2019届人教版 重力 弹力 摩擦力 单元测试

(四)重力弹力摩擦力►►P315A组·基础巩固题1．下列说法正确的是()A．有力作用在物体上，其运动状态一定改变B．单个孤立物体有时也能产生力的作用C．作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D．找不到施力物体的力是不存在的解析由于力的作用效果有二：其一是改变物体运动状态，其二是使物体发生形变，A项错误；力是物体对物体的作用，B项错误；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，C项错误；力是物体与物体之间的相互作用，只要有力就一定会有施力物体和受力物体，D项正确。

答案D2．(多选)下列关于摩擦力的说法正确的是()A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速解析滑动摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，如把物体无初速度放在传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，使物体加速，A项错误，C项正确；静摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，汽车启动过程中，车厢里的货物跟随汽车一起加速，静摩擦力使货物加速。

汽车刹车时，汽车车厢里的货物跟汽车一起停下来的过程，静摩擦力使货物减速，B项错误，D项正确。

答案CD3.如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法正确的是()A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力解析先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a＝g sinα，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a＝g sinα，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力，故A项正确。

答案A4．在如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是()A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2D．F3>F1>F2解析对小球受力分析，左边装置中下面的小球受到重力mg和轻弹簧的弹力F1的作用，根据平衡条件可知F1＝mg；其他两个装置中弹簧的弹力等于细线的拉力，对小球受力分析，根据平衡条件可知细线上拉力等于小球重力，则有F2＝F3＝mg。

因此，F1＝F2＝F3＝mg，A项正确，B、C、D项错误。

答案A5．如图所示，质量为2 g的物体B和质量为1 g的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。

再将一个质量为3 g 的物体A轻放到B上的瞬间，弹簧的弹力大小为(g取10 m/s2)()A．30 N B．0 C．20 N D．12 N解析放物体A之前，物体B处于平衡状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力F＝m B g＝20 N，轻放上物体A的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，其大小仍为20 N，故C项正确。

答案C6．(多选)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平。

从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝t(为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

据此可求()A．A、B之间的最大静摩擦力B．水平面与B之间的滑动摩擦力C．A、B之间的动摩擦因数μABD．B与水平面间的动摩擦因数μ解析当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为f m＝t1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则f AB＝t2－f m＝(t2－t1)，A、B项正确；由于A、B的质量未知，则μAB 和μ不能求出，C、D项错误。

答案AB7．如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f3。

下列关于f1、f2、f3的大小关系正确的是()A．f1＞0 B．f2＞f3C．f2＜f3D．f2＝f3解析图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力f1＝0，若有摩擦力，则系统不能平衡，故A项错误；根据图甲的情景可知，在图乙、丙中，物块受到斜面作用的都是滑动摩擦力和支持力，合力与物块重力平衡即竖直向上，因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与图甲的受力情况相同，因此有f1＝f2＝f3＝0，B、C项错误，D项正确。

答案D8．(多选)如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B竖直悬挂。

已知质量m A＝3m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，下列说法正确的是()A．弹簧的弹力大小不变B．物体A对斜面的压力将减少C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变解析弹簧的弹力F始终等于物体B的重力，故弹力大小不变，A项正确；物体A对斜面的压力等于斜面对A的支持力，即N＝m A g cosθ，斜面倾角减小，压力将增大，B项错误；物体A沿斜面的合力为零，有f＝m A g sinθ－m B g，由于m A g sin30°>m B g，故随着角度的减小，摩擦力依旧沿斜面向上，大小逐渐减小，C项正确，D项错误。

答案ACB组·能力提升题9．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μ，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，作用在A中央位置上与v2同向的水平拉力F的大小满足()A．F<μmg B．F＝μmgC．F>μmg D．不能确定解析对A进行受力分析，可知A在水平方向受到B和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A相对B的运动方向如图(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12mg，则B对A的摩擦力f1＝12μmg，由图可知，由于f1＝f21x＋f21y，所以f1y<f1＝12μmg；同理，沿y方向C对A的摩擦力也满足f2y<f2＝12μmg，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F＝f1y＋f2y<μmg，故A项正确。

答案A【误区警示】滑动摩擦力方向的判断同学们都觉得没什么难度，此题对同学们的认知造成很大的冲击，使同学们对基本概念的理解更加深刻。

10．如图所示，一木块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤掉，下列对木块的描述正确的是()A．木块将沿斜面下滑B．木块受到的摩擦力变大C．木块立即获得加速度D．木块所受的摩擦力方向改变解析设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为G sinθ，在斜面平面内受力如图甲。

力F未撤掉时，由图根据平衡条件得，静摩擦力大小f1＝(G sinθ)2＋F2，力F撤掉时，重力分力G sinθ＜(G sinθ)2＋F2，所以木块仍保持静止。

由图乙，根据平衡条件得f2＝G sinθ，所以木块受到的摩擦力变小。

由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变。

故选D项。

答案D11.如图所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30°的夹角。

直杆上套有一个质量为0.5 g 的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F ＝10 N 的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g 取10 m/s 2。

下列说法正确的是( )A ．圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B ．圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC ．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D ．圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N解析 圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向下，A 项错误；画出圆环受力示意图如图所示，应用平行四边形定则可得，圆环受到直杆的弹力大小等于532N ，B 项错误；圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向下，大小等于2.5 N ，C 项错误，D 项正确。

答案 D12.如图所示，质量为m 的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB 与竖直方向的夹角为θ。

设水平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2，以下结果正确的是( )A ．F 1＝mg sin θB ．F 1＝mg sin θC ．F 2＝mg cos θD ．F 2＝mg cos θ 解析由题可知，对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力，则绳子拉O 点的力也等于重力。

求OA 和OB 的弹力，选择的研究对象为作用点O ，受力分析如图，由平衡条件可知，F 1和F 2的合力与T 等大反向，则由平行四边形定则和几何关系可得F 1＝mg tan θ，F 2＝mg cos θ，故D 项正确。

答案 D13．如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A 和B ，物体A 放在倾角为θ＝30°的斜面上。

已知物体A 的质量为m ，物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ＜tanθ)，滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA段平行于斜面，OB段竖直，要使物体A静止在斜面上，则物体B质量的取值范围为多少？解析设绳中张力为T，先以B为研究对象，因为B静止，所以有T＝m B g，再以A为研究对象，若A处于不上滑的临界状态时，则有T＝f m＋mg sin θ，而f m＝μN，N＝mg cosθ，解得m B＝m(sinθ＋μcosθ)。

同理，若A处于将不下滑的临界状态时，则有T＋f m＝mg sinθ，可得m B＝m(sinθ－μcosθ)，故m B应满足的条件为m(sinθ－μcosθ)≤m B≤m(sinθ＋μcosθ)。

答案m(sinθ－μcosθ)≤m B≤m(sinθ＋μcosθ)14．如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上放一木板A，重为G A＝100 N，板上放一重为G B＝500 N的木箱B，斜面上有一固定的挡板，先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧，然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F，使木板从木箱下匀速抽出，此时，绳子的拉力T＝400 N。