高三物理第一轮复习《摩擦力》练习题
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《摩擦力》练习题 姓名
1.下列关于摩擦力的说法中,正确的是【 】
A.摩擦力的大小一定与正压力成正比 B.摩擦力一定是阻力
C.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反 D.运动的物体可能受到静摩擦力
2.如图1-16所示,A、B两物体叠放在水平面上,水平力F作用在A上,使两者一起向右做匀速直线
运动,下列判断正确的是【 】
A.由于A、B一起做匀速直线运动,故A、B间无摩擦力
B.A对B的静摩擦力大小为F,方向向右
C.B对地面的滑动摩擦力的大小为F,方向向右
D.B物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
3.如图1-17所示,A为长木板,在水平面以速度V1向右运动,物块B在木板A的上面以速度V2向右
运动,下列判断正确的是【 】
A.若是V1 = V2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是V1 > V2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
c.若是V1 < V2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
D.若是V1 > V2,B受到了A施加的向左的滑动摩擦力
4. 如图1-18所示是皮带传动的示意图,0l是主动轮.02是从动轮,两轮水平放
置,当主动轮顺时针匀速转动时,重10N的物体同皮带一起运动,皮带与两轮
之间无相对滑动.若物体与皮带间最大静摩擦力为5N,则物体所受皮带的摩擦
力的大小和图中皮带上P、Q两处所受的摩擦力的方向是【 】
A.5N,向下、向下 B.0,向下、向上
C.O,向上、向上 D.0,向下、向下
5.如图1-20所示,位于斜面的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物
块的静摩擦力【 】
A.方向可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零 D.大小可能等于F
6.下列说法中正确的是【 】
A.两相互接触的物体间一定有弹力的作用
B.一个物体静止在另一个物体的表面,它们之间一定有静摩擦力的作用
C.两物体之间有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用
D.两物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用
7.如图1-22所示,物体A和B相对静止,以共同的速度沿斜面匀速下滑,
则【 】
A.A、B间无摩擦力的作用
B.B受到滑动摩擦力的大小为(MA+MB)gsinθ
C.B受到静摩擦力的大小为MAgsinθ
D.取走A物后,B物仍能做匀速直线运动
8.如图1-23所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力。
A、B间的动摩擦因数为u1 ,B、C间的动摩擦因数为u 2,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,
由此可知【 】
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
2
9.如图1-24所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为
m1和m2的木块,m1>m2。已知三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块【 】
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右 B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出
D.以上判断都不对
10.在一个倾角为30o的传送带上放着一个物体,如图 l-25所示,在下列哪种情况中,物体受到的
摩擦力方向沿传送带方向向上【 】
A.物体与传送带都静止 B.物体随传送带匀速向上运动
C.物体随传送带匀速向下运动D.传送带有向下速度6m/s,物体向下速度4m/s
11.一个质量为m=2.0kg的物体,放在倾角为θ=30º的斜面上静止不动,若用竖
直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止,则下列结论正确的是【 】
A、物体受到的合外力减小5.0N B、物体受到的摩擦力减小5.0N
C、斜面受到的压力减小5.0N D、物体对斜面的作用力减小5.0N
12.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,如果将外力F
撤去,则物块【 】
A.会沿斜面下滑 B.摩擦力方向一定变化
C.摩擦力的大小变大 D.摩擦力的大小变小
13.如图所示,OA为一遵守胡克定律的弹性轻绳,其一端固定在天花板上的O点,另一端与静止在
动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当绳处于竖直位置时,滑块A与地面
有压力作用。B为一紧挨绳的光滑水平小钉,它到天花板的距离BO等于弹性绳的自
然长度。现用水平力F作用于A,使之向右作直线运动,在运动过程中,作用于A的
摩擦力【 】
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.条件不足,无法判断
14.如图K7-9所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上,A、B两物
体通过细绳相连,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平
向右的力F作用于物体B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物
体A仍然保持静止.在此过程中( )
A.水平力F一定变小B.斜面体所受地面的支持力一定变大
C.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大D.地面对斜面体的摩擦力一定变大
15.如图K7-10所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和
B
之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是
( )
A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力
16. 夹角为60°的V形槽固定在水平地面上,槽内放一根重500 N的金属圆柱体,用F=200 N
沿圆柱体轴线方向拉圆柱体,可使它沿槽匀速滑动,如图K7-12所示.求圆柱体和V形槽间的动摩
擦因数μ.
17.如图K7-13所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为1 kg的物体,用k=100 N/m的轻
质弹簧平行于斜面拉着,物体放在P、Q之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就
会沿斜面滑动.若AP=22 cm,AQ=8 cm,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g=10 m/s2)
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高三物理第一轮复习:《摩擦力》练习题
答案:1、D 2、BC 3、AD 4、D 5、ABCD 6、D7、BD8、BD
9、D
10、ABC
11、D
12、BD
13、A
14.D [解析] 取物体B为研究对象,分析其受力情况如图所示,则有F=mgtanθ,T=mgcos θ,
在将物体B缓慢拉高的过程中,θ增大,则水平力F和细绳 上的拉力F随之变大.对A、B两物体
与斜面体这个系统而言,系统处于平衡状态,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,而竖直方向并没有
增加其他力,故斜面体所受地面的支持力不变;在这个过程中尽管绳子张力变大,但是开始时物体
A
所受斜面体的摩擦力方向未知,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定.
