2020版高考物理一轮复习 全程训练计划 课练4 重力 弹力 摩擦力（含解析）.doc

重力 弹力 摩擦力小题狂练 小题是基础练小题提分快1.2019四川省成都外国语学校模拟把一重力为G的物体，用一大小为Fkt(k为恒量，t为时间)的水平推力压在足够高的竖直墙上，如图所示，从t0开始物体所受的摩擦力随t的变化关系的图象可能正确的是()答案：B解析：由题意，当Fkt时，物体受到的摩擦力为fFkt，因此滑动摩擦力随着时间的增加不断增大，直到滑动摩擦力大于重力时，物体做减速运动，当物体速度减为零时，摩擦力变成静摩擦力，物体处于静止状态，即使推力增大，静摩擦力大小不变，选项B正确，A、C、D错误综上本题选B.22019河北省唐山模拟如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中上面木块移动的距离为(重力加速度为g)()A. B.C. D.答案：C解析：在这个过程中，下面弹簧上的压力由(m1m2)g减小到m2g，即减少了m1g，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了l.上面的弹簧的压力由m1g减小到0，即减少了m1g，根据胡克定律可断定上面弹簧的长度增长了，故上面的木块共上升，C正确3.2019广东省清远检测如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()A球在a、b两点处一定都受到支持力B球在a点处一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C球在a点处一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力答案：D解析：当小车和球一起做匀速运动时，球在b点处不受支持力作用，若小车和球一起水平向左做匀加速直线运动，球在a点处可能不受支持力作用，故D正确42019四川省成都双流中学模拟如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是()A小车静止时，Fmgsin，方向沿杆向上B小车静止时，Fmgcos，方向垂直于杆向上C小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D小车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向一定沿杆向上答案：C解析：小车静止或匀速运动时，小球的加速度为零，合力为零，由平衡条件可得，杆对球的作用力竖直向上，大小为Fmg，故A、B错误，C正确；若小车向右做匀加速运动，小球的合力沿水平方向向右，由牛顿第二定律可得：Fymg，Fxma，Fmg，tan，当a的取值合适时，可以等于，但并不是一定相等，故D错误5.2019湖南师范大学附中模拟如图所示，均匀T形物块A质量为m，夹在两个相同的水平垫板中，A与垫板间的动摩擦因数为，当垫板B、C以相同的水平速率v1对称且匀速地向两侧退开时，若要使A以速率v2匀速前移(A始终在垫板上)，作用在A中央位置上与v2同向的水平拉力F的大小满足()AFmg D不能确定答案：A解析：对A进行受力分析，可知A在水平方向受到B与C对A摩擦力的作用和拉力的作用，由于滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，所以相对B的运动的方向如图(实线)：滑动摩擦力的方向以及滑动摩擦力的分解如图中虚线由对称性可知，B与C对A的支持力都是mg，则：B对A的摩擦力：f1mg，由图可知，由于：f1，所以f1yf1mg，同理，沿y方向C对A的摩擦力也满足：f2yf2mg，所以作用在A中央位置上与v2同向的水平拉力F的大小满足：Ff1yf2ymg，故选A.62019山西省忻州联考如图所示，完全相同、质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于带有挡板C的固定斜面上斜面的倾角为，弹簧的劲度系数为k.初始时弹簧处于原长，A恰好静止现用一沿斜面向上的力F拉A，直到B刚要离开挡板C，则此过程中物块A的位移为(弹簧始终处于弹性限度内)()A. B.C. D.答案：D解析：初始时弹簧处于原长，A恰好静止，A受到的静摩擦力恰好达到最大值，根据平衡条件，有：mgsinFf.B刚要离开挡板C时，弹簧拉力等于物块B的重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力之和，即kxmgsinFf.由题意知，A、B的最大静摩擦力相等解得x，A的位移x.故D正确72019重庆一中检测如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止若手与木板之间的动摩擦因数为10.5，木板与木板之间的动摩擦因数为20.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则水平压力F至少为()A8 N B15 NC16 N D30 N答案：B解析：先将所有的木板当成整体，受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有21F8mg；再对除两外侧木板之外剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有22F6mg；联立解得F15 N；故B正确，A、C、D错误故选B.82019贵州省贵阳摸底如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角分别为30和45时物块所受的摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为()A. B.C. D.