13．如图所示，斜面体固定在水平面上，一轻质细线绕过滑轮1和滑轮2，两端分别与物体和轻环连接，轻环穿在水平横杆上，滑轮2下吊一物体。物体和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。现将向右移动少许，物体始终静止，系统再次静止，不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则（　　）

A．细线拉力将变大
B．地面对斜面体的支持力将变大
C．横杆对轻环的摩擦力将变大
D．斜面体对物体的摩擦力将变小
14．图为健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的皮带上，运动员双手抓好扶手，脚用力向后蹬皮带．皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速运动．则在运动过程中：
A．运动员对皮带的摩擦力主要是滑动摩擦力
B．运动员健身时消耗的能量主要用于克服摩擦力做功
C．运动员对皮带做功的功率mg·v·sinα
D．运动员对皮带做功的功率为f·v
15．关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用
B．物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用
C．握住手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来是因为握得越紧静摩擦力越大
D．无论滑动摩擦力还是静摩擦力，都可以具有动力作用
16．如图所示，质量为M的木板静止在水平地面上，质量为m的木块在木板上滑行．已知所有接触面间动摩擦因数为μ，那么m受到的摩擦力大小为____________，桌面对木板的摩擦力大小为__________．
17．用20 N的水平力在水平地面上拉重60 N的物体时，物体恰能被拉动；物体运动后只需18 N的拉力即可使物体做匀速直线运动．该物体静止在水平地面上，若用15 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；若用30 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；物体与地面间的动摩擦因数为________．
18．如图所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m．求：(取g＝10 m/s2)

(1)物体运动的加速度大小；
(2)物体受到的摩擦力大小；
(3)物体与墙壁间的动摩擦因数．
19．如图所示：把质量为5kg铁块放在倾角为度的静止斜面上，铁块与斜面间的动摩擦因数，放手后开始计时，铁块能自动沿斜面由静止下滑。则(重力加速度为、、)
（1）铁块在斜面上下滑时受到合力的大小；
（2）放手后开始计时，铁块在斜面上下滑3s的时间内铁块的位移大小。
20．如图所示为一种打积木的游戏装置，四块完全相同的硬质积木叠放在靶位上，每块积木的质量均为m1=0.3kg，长为L=0.5m，积木B、C、D夹在固定的两光滑硬质薄板间，一可视为质点的钢球用不可伸长的轻绳挂于O点，钢球质量为m2=0.1kg，轻绳长为R=0.8m。游戏时，将钢球拉到与O等高的P点(保持绳绷直)由静止释放，钢球运动到最低点时与积木A发生弹性碰撞，积木A滑行一段距离s=2m后停止。取g=10m/s2，各接触面间的动摩擦因数均相同，碰撞时间极短，忽略空气阻力。求：
（1）与积木A碰撞前瞬间钢球的速度大小；
（2）与积木A碰后钢球上升的最大高度；
（3）各接触面间的动摩擦因数。
21．如图所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1=13N，F2=6N.已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）木块所受的摩擦力的大小和方向。
（2）当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向。
（3）若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向。
参考答案
1．A
【解析】
A．根据摩擦力产生条件可知受摩擦力时一定受弹力；弹力方向垂直接触表面，摩擦力方向与接触表面相切，所以这两个力的方向一定相互垂直，故A正确；
B．运动物体所受摩擦力的方向一定和它相对运动方向相反，当摩擦力为动力时，摩擦力的方向与运动方向相同，故B错误；
C．同一对作用力与反作用的大小都是相等的，故C错误；
D．完全失重状态下的物体只受重力作用，故D错误；
故选A。
2．A
【解析】
A．子弹由静止被加速射出枪管的过程中，子弹的末速度非常大，加速时间极短，根据加速度的定义式可知，子弹有很大的加速度，故A正确；
B．子弹在枪管中做加速运动，加速度不为零，则合外力不为零，故B错误；