15.D [解析] 弹簧对B有向左的弹力,B保持静止,因此A对B有向右的摩擦力,则B对A的
摩擦力向左,选项A、B错误;A、B整体在水平方向不受其他外力作用,因此没有向左或向右的运动
趋势,地面对A没有摩擦力,选项C错误、D正确.
16.0.2
[解析] 因为圆柱体匀速滑动,所以水平方向的拉力与摩擦力平衡,即f=200 N.又因为圆柱体
两面均与槽接触,所以每一面所受摩擦力f ′=100 N.
设V形槽两侧对圆柱体的弹力大小分别为FN1 、FN2,在竖直平面内,圆柱体受到重力G、两侧的
弹力FN1 、FN2作用,如图所示,由对称性可知,FN1=FN2=G.
根据f ′=μFN1,解得μ=0.2.
】
17.7 N
[解析] P、Q两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在P点弹簧处于伸长状态,受力分析如图
甲所示.
fm=F1-mg
sinα
在Q点弹簧处于压缩状态,受力分析如图乙所示.
fm=F2+mg
sinα
4
设弹簧原长为x,则有
F1=k(0.22-x
)
F2=k(x
-0.08)
由以上各式,解得
f
m
=7 N.
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(2)状态法。此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。(3)转换法。利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定。此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向,再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向。
赢在微点 高考复习顶层设计 物理
第二章
相互作用——力
专题突破三 摩擦力的综合分析
1.学会用假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向,并会计算摩擦力的大小。2.了解摩擦力的突变,会分析突变前后摩擦力的方向及大小变化情况。
1.静摩擦力的有无及方向的判断。(1)假设法。利用假设法判断的思维程序如下:
解析 题图甲中物体A受到的摩擦力方向用状态法较为方便,物体A有向左的加速度,水平方向只可能受摩擦力作用,摩擦力方向与加速度方向相同,即与F方向相同,A项正确;根据牛顿第三定律,B给A的摩擦力方向向左,则A给B的摩擦力方向向右,B项错误;题图乙中A随B一起有沿斜面向上的加速度,结合牛顿第二定律(即用状态法)可判断B对A的摩擦力沿斜面向上,且大于重力沿斜面向下的分力,故A受到摩擦力方向与力F的方向相同,C项错误;根据牛顿第三定律,B给A的摩擦力方向沿斜面向上,则A给B的摩擦力方向沿斜面向下,即与力F的方向相反,D项正确。
2.摩擦力大小的计算。(1)滑动摩擦力大小的计算。①滑动摩擦力大小可以用公式Ff=μFN❶来计算;②结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。[注❶:(1)μ与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关]
2020届高考物理一轮复习人教版验证牛顿第二定律测动摩擦系数作业Word版含答案
1.(2018•新课标Ⅱ)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分別与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码,缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。
某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。
回答下列问题:(1)f4=N;(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f﹣m图线;(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f=,f﹣m图线(直线)的斜率的表达式为k=;(4)取g=9.80m/s2,由绘出的f﹣m图线求得μ=(保留2位有效数字)【答案】(1)2.75;(2)如图所示;(3)μ(M+m)g;μg;(4)0.38(0.37﹣0.41均正确)【解析】(1)由图可以看出,弹簧秤的指针在2.70和2.80之间,读数为2.75N;(2)图中确定m=0.05kg和m=0.20kg时的点,通过描点后,画图如图所示(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f=μ(M+m)g;k的表达式为k=μg;(4)由图象可以得出斜率为k==3.75,所以==0.38。
2.(2014•山东)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;②用装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示,在A端向右拉动木板,待弹簧秤实数稳定后,将读数记为F;③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②,实验数据如表所示:④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左侧C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P 连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离。
2020版高考物理一轮复习通用版讲义:第二章第7课时摩擦力(双基落实课)含答案
第7课时 摩擦力(双基落实课)点点通(一) 摩擦力的有无及方向判断1.两种摩擦力的对比 (1)接触面粗糙(2)接触处有弹力 (3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙 (2)接触处有弹力 (3)两物体间有相对运动 (1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,大小范围为0<F ≤F max (2)最大静摩擦力F max 大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F =μF N ,μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N 为正压力沿接触面且与受力物体相对运动趋势的方向相反 沿接触面且与受力物体相对运动的方向相反(1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。
(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动,即摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与施力物体保持相对静止。
[小题练通]1. (多选)下列关于摩擦力的说法中正确的是( )A .静止的物体可以受到滑动摩擦力,运动的物体也可以受到静摩擦力B .物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力C .存在摩擦力的物体之间,正压力增大,摩擦力也增大D .两物体间有弹力但不一定有摩擦力,而两物体间有摩擦力则一定有弹力解析:选ABD 静止的物体与另一运动物体的接触面粗糙且接触处有弹力时,静止的物体受到滑动摩擦力,静摩擦力只是阻碍相对运动趋势,受静摩擦力的物体可以静止也可以运动,A 正确;滑动摩擦力或静摩擦力不一定阻碍物体的运动,物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力,B 正确;滑动摩擦力与正压力有关,静摩擦力与正压力无关,C 错误;两物体之间有摩擦力时,两物体一定接触且相互挤压,即存在弹力作用,反之则不一定成立,D 正确。
2.(多选)如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( )A .物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B .传送的速度越大,物体受到的摩擦力越大C .物体所受的摩擦力与传送的速度无关D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力解析:选ACD物体随皮带运输机一起上升的过程中,物体具有相对于皮带下滑的趋势,受到沿皮带向上的静摩擦力作用,是物体随皮带运输机上升的动力,其大小等于物体所受重力沿皮带向下的分力,与传送的速度大小无关,故A、C、D正确,B错误。