答案：B解析：木板倾角较小时，物块与木板间为静摩擦力，由平衡条件可知，Ffmgsin30；倾角较大时，物块与木板间为滑动摩擦力，即Ffmgcos45，由题意知，mgcos45mgsin30，得，B项正确92019河北省石家庄模拟如图甲所示，一物块静止在倾角为的固定斜面上，现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用物块所受摩擦力f和推力F的大小关系如图乙所示，图中a、b、F0均为已知量已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不正确的是()A由图可求出物块的质量B由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数CF小于F0时物块保持静止状态DF大于F0后物块做匀变速运动答案：D解析：设物块的质量为m，当推力F0时，物块所受的摩擦力为amgsin，可以得出物块质量m，选项A正确；当推力F增大到F0时，物块开始滑动，物块所受的摩擦力为bmgcos，可得出物块与斜面之间的动摩擦因数，选项B正确；F小于F0时物块保持静止状态，选项C正确；F大于F0后物块保持运动状态，但不是匀变速运动，选项D不正确102019陕西省西安联考如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m20 kg，B物体质量M30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，轻弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.5.现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m时，水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)()A350 N B300 NC250 N D200 N答案：B解析：设A、B间没有相对滑动，则轻弹簧的压缩量为x0.2 m，此时轻弹簧的弹力大小为Fkx50 N，而A与B间的最大静摩擦力为FfAmg100 N，所以A、B之间没有相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，其大小为Ff150 N，B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff2(mM)g250 N，所以FFf1Ff2300 N，即B选项正确112019浙江省宁波市余姚中学模拟如图所示为一款可调握力器的简化图通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A到B间移动，从而使弹簧初始弹力在025 N之间变化，已知弹簧下端处于A点时，弹簧与水平杆成53角，当其调节到B点时，弹簧与水平杆成37角，已知AB长3.5 cm，sin370.6，cos370.8，则该弹簧的劲度系数为()A800 N/m B900 N/mC1 000 N/m D1 200 N/m答案：C解析：如图所示，过O点作AB的垂线，与AB所在直线相交于D点，连接OA、OB，设ODs，BDL1，ADL2，由几何关系得：L1L23.5 cm，tan 53，tan37，解得s6 cm，弹簧从A点调节到B点时，形变量为x，解得x2.5 cm，根据胡克定律Fkx，可求得k1 000 N/m，选项C正确122019浙江省五校联考如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直a连接在竖直固定的弹簧上，现在b内缓慢放入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态，下列说法正确的是()Ab对c的摩擦力可能先减小后增大B地面对c的支持力可能不变Cc对地面的摩擦力方向始终向左D弹簧的弹力可能增大答案：A解析：由于不知道b的重力沿斜面方向的分力与细绳拉力的大小关系，故不能确定b对c静摩擦力的方向，故随着砂粒质量的增加，静摩擦力可能增大、可能减小，也有可能先减小后增大，A正确；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，在b内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以b、c整体受到的支持力一定增大，B错误；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力沿水平方向向右的分力，所以可知c所受摩擦力的方向向左，c对地面的摩擦力方向一定向右，C错误；a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变，故D错误13.2019湖南师大附中模拟如图所示，一倾角为的斜面体置于固定在光滑水平地面上的物体A、B之间，斜面体恰好与物体A、B接触，一质量为m的物体C恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体与A、B均无作用力若用平行于斜面的力F沿斜面向下推物体C，使其加速下滑，则下列关于斜面体与物体A、B间的作用力的说法正确的是()A对物体A、B均无作用力B对物体A有向左的压力，大小为FcosC对物体B有向右的压力，大小为mgcossinD对物体A有向左的压力，大小为mgcossin答案：A解析：C在斜面上匀速下滑时，斜面对C的作用力大小为mg，方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得C对斜面的作用力方向竖直向下，大小为mg，加一个沿斜面向下的力F后，C对斜面的作用力不变，仍为竖直向下，大小为mg，水平方向无外力作用，故选A.142017全国卷如右图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩擦因数为()A2 B.C. D.答案：C解析：当拉力水平时，物块做匀速运动，则Fmg，当拉力方向与水平方向的夹角为60时，物块也刚好做匀速运动，则Fcos60(mgFsin60)，联立解得，A、B、D项错误，C项正确152019银川月考(多选)如图所示，在倾斜的粗糙杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的小球，在圆环沿杆向下滑动的过程中，悬挂小球的轻绳始终处于竖直方向，则()A小球做匀速直线运动B圆环一定受三个力作用C圆环一定受四个力作用D小球的重力大于轻绳的拉力答案：AC解析：以小球为研究对象，由题意知小球沿杆向下做直线运动，说明加速度为零或加速度沿杆方向，而小球只受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，即小球做匀速直线运动，则圆环也做匀速直线运动，圆环受到重力、竖直向下的拉力、支持力和滑动摩擦力，共四个力作用，选项A、C正确，B错误；由平衡条件知，轻绳对小球的拉力等于小球的重力，选项D错误16.