人教版高中物理 必修一重力 弹力 摩擦力专题练习含答案

考点1：重力弹力摩擦力
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1.
装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀加速拖出的过程中　()
A.
材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B.
材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大
C.
平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小
D.
材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变
2.
小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()
A.
B.
C.
D.
???????
3.
一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距
80
cm
的两点上，弹性绳的原长也为80
cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100
cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()
A.
86
cm
B.
92
cm
C.
98
cm
D.
104
cm
4.
如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()
A.
L2＞L1
B.
L4＞L3
C.
L1＞L3
D.
L2＝L4
5.
物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()
A.
M将减速下滑
B.
M仍匀速下滑
C.
M受到的摩擦力变小
D.
M受到的摩擦力变大
6.
如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为()
A.
B.
m
C.
m
D.
2m
7.
如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()
A.
B.
C.
???????
D.
???????
二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）
8.
如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是()
A.
台灯受到水平向左的摩擦力
B.
若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大
C.
支架对灯头的支持力方向竖直向上
D.
整个台灯所受的合外力为零
9.
如图所示，质量m＝1.8
kg的小球以图中O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，当小球运动至最高点A点时速度vA＝2
m/s，已知杆长L＝0.9
m，B点为运动轨迹的最低点，则()
A.
在A点杆对小球的作用力为拉力
B.
在A点杆对小球的作用力为支持力
C.
在B点，杆的拉力T＝98
N
D.
在B点，杆的拉力T＝62
N
10.
如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，关于m1、m2的大小关系应为()
A.
m1必大于m2
B.
m1必大于
C.
m1可能等于m2
D.
m1可能大于m2
11.
如图所示，水平地面粗糙，AB两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中AB同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是()
A.
甲图方式中墙受到的推力为2F
B.
乙图方式中墙受到的推力为2F
C.
甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.
乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
12.
如图所示，斜面体A静置于水平地面上，其倾角为θ＝45°，上表面水平的物块B在A上恰能匀速下滑．现对B施加一个沿斜面向上的力F，使B能缓慢地向上匀速运动，某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C(图中未画出)，A始终静止，B保持运动状态不变，关于放上C之后的情况，下列说法正确的是()
A.
B受到的摩擦力增加了mg
B.
推力F增大了mg
C.
推力F增大了mg
D.
A受到地面的摩擦力增加了mg
13.
如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是()
A.
弹簧处于拉伸状态
B.
弹簧处于压缩状态
C.
弹簧的弹力大小为mg
D.
弹簧的弹力大小为mg
三、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
14.
如图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为m1的物体A，最下端挂着质量为m2的另一物体B，整个装置处于静止状态．
(1)这时两个弹簧的总长度为多大？
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体B竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体B的压力大小．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】根据滑动摩擦力的决定因素可知，在匀加速拖出的过程中，滑动摩擦力只与材料与水平台面之间的压力和接触面的粗糙程度有关，与接触面的大小和物体运动速度无关，A、B错误．
在材料匀加速拖出的过程中，若材料重心还在水平台面上，则平台对材料的支持力等于材料的重力，不变；当材料重心出水平台面后，工人必须托住材料，C错误．
???????在材料匀加速拖出的过程中，材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，所受滑动摩擦力不变，由牛顿第二定律，F－f＝ma，解得F＝f＋ma；因此在匀加速拖出的过程中，工人拉力也不变，D正确．
故选D。
2.【答案】C