2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第1讲重力、弹力、摩擦力
练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选)1.(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是( A )A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C.舞者越向下躺,重心越低D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;舞者缓慢后躺,可认为都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确,不符合题意;舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。
2.(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。
下列说法正确的是( C )A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状,为弹性形变,故A错误;手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的,故B错误;矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶时可以增大最大静摩擦力,故C正确;矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力,故D错误。
3.(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上,老师将学生们的剪纸作品进行展出时,用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A.磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B.磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C.黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D.磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力,故A 错误;由弹力产生的条件可知:磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故B错误;由图可知,三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等,黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和,而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力,可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,由力的合成知:黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等,故D 正确,C错误。
2015高三物理一轮:2-1重力·弹力·摩擦力
[限时训练][限时45分钟,满分100分]一、选择题(每小题6分,共60分)1.如图所示,有一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,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大答案 A2.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端皆受到大小为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>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4答案 D3.质量为m的物体置于水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体A.在F1的反方向上受到F f1=μmg的摩擦力B .在F 2的反方向上受到F f2=μmg 的摩擦力C .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f =2μmgD .在F 1、F 2合力的反方向上受到的摩擦力为F f =μmg解析 物体将沿F 1与F 2的合力方向运动,其所受滑动摩擦力与运动方向相反,故D 正确.答案 D4.如图所示,在一粗糙水平桌面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块A 和B ,中间用一原长为l 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来,木块与桌面间的动摩擦因数为μ.钩码拉着木块一起在桌面上匀速运动时,两木块之间的距离是A .l +μk m 1gB .l +μkm 2g C .l +μk (m 1+m 2)g D .l +μk ⎝⎛⎭⎫m 1m 2m 1+m 2g 解析 由于不知B 所受绳拉力的大小,故只能选A 进行分析,由A 匀速运动有μm 1g =k Δx ,则Δx =μm 1g k ,所以A 、B 间距为l +Δx =l +μk m 1g ,A 选项正确. 答案 A5.如图2-1-23所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F 的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则A .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m +M )gC .当F >μ2(m +M )g 时,长木板便开始运动D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动答案 AD6.如图2-1-24所示,两个长方体木块P 、Q 叠放在水平地面上,第一次用大小为F 的水平拉力拉P ,第二次也用大小为F 的水平拉力拉Q ,两次都能使P 、Q 保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次PQ 间、Q 与地面间的摩擦力大小 图分别为F f1、F f1′,第二次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F f2、F f2′,则下列结论正确的是A.F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB.F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC.F f1=F f1′=F f2′=F,F f2=0D.F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F答案 C7.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等答案 C8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小答案 C9.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),质量为1 kg的滑块,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方向,取g=10m/s2)解析由于mg sin 37°<μmg cos 37°,所以滑块减速下滑.因斜面足够长,故滑块最终一定静止在斜面上.开始阶段F f滑=μmg cos 37°=6.4 N,方向沿斜面向上.静止在斜面上时,F f静=mg sin 37°=6 N,方向沿斜面向上,由于取初速度方向为正方向,故图象A 正确,B、C、D均错误.答案 A10.(2014·福建四地六校联考)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是A.4 cm B.6 cmC.8 cm D.10 cm解析因缓慢地拉动,故系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力N1=m b g=10 N,所以其压缩量为x1=N1/k=2 cm;最终,c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力N2=m c g=10 N,其伸长量为x2=N2/k=2 cm,ab之间绳中的拉力F =(m b+m c)g=20 N,弹簧p受到的拉力为N3=F=20 N,弹簧p的伸长量为x3=N3/k=4 cm,则弹簧p的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=8 cm,选项C对.