C．子弹在枪管中运动时，受到枪管摩擦阻力的作用，故C错误；
D．子弹在枪管中运动时，竖直方向受重力和支持力的作用，其合力为零，则子弹在竖直方向加速度为零，所以子弹在竖直方向上速度为零，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
瓶子在竖直方向受重力和静摩擦力，两者相等，重力不变，所以手对瓶子的静摩擦力不变；为了防止瓶子掉下去，即努力把它握得更紧一些，即通过增大压力来增大最大摩擦力，防止重力大于最大静摩擦力而掉下去，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
4．D
【解析】
A. 依题意，物体只有在A、B之间才能处于静止状态，则物体在A、B两位置时，所受静摩擦力达到最大，当物体在AO之间运动时，若物体向左运动，受到的摩擦力方向向右，故A错误．
B. 物体在O点静止时，弹簧恰为自然长度，此时静摩擦力为零；当物体静止在AB之间时，所受的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，离O越近，弹簧的压缩量越小，根据胡克定律知，弹力越小，则物体受到的摩擦力越小，故B错误；
C. 物体静止在OB之间时，弹簧处于伸长状态，拉力方向向左，则物体受到的摩擦力方向一定向右，故C错误；
D.物体从A位置快速拉到B位置的过程中，受到的是滑动摩擦力，由于物体对地面的压力不变，动摩擦因数不变，由公式知，在此过程中，物体受到地面的摩擦力大小保持不变，方向向左，也不变，则在此过程中物体受到的地面摩擦力保持不变，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
根据滑动摩擦力的求解公式可得，黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为，故选B.
6．C
【解析】
因为物块在木板上滑行，所以物块受到木板给的滑动摩擦力，大小为，方向向左，根据牛顿第三定律可知木板受到物块给的向右的摩擦力，大小为，对木板受力分析，木板在水平方向上合力为零，所以受到地面给的向左的静摩擦力，大小等于，C正确．
7．C
【解析】
【详解】
A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，方向竖直向下，不是垂直接触面向下，故A错误；
B．书本对桌面的压力是由于书本发生弹性形变而产生的，故B错误；
C．摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向（或相对运动趋势的方向）相反，因此静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体运动方向相反，故C正确；
D．滑动摩擦力方向一定与物体的相对运动方向相反，不一定与物体的运动方向相反，故D错误；
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
当传送带静止不动时，木块能匀速下滑，那说明木块在沿斜面方向上受力是平衡力，既木块的重力在沿斜面向下方向上的分力与木块受到的向上的摩擦力是相等的。如果在木块下滑时，传送带突然向上开动。因为传送带向上开动时，并不能使木块向上运动，此时木块下滑时受到的摩擦力仍是向上的，因摩擦力的大小仍然是μmgcosθ，则木块的受力情况不变，木块的运动状态并没有改变，木块仍会以原来的速度下滑，那么木块下滑的时间与传送还不动时的时间一样。综上分析故选A。
【点睛】
此题关键是分析两种情况下木块受到的摩擦力，知道滑动摩擦力的大小与两物体之间的相对运动的速度是无关的。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．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，鱼缸对桌布的摩擦力方向向左，故A错误；
B．鱼缸和桌面接触时，鱼缸对桌面的摩擦力方向向右，故B错误；
CD．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C正确，D错误；
故选C。
10．A
【解析】
水平传送带静止时和向左匀速传动时，物块m由传送带的左端匀速拉动到右端的过程中，受到的都是滑动摩擦力，物块与传送带间的动摩擦因数和物块对传送带的压力大小都不变，由滑动摩擦力公式，得知，A正确．
11．B
【解析】
相互紧压的粗糙物体间如果有相对运动或者相对运动的趋势就会有摩擦力，选项A错误；一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时，才有可能受到摩擦力，选项B正确； 具有相对运动的两个物体，还必须有相互的挤压以及粗糙的接触面才会存在摩擦力，选项C错误； 运动和静止的物体都可能受静摩擦力的作用，选项D错误；故选B.
点睛：此题关键是掌握产生摩擦力的三个条件：有相互挤压；接触面粗糙；有相对运动或者相对运动的趋势；三个条件缺一不可.
