高中物理人教新课标版必修1： 重力 弹力 摩擦力 补充练（含解析）

考点集训：重力弹力摩擦力
1．如图所示为卡在绝壁间的“奇迹石”，距离谷底大约1000米。关于“奇迹石”受力说法正确的是（　　）
A．受两侧绝壁的弹力一定是水平方向
B．受左侧弹力和右侧弹力一定相等
C．受两侧绝壁的摩擦力一定竖直向上
D．受两侧绝壁的作用力的合力一定竖直向上
2．如图所示，一质量为m的带正电的滑块（可视为质点）静止于绝缘的球壳内，滑块所在位置对应的半径方向与竖直方向的夹角为θ。当在球心O处放一带负电的点电荷后，滑块仍静止，则此时滑块（重力加速度为g）（　　）
A．可能只受重力、静电力和摩擦力三个力作用
B．所受静电力大小可能为mgcosθ
C．所受摩擦力大小一定为mgsinθ
D．对球壳的作用力方向可能竖直向下
3．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．滑动摩擦力的大小为5N
B．物体的质量为kg
C．0~6s内拉力的平均功率为25W
D．0~6s内拉力做的功为150J
4．如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F一定不变
D．水平力F必须逐渐增大
5．如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（　　）
A．人对长木板的压力大小为mg B．长木板对地面的压力等于3mg
C．木箱受到的摩擦力的方向水平向左 D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
6．由于生活水平的不断提升，越来越多的家庭拥有了私家轿车，造成车位难求的现象，因此很多停车场采用了多层停车的结构。若车子被“移送”停在上层，车主想使用汽车时就需要车库管理员把车子“移送”到下层。如图是管理员正在“移送”车辆的过程。假设“移送”过程中车辆相对于底板始终静止，底板始终保持水平，则下列说法正确的是（　　）
A．车子在被水平向右“移送”的过程中，车子对底板的摩擦力一直水平向左
B．车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力不可能水平向左
C．车子在被竖直向下“移送”的过程中，车子对底板的力可能小于底板对车子的力
D．车子在被竖直向下“移送”的过程中，底板对车子的力可能大于车子自身的重力
7．下列说法正确的是（　　）
A．最早发现电荷间相互作用规律的科学家是牛顿
B．公式是用比值定义的方法定义电场强度的
C．“这车什么时候开？”中的“什么时候”指的是时刻
D．两物体接触面间的静摩擦力大小与彼此间的弹力大小成正比
8．某电视台在讲解围棋棋局节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上。不计棋子间的相互作用力。对其中某一棋子，下列说法正确的是　　
A．棋子共受三个力作用
B．棋子对棋盘的压力大小一定等于其所受重力的大小
C．棋子的磁性越强，棋子所受的摩擦力越大
D．减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小
9．关于摩擦力，以下说法中正确的是（ ）．
A．运动的物体可能受到静摩擦力作用，但静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
B．摩擦力的存在依赖于正压力，其大小与正压力成正比
C．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
D．摩擦力的方向有可能与速度方向不在同一直线上
10．如图所示，粗糙斜面体C静止在水平地面上，轻质细线跨过滑轮其顶端的光滑定滑轮。细线一段拴接物块A，另一端与另外两根细线结于O点，形成死结。结点O下方细线悬挂B物块，左端细线用一水平力F拉住，静止时，滑轮左边细线与竖直方向成角。现保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直，期间所有物体均保持静止，则在此过程中说法正确的是（　　）
A．水平拉力F一直增大
B．细线对物块A的拉力一直增大
C．地面对斜面体C的摩擦力一直增大
D．斜面对A的摩擦力可能先减小后增大
11．下列有关力及力和运动的关系说法正确的是（　　）
A．洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向
B．滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反
C．若物体合外力恒定，且不为零，物体一定做匀变速运动
D．做曲线运动的物体，其合外力一定不断变化
12．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的是(　　)
A．人受到重力和支持力的作用 B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C．人受到的合外力不为零 D．人受到的合外力方向与速度方向相同
13．如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力F作用，A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量m=3kg，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）
A．当0B．当4NC．A、B两物块间的动摩擦因数为0.2
D．物块B与地面间的动摩擦因数为0.2
15．下面有关力的说法正确的是　　
A．力是保持物体运动状态的原因
B．甲将乙推到，说明甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
C．书本受到水平桌面的支持力是因为桌子发生了形变而产生的
D．运动的物体可以受到静摩擦力，静止的物体也可以受到滑动摩擦力