答案 C二、计算题(共40分)11.(12分)如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量为m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11 cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13 cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?解析(1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg则k=μmgx-x0=0.2×2×100.12-0.10=200 N/m(2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力F fm=0.2×2×10 N=4 N,F1<F fm故物体没动,所受静摩擦力F f1=F1=2 N.(3)弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N.物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为F f2=μF N=μmg=0.2×2×10 N=4 N.答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N12.(14分)如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg 的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.解析(1)对A进行受力分析可知A受四个力作用,分解绳的拉力,根据A受力平衡可得F N1=m B g+F T sin θ,F f1=F T cos θ,F f1=μF N1解得F T=μ1m A gcos θ-μ1sin θ代入数据得绳子张力F T=100 N.(2)对B进行受力分析可知B受六个力的作用地面对B的支持力F N2=m B g+F N1,而F N1=m A g+F T sin θ=160 N拉力F=μ2F N2+μ1F N1=200 N.答案(1)100 N(2)200 N13.(14分)如图所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20 N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10 cm,现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm(弹簧与物体相连),物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.解析(1)对物体受力分析,则有:mg sin θ=F此时F=kx1联立以上两式,代入数据得:k=250 N/m(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上有:F f=mg sin θ+F′此时F′=kx2=5 N代入上式得F f=15 N.答案(1)250 N/m(2)15 N沿斜面向上。
高考物理一轮复习专题-受力分析(07)无答案
高考物理一轮复习考点专题(05)重力弹力摩擦力(解析版)考点一重力1.产生:由于地球吸引而使物体受到的力.注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力.2.大小:G=mg,可用弹簧测力计测量.注意:(1)物体的质量不会变;(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的(与纬度有关,随着纬度的升高而变大).3.方向:总是竖直向下的.注意:竖直向下是和水平面垂直,不一定和接触面垂直,也不一定指向地心.4.重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心.(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布.(2)不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法.注意:重心的位置不一定在物体上.高考考点1、车重:表示重力而不是质量(机车启动)。
2、“零”重力状态:完全失重状态(自由落体)。
3、超重与失重的状态。
考点二弹力的分析与计算1.弹性形变:撤去外力作用后能够恢复原状的形变.2.弹力:(1)定义:发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生形变.(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反.(4)计算弹力大小的三种方法①根据胡克定律进行求解.①根据力的平衡条件进行求解.①根据牛顿第二定律进行求解.3.弹力有无的判断“三法”(1)假设法:假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变.若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力.(2)替换法:用细绳替换装置中的轻杆,看能不能维持原来的力学状态.如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力.(3)状态法:由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程,求解物体间的弹力.高考考点1、支持力:垂直于接触面(过圆心问题讲解)2、绳:a.刚性绳、柔性绳b.只能拉不能捅。
2022年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书:第二章第一节重力弹力摩擦力 Word版含解析
考试内容要求真题统计命题规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2022·卷甲·T142022·卷乙·T192022·卷丙·T172022·卷Ⅱ·T23高考对该部分出题率较高的学问点有摩擦力、受力分析、共点力的平衡,题型多为选择题.2022年高考对本章内容的考查重点:一是弹力、摩擦力的大小和方向的推断;二是力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用.题型连续选择题的形式,以生活中的实际问题为背景考查本章学问和建模力量形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ试验二:探究弹力和弹簧伸长的关系试验三:验证力的平行四边形定则第一节重力弹力摩擦力一、重力、弹力1.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.(2)大小:G=mg.(3)方向:总是竖直向下.(4)重心:由于物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用.(2)产生的条件①两物体相互接触;②发生弹性形变.(3)方向:与物体形变方向相反.3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.(2)表达式:F=kx.①k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质打算.②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.1.推断正误(1)自由下落的物体所受重力为零.()(2)重力的方向不肯定指向地心.()(3)弹力肯定产生在相互接触的物体之间.()(4)相互接触的物体间肯定有弹力.()(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度.()(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大.()(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质打算.()提示:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√二、摩擦力1.