【解析】小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝gsinθ(θ为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsinθ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确．
???????故选C。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
根据几何关系，由胡克定律结合平衡条件得到弹簧的劲度系数。将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点后，由平衡条件和胡克定律得到弹性绳的总长度。
【解答】
将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角θ均满足sin
θ＝，
对钩码(设其重力为G)静止时受力分析，得：G＝2kcos
θ
弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得
G＝2k，联立解得L＝92
cm
???????可知ACD错误，B正确。
故选B。
4.【答案】D
【解析】弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定．由于弹簧质量不计，这四种情况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项．
5.【答案】B
【解析】
【分析】
根据物块M的受力情况，分析传送带突然转动后M的运动情况。
把握传送带突然转动前后摩擦力的情况是解题的关键。
【解答】
传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿传送带斜向上的滑动摩擦力。传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块沿传送带斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然沿传送带斜向上，所以物块仍匀速下滑。
???????故选B。
6.【答案】C
【解析】由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120°，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C正确．
故选C。
7.【答案】D
【解析】小木块从静止开始运动，相对传送带向后运动，则滑动摩擦力方向沿斜面向下，木块做匀加速直线运动；
当木块速度与传送带速度相等时，摩擦力为0；
???????木块继续加速，则木块相对传送带向前运动，滑动摩擦力方向沿斜面向上，由于μθ，可知木块继续做匀加速直线运动，但加速度减小，所以D正确．
???????故选D。
8.【答案】CD
【解析】以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，故A错误，D正确；
根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故C正确；
???????若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故B错误．
故选CD。
9.【答案】BC
【解析】在A点：若只有重力充当向心力，即：mg＝，可求得A点临界速度v＝3
m/s，由于小球的实际速度为2
m/s，所以杆对小球的作用力为支持力，方向向上，A错，B对；
???????对小球从A点到B点，由动能定理可得：－＝2mgR①，在B点，T＝mg＋②，由①②式得T＝98
N，C对，D错．
故选BC。
10.【答案】BCD
【解析】结点O受三个力的作用，如图所示，系统平衡时F1＝F2＝m1g，F3＝m2g，所以2m1gcos＝m2g，m1＝，0<θ<180°，所以m1必大于.当θ＝120°时，m1＝m2；当120°<θ<180°时，＞m2；当0<θ＜120°时，m1＜m2，故B、C、D正确．
???????故选BCD.
11.【答案】BD
【解析】对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff＝F.
对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．
???????然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F′1，由于F＝F′1，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．
再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F′2＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F.
故选BD.
12.【答案】ACD
【解析】设物块B的质量为M，根据物块B在A上恰能匀速下滑可知Mgsin
θ＝μMgcos
θ.放上C之后，B受到的摩擦力增加了mgsin
θ＝mg，A正确；
由于B保持运动状态不变，放上C之后沿斜面向上的推力增大了mgsin
θ＋μmgcos
θ＝2mgsin
θ＝mg，B错误，C正确；
???????A受到地面的摩擦力增加了2mgsin
θcos
θ＝mg，D正确．
故选ACD.
13.【答案】AC
【解析】以左侧小球为研究对象，假如弹簧处于压缩状态，弹簧对该球的弹力方向水平向左，小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力，根据平行四边形定则可知，这三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题设矛盾，所以弹簧一定处于拉伸状态，故A正确，B错误；
???????根据平衡条件得Fcos
37°＝mgsin
37°，解得弹簧的弹力大小F＝mg，故C正确，D错误．
故选AC.
14.【答案】解：
(1)劲度系数为k1的轻质弹簧受到向下的拉力为(m1＋m2)g，设它的伸长量为x1，根据胡克定律有(m1＋m2)g＝k1x1，解得x1＝
劲度系数为k2的轻质弹簧受到向下的拉力为m2g，设它的伸长量为x2，根据胡克定律有
m2g＝k2x2，解得x2＝
这时两个弹簧的总长度为
L＝L1＋L2＋x1＋x2＝L1＋L2＋＋.
(2)根据题意，下面的弹簧应被压缩x，上面的弹簧被拉伸x，以A为研究对象，根据平衡条件有
(k1＋k2)x＝m1g，解得x＝
以B为研究对象，设平板对B的支持力为FN，根据平衡条件有FN＝k2x＋m2g＝＋m2g
故这时平板受到下面物体B的压力大小
F′N＝＋m2g.
【解析】略
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