如图所示，斜面体的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平地面上弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块相连，弹簧的轴线与斜面平行，若物块在斜面上做周期性往复运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象正确的是()答案：A解析：设斜面的倾角为，物块在光滑的斜面上做周期性往复运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力，即N1mgcos，以斜面体为研究对象，受力分析如图，地面对斜面体的摩擦力fN1sinmgsincos，因为m、不变，所以f不随时间变化，故选A.课时测评 综合提能力课时练赢高分一、选择题12019广东佛山顺德区模拟如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，紧贴墙壁若在斜面上放一物体m，再给m施加一竖直向下的恒力F，M、m均保持静止，则小车受力的个数为()A3 B4C5 D6答案：B解析：先对物体m进行受力分析，受到重力、向下的恒力F、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，支持力和静摩擦力的合力与重力和恒力F的合力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，m对M的压力和静摩擦力的合力竖直向下；再对小车M进行受力分析，受重力、m对它的垂直于斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力，故A、C、D错误，B正确22019湖南衡阳八中月考(多选)四个完全相同的弹簧测力计，外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F，以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法正确的是()A如果图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧测力计的读数可能小于FB如果图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧测力计的读数一定等于FC如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧测力计的读数一定等于FD如果已知图丁中水平地面光滑，则由于物体的质量未知，无法判定弹簧测力计的读数与F的大小关系答案：BC解析：题图甲中的物体静止在水平地面上，根据平衡原理，弹簧测力计的读数等于F，故A错误；不论物体静止在斜面上，还是静止在粗糙水平地面上，由平衡条件可知，弹簧测力计的读数一定等于F，故B、C正确；已知题图丁中水平地面光滑，虽然物体的质量未知，但是弹簧测力计的读数与F的大小仍相等，故D错误3.2019河南鹤壁高中模拟如图所示，水平传送带上放一物体，当传送带沿顺时针方向以速度v匀速转动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为x；当传送带沿顺时针方向的转动速度变为2v时，物体处于静止状态时弹簧的伸长量为x，则关于弹簧前后两次的伸长量，下列说法中正确的是()A弹簧的伸长量将减小，即xxC弹簧的伸长量不变，即xxD无法比较x和x的大小答案：C解析：物体所受的滑动摩擦力大小为fNmg，f与传送带的速度大小无关，当传送带的速度方向不变时，不管速度大小如何变化，物体所受的滑动摩擦力方向向右，大小不变，仍与弹簧弹力平衡，根据平衡条件有kxf，知弹簧的伸长量不变，则有xx，故C正确42019四川成都实验高中一诊如图，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B.用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物体B沿斜面匀速上滑在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止关于相互间作用力的描述正确的有()AA对B的摩擦力减小B拉力F一定增大C物体B对斜面的作用力不变D地面受到的摩擦力大小可能变大答案：A解析：拉力F平行于斜面向上时，先对物体B进行受力分析如图甲，根据平衡条件，有平行于斜面方向Ffmgsin，垂直于斜面方向Nmgcos，其中fN，解得Fmg(sincos)，fmgcos，拉力改变方向后，设其与斜面夹角为，根据平衡条件，在平行于斜面方向，有Fcosfmgsin，垂直于斜面方向NFsinmgcos，其中fN，解得F，f(mgcosFsin)，联立各式得到滑动摩擦力减小，故A正确；拉力F可能变大，也可能减小，故B错误；对A进行受力分析，受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图乙，根据平衡条件，在水平方向有f静Nsinfcos；又因NN，ff，当拉力改变方向后，N和f都减小，故f和N的合力一定减小(B对A的力就是f和N的合力)，静摩擦力也一定减小，故C、D错误5物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态如图所示，若将外力F撤去，则()A物块可能会沿斜面下滑B物块受到的摩擦力变小C物块受到的摩擦力大小不变D物块对斜面的压力变小答案：B解析：开始时，物块在斜面上受重力mg、斜面的支持力N和摩擦力f、水平力F作用，物块处于静止状态，因此f为静摩擦力，根据共点力平衡条件可知，在垂直于斜面的方向上有Nmgcos，在平行于斜面的方向上有f，由于水平力F与斜面平行，因此即使撤去外力F，对垂直于斜面方向上的受力情况无影响，故选项D错误；当撤去外力F后，在平行于斜面方向上，除斜面对物块的摩擦力以外，仅剩下重力沿斜面向下的分力，且有mgsin，所以此时斜面对物块的摩擦力仍然是静摩擦力，故选项A错误；且有fmgsin，故选项B正确、C错误62019河南八市质检如图所示，质量均为1 