两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件(必要条件)(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动大小(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<F≤F max;(2)最大静摩擦力F max大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F=μF N(μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点,常把它们等效到一个点上,在作力的图示或示意图时,一般把力的作用点画到物体的重心上2.动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值,即μ=F fF N.(2)打算因素:接触面的材料和粗糙程度.2.推断正误(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势.()(2)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态.()(3)运动的物体不行能受到静摩擦力的作用.()(4)接触处有摩擦力作用时肯定有弹力作用.()(5)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变.()(6)依据μ=F fF N可知动摩擦因数μ与F f成正比,与F N成反比.()提示:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×弹力的分析与计算【学问提炼】1.弹力的推断(1)弹力有无的推断方法①条件法:依据物体是否直接接触并发生弹性形变来推断是否存在弹力.此方法多用来推断形变较明显的状况.②假设法:对形变不明显的状况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态.若状态不变,则此处不存在弹力;若状态转变,则此处肯定有弹力.③状态法:依据物体的状态,利用牛顿其次定律或共点力平衡条件推断弹力是否存在.(2)弹力方向的推断①依据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反推断.②依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向.2.弹力大小计算的三种方法(1)依据胡克定律进行求解.(2)依据力的平衡条件进行求解.(3)依据牛顿其次定律进行求解.【典题例析】(2021·黑龙江大庆试验中学模拟)如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不行伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的状况是() A.先变小后变大B.先变小后不变C.先变大后不变D.先变大后变小[解析]当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为争辩对象,分析受力状况,作出受力图如图甲所示:依据平衡条件得2F cos θ=mg,得到绳子的拉力F=mg2cos θ,所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中,θ增大,cos θ减小,则F变大.当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,如图乙,设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L,两直杆间的距离为s,由几何学问得到sin α=sL,L、s不变,则α保持不变.再依据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变.所以绳中拉力大小变化的状况是先变大后不变.C正确.[答案] C1.面面接触、点面接触、球面接触、球球接触的弹力垂直于接触公切面,推断弹力有无时常用假设法来推断.2.对轻绳,弹力方向肯定沿绳收缩的方向.当绳中无结点或通过滑轮绕时,同一根绳上张力相等;若有结点,则当两段绳处理,张力不肯定相等.3.对轻杆,若端点用铰链连接,弹力方向肯定沿杆的方向;若端点固定连接,弹力方向不肯定沿杆方向,由端点物体所受其他力的合力及物体的状态推断和计算.4.对轻弹簧,弹力满足胡克定律且既能产生拉力也可产生支持力,需留意方向的多样性,轻弹簧两端受力始终大小相等,与其运动状态无关.弹簧的弹力不能发生突变.【跟进题组】考向1弹力的有无及方向推断1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳肯定对小球有拉力的作用B.轻弹簧肯定对小球有弹力的作用C.细绳不肯定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球肯定有弹力D.细绳不肯定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不肯定有弹力解析:选D.若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.考向2胡克定律的应用2.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,而左端的状况各不相同: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>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4解析:选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小打算.由于弹簧质量不计,这四种状况下,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.摩擦力的分析与计算【学问提炼】1.静摩擦力的有无和方向的推断方法(1)假设法:利用假设法推断的思维程序如下:(2)状态法:先推断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿其次定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再依据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.2.摩擦力大小的计算(1)静摩擦力大小的计算①物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来推断静摩擦力的大小.②物体有加速度时,若只有静摩擦力,则F f=ma.若除静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力.(2)滑动摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要留意以下几点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不肯定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.【典题例析】长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示,则铁块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()[审题指导]找到物体摩擦力的突变“临界点”是解答此题的关键.[解析]设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开头滑动,明显当α<θ时,铁块与木板相对静止,由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力的大小为F f=mg sin α;当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为F f=μmg cos α.通过上述分析知道:α<θ时,静摩擦力随α角增大按正弦函数增大;当α≥θ时,滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小,故C正确.[答案] C1.推断摩擦力方向时应留意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必定关系,可能相同,也可能相反,还可能成肯定的夹角.(2)分析摩擦力方向时,要留意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”,考虑不同方向时的两种状况.2.计算摩擦力大小的三点留意(1)分清摩擦力的性质:静摩擦力或滑动摩擦力.(2)只有滑动摩擦力才能用计算公式F f =μF N ,留意动摩擦因数μ,其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关,F N 为两接触面间的正压力,不肯定等于物体的重力.