届高三物理全程复习方略含详细解析21重力弹力摩擦力.docx

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届高三物理全程复习方略含详细解析21重力弹力摩擦力

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课时提能演练（四）

（40分钟100分）

一、单项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）

1.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为（　　）

A.kx　　　　　　　B.kx＋G

C.G－kxD.以上都不对

2.（易错题）如图所示，物体m静止在倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的推力F＝kt（k为比例常量、t为时间）作用在物体上，从t＝0开始，物体所受摩擦力f随时间t的变化的关系是图中的（　　）

3.（2012·揭阳模拟）如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是（　　）

A.弹簧对P的弹力T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小

B.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大

C.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大

D.弹簧对P的弹力T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小

4.（预测题）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

二、双项选择题（本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意）

5.（2012·中山模拟）如图所示，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μ1mg

B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m＋M）g

C.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

6.（创新题）如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是（　　）

A.球一定受墙的弹力且水平向左

B.球可能受墙的弹力且水平向左

C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上

D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上

7.（易错题）A、B、C三个物体如图所示放置在水平面上，

所有接触面均不光滑，有一个水平向右的力F作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速运动，则（　　）

A.B对A的静摩擦力方向水平向左

B.B对A的静摩擦力方向水平向右

C.C对A的静摩擦力方向水平向左

D.C对A的静摩擦力方向水平向右

8.（2012·银川模拟）在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图所示.若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为（　　）

A.μFB.μF＋G

C.GD.

9.（2012·佛山模拟）如图所示，A、B两个物体的重力分别是GA＝3N、GB＝4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（　　）

A.1N、6N　　　　　　B.5N、6N

C.1N、2ND.5N、2N

三、计算题（本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

10.（18分）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.

11.（2012·铜陵模拟）（18分）如图所示，倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物，此时两重物处于平衡状态，现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后，重新达到平衡.试求m1、m2分别沿斜面移动的距离.

答案解析

1.【解析】选B.设球在A处时弹簧已压缩了Δx，球平衡时弹力FA＝G＝kΔx，球在B处时，弹簧又压缩x，球再次达到平衡时弹力FB＝k（Δx＋x）＝G＋kx，故B正确.

2.【解析】选D.因物体静止，故所受摩擦力为静摩擦力，沿斜面方向：

f＝

mgsinθ，垂直斜面方向：

N＝mgcosθ；施加力F后，垂直斜面方向：

N′＝F＋mgcosθ，沿斜面方向：

f＝mgsinθ，故斜面受到压力变大，静摩擦力大小不变，D正确.

【变式备选】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开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是图中

的（　　）

【解析】选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力f的作用，由于f从零开始均匀增大，开始一段时间fG，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＝μN＝μF＝μkt，即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，滑动摩擦力变为静摩擦力，其大小为f＝G，所以物体静止后的图线平行于t轴，故B正确.

3.【解析】选B.在P被拉动之前的过程中，弹簧长度不变，弹簧对P的弹力T的大小保持不变；由于弹簧长度小于原长，P有向右的运动趋势，所受静摩擦力向左，用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P的过程中，地面对P的摩擦力始终增大，选项B正确.

4.【解题指南】解答本题应把握以下两点：

（1）B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系.

（2）水平面对C的支持力利用整体法分析.

【解析】选C.以B物体为研究对象，沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力，所以可能为0，可能沿斜面向上或向下，A错误；对B、C整体受力分析可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡，方向水平向左，B错误，C正确；水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力，D错误.

5.【解析】选A、D.木块向右滑行，木块受到水平向左的滑动摩擦力，其大小Ff＝μ1mg，则木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为μ1mg，由于木板处于静止状态，故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是μ1mg，方向水平向左，A正确，B错误；力F发生变化，只能改变木块的运动状态，但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化，因此长木板仍保持静止状态，C错误、D正确.

6.【解析】选B、C.F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才对球有弹力，故A错误，B正确；而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确，D错误.

7.【解析】选A、D.物体B相对地面水平向右运动，所受地面的滑动摩擦力方向向左，因B匀速运动，故A对B的静摩擦力方向水平向右，从而B对A的静摩擦力方向水平向左，A正确，B错误；物体A水平向右匀速运动，B对它的静摩擦力方向水平向左，因而C对A的静摩擦力方向水平向右，C错误，D正确.

8.【解析】选A、C.由f＝μN得f＝μF，A正确，B错误；由竖直方向二力平衡得f＝G，C正确，D错误.

【总结提升】摩擦力大小的计算技巧

分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力.

（1）若是滑动摩擦力，则根据公式f＝μN、力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记压力N一般情况下不等于重力.

（2）若是静摩擦力，则只能根据力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记不能用公式f＝μN计算静摩擦力.

9.【解析】选A、D.若弹簧处于拉伸状态，对A物体有T＝GA＋F＝3N＋2N＝5N，对B物体有N＝GB－F＝4N－2N＝2N，故天花板受到的拉力和地板受到的压力分别为5N和2N，B错误，D正确；若弹簧处于压缩状态，对A物体有T＝GA－F＝3N－2N＝1N，对B物体有N＝GB＋F＝4N＋2N＝6N，故天花板受到的拉力和地板受到的压力分别为1N和6N，A正确，C错误.

10.【解析】未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即

fA＝fB＝F弹＝kx＝400×0.02N＝8N（4分）

木块B受地面的最大静摩擦力为：

＝μNB＝0.25×60N＝15N（4分）

施加F后，对木块B有：

F＋F弹＜

（3分）

故B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：

f′B＝F＋F弹＝9N（4分）

施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为：

f′A＝8N（3分）

答案：

8N　9N

11.【解析】没旋转时，两弹簧均处于伸长状态，两弹簧伸长量分别为x1、x2

k2x2＝m2gsinθ（2分）

解得x2＝

（1分）

k2x2＋m1gsinθ＝k1x1（2分）

解得x1＝

（2分）

旋转后，两弹簧均处于压缩状态，压缩量分别为x1′、x2′

m2gcosθ＝k2x2′（2分）

解得x2′＝

（2分）

（m1＋m2）gcosθ＝k1x1′（2分）

解得x1′＝

（1分）

所以m1移动的距离

d1＝x1＋x1′＝

（sinθ＋cosθ）（2分）

m2移动的距离d2＝d1＋x2＋x2′＝

（sinθ＋cosθ）＋

（sinθ＋cosθ）（2分）

答案：

（sinθ＋cosθ）

（sinθ＋cosθ）＋

（sinθ＋cosθ）