16．如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上，有一个质量为20kg的物体以5m/s的速度向左运动，同时还受一个水平向右、大小为10N的力F作用在物体上，则物体受到的摩擦力大小为______N，方向为水平向______。
17．某物重，放在水平地面上与地面动摩擦因数，它与地面间的最大静摩擦力是，至少要用__________的水平推力，才能将此物推动，若推动之后要保持物体向右做匀速直线运动，水平推力应为__________；摩擦力的方向是__________。
18．如图所示，重的物体A正在水平粗糙地面上向右运动，现给A施加一水平向左、大小是的水平拉力，若A与地面间的滑动摩擦系数是，则在施加拉力后的极短时间内，A所受摩擦力的大小和方向。
19．在平直公路上，以速度匀速前进的汽车，遇紧急情况刹车后，轮胎停止转动在地面上滑行，经过时间汽车停止，当地的重力加速度取．求：
（）刹车时汽车加速度的大小；
（）开始刹车后，汽车在内发生的位移；
（）刹车时汽车轮胎与地面间的动摩擦因数．
20．如图所示，一本大字典置于桌面上，一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处．假设字典的质量分布均匀，同一页纸上的压力分布也均匀，字典总质量M=1.5kg,?宽L=16cm,高H=6cm，A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1?= 0.3，字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2，各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，水平向右拉动A4纸，当A4纸夹在字典中离桌面的高度h为2cm时，字典恰好能被拖动．重力加速度g取10m/s2，求：
(1)字典与桌面之间的动摩擦因数μ2；
(2)若将A4纸夹在字典最深处，且离桌面高度为3cm，用水平向右的拉力F将A4纸从字典中匀速抽出，写出拉力F与A4纸位移x的函数表达式(在抽出A4纸的过程中，只有与A4纸上方重叠部分的字典才对A4纸有压力)．
21．如图所示，一本质量分布均匀的大字典置于水平桌面上，字典总质量M=1.5kg，宽L=16cm，高H=6cm．一张白纸（质量和厚度均可忽略不计，页面大于字典页面）夹在字典最深处，白纸离桌面的高度h=2cm．假设字典中同一页纸上的压力分布均匀，白纸上、下表面与字典书页之间的动摩擦因数均为μ1，字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2，且各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2．
(1)水平向右拉动白纸，要使字典能被拖动，求μ1与μ2满足的关系；
(2)若μ1=0.25，μ2=0.4，求将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功W．
参考答案
1．D
【解析】
AC．两侧绝壁与“奇迹石”的接触面不一定是竖直的，则受两侧绝壁的弹力不一定是水平方向，受两侧绝壁的摩擦力不一定竖直向上，选项AC错误；
B．因两侧弹力不一定是水平的，则受左侧弹力和右侧弹力不一定相等，选项B错误；
D．两侧绝壁对“奇迹石”的作用力于重力等大反向，则受两侧绝壁的作用力的合力一定竖直向上，选项D正确。
故选D。
2．C
【解析】
ABC．对滑块受力分析如图所示
由物体平衡条件知
N+F=mgcosθ ①
摩擦力
f=mgsinθ ②
而若N=0，则电场力F=mgcosθ，此时摩擦力为零滑块不能平衡，不符合题意，故AB错误，C正确；
D．由上分析知滑块对球壳的作用力方向不可能竖直向下，故D错误。
故选C。
3．B
【解析】
A．在内
物体做匀速直线运动，为平衡状态，则滑动摩擦力为
故A错误；
B．在时
此时
得到牵引力大小为
内物体的加速度为
根据
代入解得
故B正确。
CD．物体的位移大小等于图象中图象与坐标轴所包围的面积，内，物体位移为
则内，拉力做的功为
内，拉力做的功为
所以，内，拉力做的功为
内，拉力的平均功率为
故CD错误。
故选B。
4．B
【解析】
由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；水平方向受力平衡，当满足mg=f【点睛】
注意此问题中，物体受到墙的摩擦力等于物体重力，物重变大、摩擦力变大，但是最大静摩擦力可能是不变的，这是本题的易错点．
5．B
【解析】
A．人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；
B．三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；
C．箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；
D．对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
AB．车子在被水平向右“移送”的过程中，若减速向右移送，则车子对底板的摩擦力水平向左，若加速向右移送，则车子对底板的摩擦力水平向右，故AB错误；
C．车子对底板的力和底板对车子的力是一对作用力和反作用力，任何时刻都大小相等，方向相反，故C错误；
D．车子在被竖直向下“移送”的过程中，若减速向下移动，则加速度向上，即
即底板对车子的力可能大于车子自身的重力，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
A．最早发现电荷间相互作用规律的科学家是库仑，选项A错误；
B．公式是用比值定义的方法定义电场强度的，选项B错误；
C．“这车什么时候开？”中的“什么时候”指的是时刻，选项C正确；
D．滑动摩擦力与接触面间的弹力成正比，最大静摩擦力与弹力有关，静摩擦力与弹力无关，选项D错误。