静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解.(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关. 【跟进题组】考向1 摩擦力的有无及方向的推断1.如图所示,某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包,现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上,与传送带一起斜向上匀速运动,其间突遇故障,传送带减速直至停止.若上述匀速和减速过程中,麻袋包与传送带始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )A .匀速运动时,麻袋包只受重力与支持力作用B .匀速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上C .减速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向下D .减速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上解析:选B.传送带匀速运动时,麻袋包受力平衡,麻袋包除受重力、垂直传送带向上的支持力外,还要受沿斜面对上的摩擦力的作用,A 错误、B 正确,传送带向上减速运动时,麻袋包的加速度沿斜面对下,设传送带倾角为θ,麻袋包的加速度大小为a .当a =g sin θ时,摩擦力为零;当a >g sin θ时,摩擦力沿传送带向下;当a <g sin θ时,摩擦力沿传送带向上,C 、D 错误.考向2 静摩擦力的分析与计算2.(2021·高考山东卷)如图所示,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量的比值为( )A.1μ1μ2B .1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D .2+μ1μ2μ1μ2解析:选B.B 恰好不下滑时,μ1F =m B g ,A 恰好不滑动,则F =μ2(m A g +m B g ),所以m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,选项B 正确.考向3 滑动摩擦力的分析与计算3.如图所示,斜面为长方形的斜面体倾角为37°,其长为0.8 m ,宽为0.6 m .一重为20 N 的木块原先在斜面体上部,当对它施加平行于AB 边的恒力F 时,刚好使木块沿对角线AC 匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F 的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:木块在斜面上的受力示意图如图所示,由于木块沿斜面对下做匀速直线运动,由平衡条件可知: F =mg sin 37°·tan α =20×0.6×0.60.8 N =9 N木块受到的摩擦力为 F f =(mg sin 37°)2+F 2 =(20×0.6)2+92 N =15 N由滑动摩擦力公式得μ=F fF N=F f mg cos 37°=1520×0.8=1516.答案:15169 N摩擦力的“突变”问题【学问提炼】1.静—静“突变”:物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,假如物体仍旧保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.2.静—动“突变”或动—静“突变”:物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,假如物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.3.动—动“突变”:某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生“突变”.【典题例析】(多选)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开头时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B.F f a方向转变C.F f b仍旧为零D.F f b方向向右[审题指导]解答本题应留意两个条件:(1)粗糙水平面;(2)剪断瞬间.在瞬间变化时,轻绳的弹力可以发生突变,而弹簧的弹力不发生变化.[解析]剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b方向向右,C错误、D正确.剪断右侧绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确、B错误.[答案]AD【跟进题组】考向1静—静“突变”1.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为()A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向右D.0解析:选C.当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N,方向向左.可知最大静摩擦力F fmax≥8 N.当撤去力F1后,F2=2 N<F fmax,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的F2等大反向,选项C正确.考向2动—静“突变”2.如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开头物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的()解析:选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力F f的作用,由于F f从零开头均匀增大,开头一段时间F f<G,物体加速下滑;当F f=G时,物体的速度达到最大值;之后F f>G,物体向下做减速运动,直至减速为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为F f=μF N =μF=μkt,即F f与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小F f=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线.正确答案为B.考向3动—动“突变”3.传送带以恒定的速率v=10 m/s运动,已知它与水平面成α=37°,如图所示,PQ =16 m,将一个小物体无初速度地放在P点,小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,问当传送带逆时针转动时,小物体运动到Q点的时间为多少?解析:当传送带逆时针转动时,对物体受力分析:重力mg、支持力N和摩擦力f(方向向下)则由牛顿其次定律有:mg sin α+μmg cos α=ma1代入数据解得a1=10 m/s2(方向沿斜面对下)故当经过时间t=1 s后,物体的速度与传送带相同.此时物体运动了5 m则在此后的过程中摩擦力f的方向向上则由牛顿其次定律有:mg sin α-μmg cos α=ma2代入数据解得a2=2 m/s2(方向沿斜面对下)在由运动学公式L=v t+12a2t2解得t=1 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为t=(1+1) s=2 s.答案:见解析1.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棱长相等,盒子沿倾角为α的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()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:选A.先以盒子和小球组成的系统为争辩对象,无论上滑还是下滑,用牛顿其次定律均可求得系统的加速度大小为a =g sin α,方向沿斜面对下,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 sin α,方向沿斜面对下,小球重力沿斜面对下的分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要盒子的左、右侧面供应弹力.故选项A正确.2.(多选)如图所示,用滑轮将质量为m 1、m 2的两物体悬挂起来,忽视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m 1、m 2的大小关系应为( )A .m 1必大于m 2B .m 1必大于m 22C .m 1可能等于m 2D .m 1可能大于m 2解析:选BCD.