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体受重力、支持力、拉力和摩擦力。当拉力等于10N时，物体刚刚开始运动，说明最大静摩擦力为10N，故A正确；
B．当弹簧秤的示数为5N时，没有拉动，物体保持静止，受静摩擦力，为5N，故B错误；
CD．当弹簧秤的示数为15N时，物体加速运动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力约等于最大静摩擦力，为10N，故CD错误。
故选A。
13．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．以滑轮2为研究的对象，受力如图
若将向右移动少许，两个绳子之间的夹角增大，由于对滑轮的拉力不变，两个绳子之间的夹角变大，根据

绳子的拉力F一定变大，A正确；
B．对斜面体、物体、物体整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示
根据平衡条件，有
与角度无关，恒定不变，B错误；
C．以为研究的对象
水平方向
向右移动少许，F变大，变大，变大，横杆对轻环的摩擦力将变大，C正确；
D．若原来物块有下降趋势，绳子拉力增大，可能有上升趋势，因摩擦力大小和方向都不能确定，D错误。
故选AC。
14．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A. 脚用力向后蹬皮带时，运动员对皮带的摩擦力主要是静摩擦力，故A错误；
B. 在这个过程中，人的重心位置不变，机械能不变，由能量守恒定律得运动员健身时消耗的能量主要用于克服摩擦力做功，故B正确；
CD. 皮带运动过程中受到的阻力恒为f， 运动员对皮带作用力为f，所以运动员对皮带做功的功率为f·v，故C错误，D正确．
15．BD
【解析】
【详解】
人走路时，受到的是静摩擦力，但是人是运动，A错误；产生摩擦力的条件是两者之间有弹力，并且存在相对运动或相对运动趋势，故有摩擦力一定由弹力，B正确；握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，瓶子的静摩擦力在竖直方向上与重力是一对平衡力，所以大小不变，C错误；在人走路时，静摩擦力是动力，在传送带上运动时，滑动摩擦力是动力，故D正确．
16．μmg μmg
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]根据作用力与反作用力大小相等方向相反可知，m受到的摩擦力大小等于其对M的摩擦力大小，即为μmg，木板静止其所受合外力为零，由此可知桌面对木板的摩擦力大小为μmg。
17．15 N18 N0.3
【解析】
【详解】
水平力为20 N时恰能拉动，说明最大静摩擦力Fmax＝20N．若用F1＝15 N的力拉物体，由于F1＜Fmax，故物体不会相对于地面滑动，物体受静摩擦力的作用，由二力平衡得物体此时受到的摩擦力F静＝F1＝15N，又因为物体运动后只需18N的拉力即可使物体做匀速直线运动，故F滑＝18 N，当用F2＝30 N的力拉物体时，F2＞Fmax，物体受滑动摩擦力，大小为F滑＝18 N．又由F滑＝μFN，可得。
18．6m/s2; 8N; 0.2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）物体在1s内由静止下滑3m，则可求，加速度
（2）根据牛顿第二定律，，所以
（3）根据摩擦力公式可知
19．（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设：铁块受到的重力为
。
铁块在垂直斜面方向上受力平衡，有：
铁块在平行斜面方向上受到合力，则有：
因为铁块与斜面间为滑动摩擦力，有：
由以上三式得：
（2）设：铁块在斜面上的加速度为，由牛顿第二定律有
解得：
铁块在3s内的位移为：
20．（1）4m/s；（2）0.2m；（3）μ=0.04
【解析】
【分析】
【详解】
对钢球由动能定理得
解得：
v0=4m/s
（2）钢球与积木A碰撞过程满足动量守恒和能量守恒，有
m2v0=m1v1+m2v2
解得：
v1=2m/s，v2=－2m/s
对钢球由动能定理得
解得：
h=0.2m
（3）对滑块A由动能定理得
－(μ×4m1g+μ×3m1g)L－μm1g(s－L)=
解得：
μ=0.04
21．（1）7N，方向水平向左。（2）6N，方向向右。（3）8N，方向向左。
【解析】
【详解】
（1）最大静摩擦力fm=μN=0.2×40=8N；
因为物体处于静止状态，所受的合力为零，由于F1＞F2，故静摩擦力向左，大小为
f=F1-F2=13-6N=7N。
（2）当只将F1撤去时，物体在F2的作用下仍然处于静止，则
f=F2=6N
方向向右。
（3）最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，则
fm=μG=0.2×40N=8N
因为F1＞fm，所以物体将滑动，所受的摩擦力为滑动摩擦力。
f=μG=8N
方向向左。