2016年高考物理復習訓練試題及答案:重力彈力摩擦力
一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題至少一個答案正確,選不全得3分)
1.對于相互接觸的兩個物體之間同一接觸面上的彈力和摩擦力,以下說法中正確的是 ( )
A.有彈力必有摩擦力
B.有摩擦力必有彈力
C.摩擦力的大小一定與彈力成正比
D.摩擦力的方向一定與彈力的方向垂直
2.(2013·濟寧模擬)如圖所示,小球A的重力為G=20N,上端被豎直懸線掛于O點,下端與水平桌面相接觸,懸線對球A、水平桌面對球A的彈力大小可能為 ( )
A.0,G B.G,0
C., D.,G
3.自卸式運輸車是車廂配有自動傾卸裝置的汽車,又稱為翻斗車、工程車,由汽車底盤、液壓舉升機構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示,在車廂由水平位置逐漸抬起的過程中,有關貨物所受車廂的支持力FN和摩擦力Ff,下列說法中正確的是 ( )
A.摩擦力Ff逐漸增大
B.摩擦力Ff先增大后不變
C.支持力FN逐漸減小
D.支持力FN先減小后不變
4.一個長度為L的輕彈簧,將其上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m的小球時,彈簧的總長度變?yōu)?L�，F(xiàn)將兩個這樣的彈簧按如圖所示方式連接,A、B兩小球的質(zhì)量均為m,則兩小球平衡時,B小球距懸點O的距離為(不考慮小球的大小) ( )
A.3L B.4L
C.5L D.6L
5.(2013·桂林模擬)如圖所示,物體A、B和C疊放在水平桌面上,水平力FB=5N、FC=10N分別作用于物體B、C上,A、B和C仍保持靜止。以、、分別表示A與B、B與C、C與桌面間的靜摩擦力的大小,則 ( )
A.=5N,=0,=5N
B.=5N,=5N,=0
C.=0,=5N,=5N
D.=0,=10N,=5N
6.(2013·佛山模擬)如圖所示,放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B,A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧。物體A、B均處于靜止狀態(tài),下列說法中正確的是 ( )
A.B受到向左的摩擦力
B.B對A的摩擦力向右
C.地面對A的摩擦力向右
D.地面對A沒有摩擦力
7.(2013·冀州模擬)木塊A、B的重力均為40N,它們與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.25,夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了Δx=2.0cm,彈簧的勁度系數(shù)k=400N/m,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動,現(xiàn)用F=10N的水平力推木塊B,如圖所示,力F作用后 ( )
A.木塊A所受靜摩擦力大小為10N
B.彈簧的壓縮量變?yōu)?.5cm
C.木塊B所受靜摩擦力為0
D.木塊B所受靜摩擦力大小為2.0N
8.(2013·大同模擬)疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲形式,也是一種高難度的雜技。圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造型,假設每個人的重量均為G,下面五人的背部均呈水平狀態(tài),則最底層正中間的人的一只腳對水平地面的壓力約為 ( )
A.G B.G C.G D.G
9.如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細繩與斜面平行,A、B、C都處于靜止狀態(tài),則 ( )
A.B受到C的摩擦力一定不為零
B.C受到水平面的摩擦力一定為零
C.不論B、C間摩擦力大小、方向如何,水平面對C的摩擦力方向一定向左
D.水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等
10.(能力挑戰(zhàn)題)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上向右滑行,木塊受到向右的拉力F的作用,長木板處于靜止狀態(tài),已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,則 ( )
A.長木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.長木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.當F>μ2(m+M)g時,長木板便開始運動
D.無論怎樣改變F的大小,長木板都不可能運動
二、計算題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
11.(14分)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔),A、B間由細繩連接著,它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)。此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,A、B間的細繩呈伸直狀態(tài),與水平線成30°夾角,已知B球的質(zhì)量為3kg,求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量mA。(g=10m/s2)
12.(16分)人重600N,木塊A重400N,人與木塊、木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2,現(xiàn)人用水平力拉繩,使他與木塊一起向右做勻速直線運動,滑輪摩擦不計,求:
(1)人對繩的拉力大小;
(2)人腳對A的摩擦力的大小和方向�！ 〈鸢附馕�
1.【解析】選B、D。彈力是摩擦力產(chǎn)生的必要條件之一,但有彈力不一定有摩擦力,A項錯,B項正確;摩擦力有靜摩擦力和滑動摩擦力,滑動摩擦力的大小與彈力成正比,但靜摩擦力與彈力的大小無必然關系,C項錯;彈力的方向總是垂直于接觸面而指向被壓或被支持的物體,摩擦力的方向總是沿著接觸面并與接觸面相切,D項正確。
2.【解析】選A、B、C。球A處于靜止狀態(tài),球A所受的力為平衡力,即線對球的拉力FT及桌面對球的支持力FN共同作用與重力G平衡,即FT+FN=G,若線恰好伸直,則FT=0,FN=G,A對;若球剛好離開桌面,則FN=0,FT=G,B對;也可能FN=FT=,C對;而D選項中,豎直向上的合力為+G=2G>G,故D錯。
3.【解析】選C。車廂相當于斜面(設其與水平方向的夾角為α),車廂由水平位置逐漸抬起的過程,斜面與水平方向的夾角增大。貨物所受車廂的支持力FN=mgcosα逐漸減小,故選項C正確,D錯誤;貨物所受車廂的摩擦力Ff不能判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力,故選項A、B錯誤。
4.【解析】選C。一個彈簧掛一個質(zhì)量為m的小球時,彈簧的總長度變?yōu)?L,伸長L,勁度系數(shù)k=,若兩個小球如題圖所示懸掛,則下面的彈簧伸長L,上面的彈簧受力2mg,伸長2L,則彈簧的總長為L+L+L+2L=5L。故C正確。
5.【解析】選C。A靜止,與B無相對運動趨勢,故=0;B靜止,水平方向必受到C的靜摩擦力,且=FB=5N;C靜止,水平方向受到水平向右的外力FC=10N,同時受到B對C的水平向左的靜摩擦力,大小為5 N,故桌面對C的靜摩擦力大小為5N,C正確。
6.【解析】選D。彈簧被壓縮,給物體B的彈力水平向左,因此物體B平衡時必受
到水平向右的摩擦力,則B對A的摩擦力水平向左,故A、B均錯誤;取A、B整體為研究對象,因系統(tǒng)靜止,水平方向所受合力為零,地面對A的摩擦力一定為零,故D正確,C錯誤。
7.【解析】選D。A、B與地面間的最大靜摩擦力Ffm=
μFN=10N,而彈簧壓縮2.0cm時產(chǎn)生的彈力F彈=kΔx=
【解析】選C。物體在三種不同的運動情況下,都相對水平面有運動,故它受到滑動摩擦力的作用,在三種情況下,水平地面對物體的支持力的大小都等于物體的重力,故物體對地面的正壓力的大小都等于其重力,即FN=mg。由Ff=μFN知以上三種情況下摩擦力的大小相等,故選項C正確。
8.【解析】選C。由于下面五人背部呈水平狀態(tài),所以處在最高層的那個人共受到三個力的作用而處于平衡狀態(tài):豎直向下的重力、兩條腿受到的豎直向上的支持力,每個支持力大小為G;根據(jù)牛頓第三定律,處在中間層的那兩個人每人承受了豎直向下的壓力,大小為G,對中間層的那兩個人受力分析,同理可得,他們每條腿對最底層人員的壓力大小為G;分析最底層正中間那個人的受力情況,其共受到五個力的作用:豎直向下的重力G、兩個豎直向下的正壓力(大小均為G)和兩條腿受到的豎直向上的支持力(設大小均為FN),根據(jù)平衡條件,可得2FN=G+G+G,所以FN=G,根據(jù)牛頓第三定律,這個人的一只腳對水平地面的壓力約為G。本題正確選項為C。
9.【解題指南】解答本題應把握以下兩點:
(1)B受到C的摩擦力方向取決于繩的拉力與B所受重力沿斜面向下的分力的大小關系。
(2)水平面對C的支持力利用整體法分析。
【解析】選C。以B物體為研究對象,沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、繩的拉力和靜摩擦力,靜摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力與拉力的合力,所以可能為0,可能沿斜面向上或向下,A錯誤;對B、C整體受力分析可知不論B、C間摩擦力大小、方向如何,水平面對C的摩擦力與拉力在水平方向上的分力平衡,方向水平向左,B錯誤,C正確;水平面對C的支持力等于B、C的總重力減去拉力在豎直方向上的分力,D錯誤。
【總結(jié)提升】靜摩擦力方向的判定技巧
(1)判定依據(jù):靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反。
(2)判定步驟:
①選研究對象(即受摩擦力作用的物體)。
②選跟研究對象接觸的物體為參考系。
�、奂僭O接觸面光滑。
�、苷页鲅芯繉ο笙鄬⒖枷档倪\動趨勢方向。
�、蒽o摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反。
10.【解析】選A、D。木塊向右滑行,木塊受到水平向左的滑動摩擦力,其大小Ff=μ1mg,則木板受到木塊水平向右的滑動摩擦力為μ1mg,由于木板處于靜止狀態(tài),故木板受到地面的靜摩擦力的大小一定是μ1mg,方向水平向左,A正確,B錯誤;力F發(fā)生變化,只能改變木塊的運動狀態(tài),但木塊所受的滑動摩擦力不會發(fā)生變化,因此長木板仍保持靜止狀態(tài),C錯誤,D正確。
11.【解析】對A球受力分析如圖所示,可知:
水平方向:
FTcos30°=FNAsin30° (4分)
豎直方向:FNAcos30°=mAg+FTsin30° (4分)
同理對B球進行受力分析及正交分解得:
豎直方向:FTsin30°=mBg (3分)
聯(lián)立以上三式可得:
FT=60N,mA=6kg�！� (3分)
答案：60N 6 kg
12.【解析】設繩子的拉力為FT,木塊與地面間的滑動摩擦力為FfA。
(1)取人和木塊為整體,并對其進行受力分析,如圖甲所示,由題意可知
FfA=μ(GA+G人)=200N。 (3分)
由于人和木塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),故
2FT=FfA (3分)
所以FT=100N�！� (2分)
(2)取人為研究對象,對其進行受力分析,如圖乙所示。
由于人處于平衡狀態(tài),故Ff人=FT=100N (3分)
由于人與木塊A處于相對靜止狀態(tài),故人與木塊A之間的摩擦力為靜摩擦力。(3分)
由牛頓第三定律可知人腳對木塊A的摩擦力方向水平向右,大小為100N。(2分)
答案：(1)100N (2)100N,方向水平向右
(責任編輯：盧雁明)
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