结点O 受三个力的作用,如图所示,系统平衡时F 1=F 2=m 1g ,F 3=m 2g ,所以2m 1g cos θ2=m 2g ,m 1=m 22cosθ2,所以m 1必大于m 22.当θ=120°时,m 1=m 2;当θ>120°时,m 1>m 2;当θ<120°时,m 1<m 2,故B 、C 、D 选项正确.3.(2021·忻州四校联考)完全相同且质量均为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θ,弹簧的劲度系数为k .初始时弹簧处于原长,A 恰好静止.现用一沿斜面对上的力拉A ,直到B 刚要离开挡板C ,则此过程中物块A 的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)( )A.mgk B .mg sin θkC.2mg kD .2mg sin θk解析:选D.初始时弹簧处于原长,A 恰好静止,依据平衡条件,有:mg sin θ=F f ,B 刚要离开挡板C 时,弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面对下的分力和最大静摩擦力之和,即kx =mg sin θ+F f .解得:x =2mg sin θk.4.(高考广东卷)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M 、N处受力的方向,下列说法正确的是( )A .M 处受到的支持力竖直向上B .N 处受到的支持力竖直向上C .M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D .N 处受到的静摩擦力沿水平方向解析:选A.支持力的方向垂直于支持面,因此M 处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N 处受到的支持力过N 垂直于切面,A 项正确、B 项错误;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M 处的静摩擦力沿水平方向,N 处的静摩擦力沿MN 方向,C 、D 项都错误.5.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片.假设每块砖的质量均为m ,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A.mg μB.2mg μC.3mgμD .4mg μ解析:选B.以四块砖为争辩对象,进行受力分析.砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f 1+f 2=4mg ,又f 1=f 2=μF ,联立两式可得F =2mg μ,即武警战士施加的水平力为F =2mg μ,选项B 正确.6.如图所示,有一半径为r =0.2 m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω=9 rad/s 的角速度匀速转动.今用力F 将质量为1 kg 的物体A 压在圆柱侧面,使其以v 0=2.4 m/s的速度匀速下降.若物体A 与圆柱面的动摩擦因数μ=0.25,求力F 的大小.(已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用,不能随圆柱体一起转动,重力加速度g 取10 m/s 2)解析:在水平方向上圆柱体有垂直纸面对里的速度,A 相对圆柱体有垂直纸面对外的速度为v ′,v ′=ωr =1.8 m/s ;在竖直方向上有向下的速度v 0=2.4 m/s.A 相对于圆柱体的合速度为v =v 20+v ′2=3 m/s ,合速度与竖直方向的夹角为θ,则 cos θ=v 0v =45,A 做匀速运动,竖直方向受力平衡,有 F f cos θ=mg ,得F f =mgcos θ=12.5 N , 另F f =μF N ,F N =F ,故F =F fμ=50 N.答案:50 N一、单项选择题1.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则()A.木板露出桌面后,推力将渐渐减小B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小D.推力、压力、摩擦力均不变解析:选D.在木板翻离桌面以前,由其竖直方向受力分析可知,桌面对木板的支持力等于重力,所以木板所受到的摩擦力不变,又由于长木板向右匀速运动,所以推力等于摩擦力,不变.综上所述,选项D正确.2.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心.下列说法正确的是()A.球肯定受墙水平向左的弹力B.球可能受墙水平向左的弹力C.球肯定受斜面通过铁球重心的弹力D.球可能受垂直于斜面对上的弹力解析:选B.F的大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有弹力,所以选项A错误,B正确;斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落,该弹力方向垂直于斜面但不肯定通过球的重心,所以选项C、D错误.3.(2021·聊城模拟)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,在下图的状况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()解析:选C.小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=g sin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿其次定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面对下,且小球的加速度等于g sin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面对上,杆不会发生弯曲,C正确.4.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法正确的是()A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力解析:选D.以物体B为争辩对象,物体B受弹簧向左的弹力,又因物体B处于静止状态,故受物体A 对它向右的摩擦力,所以A错误;依据牛顿第三定律可知,物体B对物体A的摩擦力向左,所以B错误;把物体A、B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故物体A不受地面的摩擦力,所以C错误,D正确.5.(2021·天津模拟)如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板始终静止,那么木板受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ2mgC.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg解析:选B.由于木块对木板的摩擦力大小为μ2mg,方向水平向右,而木板静止,所以地面给木板的静摩擦力水平向左,大小为μ2mg,选项B正确.6.(2021·湖北黄冈模拟)如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力为F f1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面对下的推力F1使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f2;如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面对上的推力F2使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f3;如图丁所示,若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3使其沿斜面下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f4.下列关于F f1、F f2、F f3和F f4大小及其关系式中正确的是()A.F f1>0 B.F f2<F f3C.F f2<F f4D.F f3=F f4解析:选D.由题图甲可知,斜劈和物块都平衡,对斜劈和物块整体进行受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零.不论物块受力状况和运动状态如何,只要物块沿斜面下滑,物块对斜面的摩擦力与压力的合力总是竖直向下的,所以有F f1=F f2=F f3=F f4=0,即只有选项D正确.7.(2021·安徽名校联考)如图甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态,拉力F在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面对上为正方向.则物块所受的摩擦力F f与时间t的关系正确的是()解析:选B.物块在重力、斜面支持力、斜面摩擦力和拉力F共同作用下处于平衡状态,所以开头时,摩。