故选C。
8．D
【解析】
A．小棋子受到重力、棋盘面的吸引力、弹力和静摩擦力，共四个力作用，故A错误；
B．棋子对棋盘的压力大小与重力无关，与棋盘对棋子的吸引力大小相等，故B错误；
C．根据竖直方向上二力平衡知：
即摩擦力与磁性强弱无关，故C错误；
D．根据竖直方向上二力平衡知：
减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小，故D正确。
故选D．
9．D
【解析】
摩擦力的方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。滑动摩擦力总是与压力成正比。
【详解】
A．运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体可能受到滑动摩擦力作用，比如人在冰面上滑冰时，冰面受到滑动摩擦力，A错误。
B．滑动摩擦力总是与压力成正比，而静摩擦力与正压力没有必然的关系。故B错误。
C．摩擦力的方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，不一定与物体运动的方向相反。故C错误。
D．摩擦力的方向有可能与速度方向不在一直线上，比如汽。车转弯时摩擦力与速度方向不在一条直线上故D正确。
故选D。
10．D
【解析】
AB．以结点O为研究对象，受到三段绳子拉力，如图所示，保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直，由图可知，F先减小后增大，物块A所受细绳的拉力大小一定一直减小，故AB错误；
C．以斜面和A物体为研究对象，地面对斜面的摩擦力大小
由于T一直减小，所以f减小，故C错误；
D．如果A开始受到的摩擦力方向沿斜面向下，则绳子拉力T减小到零的过程中，物块A所受斜面的摩擦力大小先减小后反向增大，故D正确。
故选D。
11．C
【解析】
A．洛伦兹力的方向一定垂直于带电粒子的运动方向，A错误；
B．滑动摩擦力的方向可以和物体运动方向相同，比如物体随传送带沿斜面向上运动，B错误；
C．若物体合外力恒定，且不为零，根据牛顿第二定律，物体的加速度恒定不变，因此物体一定做匀变速运动，C正确；
D．做曲线运动的物体，其合外力的方向与运动方向不在一条直线上，但合力大小可以不变，D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
A．人匀速运动，合力为零，人只受到重力和支持力的作用，故A正确；
B．假设人受到摩擦力的作用，则人水平方向合力不为零，这与人合力为零相矛盾，说明人不受摩擦力作用，故B错误；
C．人匀速运动，合外力一定为零，故C错误；
D．人受到的合外力为零，没有方向，故D错误。
故选择A。
13．B
【解析】
在最低点有
而
FN=N
则
联立可得
故选B。
14．AC
【解析】
A．当0B．当4NCD．当拉力达到12N，A、B恰好将发生相对滑动，此时两者加速度相等，对物体A，根据牛顿第二定律
将A、B作为一个整体，根据牛顿第二定律
代入数据，两式联立得
由于发生滑动时
可知
，
C正确，D错误。
故选AC。
15．CD
【解析】
A．由牛顿第一定律可知，运动不需要力来保持，A错误；
B．作用力与反作用力等大，甲对乙的作用力等于乙对甲的作用力，B错误；
C．物体发生形变，由于要恢复原状，会对它接触的物体产生弹力的作用，书本受到水平桌面的支持力是因为桌子发生了形变而产生的，C正确；
D．传送带传送物体，说明运动的物体可以受到静摩擦力，固定在木板上面的的重物，将木板抽出时，说明静止的物体也可以受到滑动摩擦力，D正确；
故选CD．
16．40N 右
【解析】
[1]物体受到的摩擦力大小为
[2]物体相对地面向左运动，摩擦力方向水平向右。
17．45 40 向左
【解析】
[1]物体与地面间的最大静摩擦力是，至少要用45N的水平推力，才能将此物推动
[2]推动之后，物体受滑动摩擦力为
物体匀速运动，根据平衡条件，则推力为
[3]滑动摩擦力方向与物体的相对运动方向相反，则摩擦力方向水平向左
18．4N，方向向左
【解析】
物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左，物体对水平面的压力大小为
则水平面对物体的摩擦力的大小为
19．(1)a=-8m/s2 (2)x=8m (3)μ=0.8
【解析】
本题考查牛顿运动定律和运动学公式的综合应用．
（）由，得；代入数值得；刹车时汽车加速度的大小
（）由，代入数值得
（）由牛顿第二定律，得，代入数值得
20．(1)；（2）；
【解析】
字典刚好被拖动时，字典与A4纸间，及与桌面之间均达到最大静摩擦力．由平衡态求解动摩擦因数；若将A4纸夹在字典最深处，且离桌面高度为3cm时，字典保持静止，然后通过正压力与位移x的关系，求拉力F与A4纸位移x的函数表达式．
(1)字典刚好被拖动，A4纸对字典的摩擦力
而
代入数据得
(2)A4纸夹在离桌面的高度为3cm处，高于2cm，所以字典拖不动，
当A4纸抽出位移为x时，纸上放压力
此时A4纸受到的拉力大小
即
21．(1) (2) 0.4J
【解析】
(1) 白纸上字典的质量为，那么，白纸上下表面受到的正压力都为，故白纸受到的最大静摩擦力
桌面对字典的最大静摩擦力
f2=μ2Mg
所以水平向右拉动白纸，要使字典能被拖动，那么
f1＞f2
；
(2) 若μ1=0.25，μ2=0.4，那么，将白纸从字典中水平向右抽出时字典保持静止；白纸向右运动过程只有拉力和摩擦力做功，故由动能定理可知：将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功W等于克服摩擦力做的功；
当白纸向右运动x（0＜x＜0.16m）时，白纸上下表面受到的正压力都为，故摩擦力
故由f和x呈线性关系可得：克服摩擦力做的功

故将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功W为0.4J.