kg的小球a、b在轻弹簧A、B及外力F的作用下处于平衡状态，其中A、B两个弹簧的劲度系数均为5 N/m，B弹簧上端与天花板固定连接，轴线与竖直方向的夹角为60，A弹簧竖直，g取10 m/s2，则以下说法正确的是()AA弹簧的伸长量为3 cmB外力F10 NCB弹簧的伸长量为4 cmD突然撤去外力F瞬间，b球加速度为0答案：D解析：a、b两球处于平衡状态，所受合力均为零，A弹簧的伸长量为xA2 cm，故A错；对a、b球及A弹簧整体受力分析得：外力F2mgtan6020 N，B弹簧弹力大小为FB40 N，则B弹簧的伸长量xB8 cm，故B、C错；撤去力F瞬间，A、B弹簧的弹力不变，则b球所受合力仍为零，加速度为0，故D正确72019河北石家庄模拟如图所示，一质量为M、倾角为的斜面体置于水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块上，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是 ()A小木块受到斜面的最大摩擦力为 B小木块受到斜面的最大摩擦力为FmgsinC斜面体受到水平地面的最大摩擦力为FD斜面体受到水平地面的最大摩擦力为Fcos答案：C解析：对小木块分析可知，力F绕小木块旋转一周的过程中，F沿斜面向下时小木块受到的静摩擦力最大，小木块受到的最大静摩擦力fmmgsinF，故A、B均错误；对M、m整体受力分析可知，水平地面对斜面体的摩擦力与F的水平分力大小相等，所以最大静摩擦力为F，此时F与斜面底边平行，所以C项正确、D项错误82019江西南昌十校模拟如图，上表面为光滑曲面的物体静置于水平地面上，一小滑块从曲面底端受水平力作用缓缓沿曲面向上滑动一小段距离(对应圆心角小于10)的过程中物体始终静止不动，则地面对物体的摩擦力f和地面对物体的支持力N大小变化的情况是()Af增大，N减小 Bf变小，N不变Cf增大，N不变 Df不变，N不变答案：C解析：对小滑块进行受力分析，受重力、水平拉力和支持力，因处于平衡状态，根据力的合成法则及平衡条件，知水平拉力在增大，再将物体与滑块作为整体进行受力分析，处于平衡状态，那么竖直方向与水平方向均平衡，因此地面对物体的支持力N大小不变，而地面对物体的摩擦力f随着水平拉力的增大而增大，故C正确，A、B、D错误9一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20 m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1，小弹簧的劲度系数为k2)()Ak1100 N/m，k2200 N/mBk1200 N/m，k2100 N/mCk1100 N/m，k2300 N/mDk1300 N/m，k2200 N/m答案：A解析：当拉力小于20 N时，只压缩大弹簧，所以00.2 m过程中图线的斜率等于大弹簧的劲度系数，k1100 N/m.但压缩量为0.3 m时，大弹簧被压缩了0.3 m，而小弹簧被压缩了0.1 m，则Fk10.3 mk20.1 m50 N，得k2200 N/m，选项A正确102019湖南娄底五校联考如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为1，沙子与车厢底板间的动摩擦因数为2(21)，车厢的倾角用表示，下列说法正确的是()A要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan2B要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin2C只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足2tan1D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足tan21答案：C解析：因为21，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底板接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有mgsin2mgcos，得tan2，故A、B错误；与车厢底板不接触的沙子卸下，而与车厢底板接触的沙子未卸下时，即只卸去部分沙子车上还留有一部分沙子，这时应有mgsin1mgcos，mgsin2mgcos，得2tan1，故C正确，D错误二、非选择题11如图所示，放在水平地面上的物体A的重力G100 N，右侧连着一轻质弹簧，已知物体与地面间的动摩擦因数0.4，弹簧的劲度系数k2 500 N/m.可近似认为物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用力拉弹簧，则：(1)当弹簧伸长1 cm时，求弹簧弹力F1和物体所受的摩擦力f1的大小；(2)当弹簧伸长2 cm时，求弹簧弹力F2和物体所受的摩擦力f2的大小答案：(1)25 N(2)40 N解析：(1)由胡克定律知F1kx12 500 N/m0.01 m25 NfFN，FNG，则fG40 N因为F1f，所以物体运动，即f240 N.12.2019安徽合肥一中段考如图所示，质量M1 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m0.5 kg的小球相连，今用跟水平方向成60角的力F5 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中木块、小球的相对位置保持不变，g10 m/s2.在运动过程中，求：(1)轻绳与水平方向的夹角；(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数.答案：(1)30(2)解析：(1)小球处于平衡状态，其所受合力为零以小球为研究对象分析受力如图甲所示，由平衡条件得，水平方向Fcos60Tcos0，竖直方向Fsin60Tsinmg0，解得30.(2)以木块和小球整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件得，水平方向有Fcos60N0，竖直方向有Fsin60NmgMg0，解得.