高三物理静摩擦力试题答案及解析
高三物理静摩擦力试题答案及解析1.如图所示,木块A质量为1 kg,木块B的质量为2 kg,叠放在水平地面上,A、B间最大静摩擦力为1N,B与地面间动摩擦因数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持A、B相对静止的条件是F不超过().A.3 N B.4 N C.5 N D.6 N【答案】D【解析】据题意,要是A、B发生相对运动,必须使AB间的摩擦力达到最大静摩擦力,使A的加速度为=1m/s2,此时两者处于即将发生相对运动的临界状态,则整体受力分析得,则可以求出F=6N,所以D选项正确。
【考点】本题考查静摩擦力。
2.光滑水平桌面上放置一长木板,长木板上表面粗糙,上面放置一小铁块,现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上,以下判断正确的是A.铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止B.若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动C.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间有可能发生相对滑动D.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间仍将保持相对静止【答案】BD【解析】因为铁块和长木板间有最大静摩擦力,也就是长木板向右运动时存在一个最大加速度,所以当F到达一定值时,铁块与长木板间就会发生相对滑动;若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,则铁块与长木板间的静摩擦力也将反向,大小与原来相等,所以铁块与长木板间仍将保持相对静止。
选项BD正确。
【考点】力和运动的关系;静摩擦力。
3.如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连(不计滑轮的质量和摩擦) ,静止于斜面体两个光滑斜面上的相同高度处,两斜面的倾角分别为α=60°和β=30°。
现剪断轻绳,A、B 沿斜面下滑且斜面体保持静止,则从剪断轻绳到两物块着地的过程中A.地面对斜面体的静摩擦力为零B.地面对斜面体有向右的静摩擦力C.A、B两物块的机械能的变化量相同,重力势能的变化量不同D.物块A的重力做功的平均功率大于物块B的重力做功的平均功率【答案】BC【解析】经受力分析可知,细绳剪断前,A物体重力G沿斜面向下的分力为GxA =mAgsinα,B物体沿斜面向下的分力为GXB =mBgsinβ,由于此时两物体均处于静止状态,则有mAgsinα= mBgsinβ,即mB =mA;当剪断细绳后,GyA沿水平方向向右的分力为mAgcosαsinα=mAg/4,GyB沿水平方向向左的分力mB gcosβsinβ=mBg/4=3mAg/4,所以斜面体有向左的运动趋势,所以受到地面给的向右的摩擦力,A选项错误而B选项正确;由于剪断细绳后两物体运动过程中只有重力做功,两者都机械能守恒,机械能变化均为0,A物体的重力势能变化为mAgh,B物体的重力势能变化为mBgh,由于A、B物体重力不相等所以重力势能变化不相等,C选项正确;重力对A物体做功的平均功率为PA =mAgvsinα/2,由mAgh=mAv2/2得v=,所以PA=mAgv/4,同理可得重力对B物体做功的平均功率为PB = mBgv/4= mAgv/4,即两物体重力做功的平均功率相等,D选项错误。
高三年级物理第一轮复习力学综合检测试题附答案
高三物理必修一综合试卷一.单项选择题1.一物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第3个T内的位移为3m,在第3个T终了时的瞬时速度是3m/s。
则A.物体的加速度为1m/s2B.物体在第1个T终了时的瞬时速度是0.6m/s C.时间间隔T=1s D.物体在第1个T内的位移为0.6m2.关于摩擦力,下列说法正确的是A.静摩擦力产生在两个静止的物体之间,滑动摩擦力产生在两个运动的物体之间B.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力C.有摩擦力一定存在弹力,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直D.摩擦力的大小与正压力大小成正比3.A、B两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图所示,A、B始终相对静止,则下列说法不正确...的是:A.t0时刻,A、B间静摩擦力最大 B.t0时刻,B速度最大C.2t0时刻,A、B间静摩擦力最大 D.2t0时刻,A、B位移最大4.如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从圆心A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达另一端D,丙沿圆弧轨道从C点运动到D,且C点很靠近D点。
如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是:A.甲球最先到达D点,乙球最后到达D点B.甲球最先到达D点,丙球最后到达D点C.丙球最先到达D点,乙球最后到达D点D.甲球最先到达D点,无法判断哪个球最后到达D点5.如图所示,小车向右做匀加速运动的加速度大小为a,bc为固定在小车上的水平横杆,物块M串在杆上,M通过细线悬吊着一小铁球m, M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增大到2a时,M仍与小车保持相对静止,则A.横杆对M的作用力增加到原来的2倍B.细线的拉力增加到原来的2倍C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D.细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍6.质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用,F1、F2随时间的变化规律如图所示,力的方向始终在一条直线上且方向相反。
高三物理摩擦力练习题
高三物理摩擦力练习题一、选择题1. 一物体水平放置在光滑水平面上,另一物体以一定的力拉动第一个物体,当两物体之间相互接触面的面积增大时,对第一个物体的摩擦力将会()A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定2. 应用摩擦力推动物体作流体运动时,摩擦力的方向为()A. 与物体的速度方向相反B. 与物体的速度方向相同C. 垂直于物体的速度方向D. 与物体的速度方向成45°角3. 在两个摩擦系数相等的表面上,对3种力进行排列,使最大的力标在上面,顺序应是()A. 静摩擦力 > 重力 > 动摩擦力B. 动摩擦力 > 静摩擦力 > 重力C. 动摩擦力 > 重力 > 静摩擦力D. 重力 > 动摩擦力 > 静摩擦力4. 两个物块M1和M2受到水平方向F的拉力,相对于水平面的摩擦系数分别为μ1和μ2。
已知M1>M2,那么在相等大小的拉力F下,下列说法正确的是()A. M1受到的摩擦力大于M2B. M1和M2的摩擦力大小相等C. M1受到的摩擦力小于M2D. 无法确定两个物块的摩擦力大小5. 一箱子在水平地板上水平推拉,如果箱子处于匀速运动,那么所受到的推拉力比重力大小()A. 大B. 小C. 相等D. 无法确定二、填空题1. 物体在桌面上滑动,始终保持恒定速度,那么物体所受到的摩擦力的大小为()2. 当一物体受到的摩擦力达到一定值时,物体将会进行运动,此时摩擦力称为()3. 两个物块A和B放在光滑的竖直面上,A放在B上方,B以一定的加速度向下运动,设摩擦系数相等,物块A相对于物块B的运动趋势为()4. 当物体静止不动时,所受到的摩擦力称为()5. 木块A和木块B相互叠放在光滑水平面上,一力F施加在木块A 上,A木块受到的摩擦力为f1,B木块受到的摩擦力为f2。
若木块B 的质量与A相同,则()。
三、解答题1. (15分) 如图所示,一箱子在水平地板上由静止开始向右推,推动力的水平分量为F。
