2022三维设计一轮大本高考物理课时跟踪检测(四)　重力　弹力　摩擦力

　课时跟踪检测( ( 四) )

　重力

　弹力

　摩 擦力

　 1 ．下列关于重力、弹力、摩擦力说法正确的是(

　)

　A． ． 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 ， 方向垂直接触面向下

　B． ． 桌子上书本对桌面的压力 ， 是由于桌面发生形变而产生的

　C． ． 静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同

　D． ． 滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反 解析：选 选 C

　重力是由于地球对物体 的吸引而产生的 ，方向竖直向下，不是垂直接触故 面向下，故 A 错误；书本对桌面的压力是由于书本发生弹性形变而产生的 ，故 故 B 错误； 摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向( 或相对运动趋势的方向) 相反， ， 因此静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同 ， 也可以与物体运动方向相反 ，故 故 C 正确；滑动摩擦力方向一定与物体的相对运动方向相反 ， 不一定与物体的运动方向相反 ，故 故 D 错误。

　2 ．( 多选) 下列关于摩擦力的说法中正确的是(

　)

　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既可能使物体加速 ， 也可能使物体减速

　C． ． 静止的物体可能受到滑动摩擦力作用 ， 运动的物体也可能受到静摩擦力作用

　D． ． 作用在物体上的静摩擦力既可能 对物体做正功 ， 也可能做负功 ， 或对物体不做功 解析：选 选 BCD

　摩擦力可以充当阻力也可以充当动力 ， 例如一个物块冲向静止在光滑水平面上的木板时 ， 滑动摩擦力使木板加速 ，故 故 A 错误。作用在物体上的静摩擦力可以使物体加速 ， 也可以使物体减速 ， 例如静止在传送带上的物体有可能随传送带 一起加速也有可能一起减速故 ，故 B 正确。静止的物体可能受到滑动摩擦力作用 ， 例如物体在地面上滑动时 ， 地面也受到滑动摩擦力；运动的物体也可能受到静摩擦力作用 ， 例如随水平传送带加速运动的物体受到的是静摩擦力 ，项 选项 C 正确。作用在物体上的静摩擦力与物体运动方向相 同时对物体做正功 ， 与物体运动方向相反时对物体做负功 ， 物体不动时静摩擦力对物体不做功 ，项 选项 D 正确。

　3. 如图所示， ， 卡在绝壁间的 “ 奇迹石 ”， ，约 距离谷底大约 1 000 米。关于 “ 奇迹石 ” 受力说法正确 的是(

　) A． ． 受两侧绝壁的弹力一定是水平方向

　B． ． 受左侧弹力和右侧弹力一定相等

　C． ． 受两侧绝壁的摩擦力一定竖直向上

　D． ． 受两侧绝壁的作用力的合力一定竖直向上 解析：选 选 D

　两侧绝壁与 “ 奇迹石 ” 的接触面不一定是竖直的 ， 则 “ 奇迹石 ” 受两侧绝壁的弹力不一定是水平方向 ， 受两侧绝壁的摩擦力不一定竖直向上 ，项 选项 A 、C 错误；因两侧弹 力不一定是水平的 ， 则 “ 奇迹石 ” 受左侧弹力和右侧弹力不一定相等 ，项 选项 B 错 错误；两侧绝壁对 “ 奇迹石 ” 的作用力的合力与重力 等大反向 ，则 “ 奇迹石 ” 受两侧绝壁的项 作用力的合力一定竖直向上，选项 D 正确。

　4． ． 建筑工地上搬运石板用的 “ 夹钳 ” 如图所示， ， 工人夹住石板沿直线匀速前进过程中 ，下列判断正确的是(

　)

　A． ．到 石板受到 4 个力的作用

　B． ． 夹钳对石板的作用力的合力竖直向上

　C． ． 夹钳夹的越紧 ， 石板受的摩擦力越大

　D． ． 前进的速度越快 ， 石板受的摩擦力越大 解析：选 选 B

　工人夹住石板沿直线匀速前进过程中 ，石板受重力、2 个摩擦力、夹子的2 个压力共 5 个力的作用 ，故 故 A 错误；工人夹住石板沿直线匀速前进过程中 ， 石板受重力和夹钳的作用力 ， 重力方向竖直向下 ， 根据平衡条件可知夹钳对石板的作用力的合力竖直向上 ，故 故 B 正确；石板受到的重力和摩擦力等大反向 ， 所以石板受的摩擦力不变 ， 与夹钳夹的松紧程度和运动速度无关 ，故 故 C 、D 错误。

　5. 如图所示 ，为 质量为 M 的长木板放在水平地面上 ， 放在长木板上为 的质量为 m 的木块在水平向右的拉力 F 的作用下向右滑行 ， 长木板保持静止。已 知木块与长木板间的动摩擦因数 为 μ 1 ， 长木板与地面间的动摩擦因数为 μ 2 ， 下列说法正确的是(

　) A． ． 地面对长木板的摩擦力的大小一定为 μ 1 mg

　B． ． 地面对长木板的摩擦力的大小一定为 μ 2 Mg

　C． ． 地面对长木板的摩擦力的大小一定为 μ 2 (m ＋M)g

　D． ．力 只要拉力 F 增大到足够大 ， 长木板一定会与地面发生相对滑动 解析：选 选 A

　木块所受木板的滑动摩擦力大小 F f1 ＝μ 1 mg， ， 方向水平向左 ， 根据牛顿第

　三定律知 ，木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于 μ 1 mg ；木板处于静止状态 ， 水平方向受到木块的滑动摩擦力和地面的静摩擦力 ， 根据平衡条件知 ， 木板受到地面的 摩擦力的大小是 μ 1 mg ， 木板相对于地面处于静止状态 ， 不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到的地面的摩擦力 ， 所以木板与地面之间的摩擦力不一定是 μ 2 (m ＋M)g， ，故 故 A 正确， ，B 、C错误；开始时木板处于静止状态 ， 说明木块与木板之间的摩擦力小于木板与地面之间的最大静摩擦力 ，力 与拉力 F 的大小无关 ，力 所以不管拉力 F 增大到多大 ， 木板仍静 止故 ，故 D 。

　错误。

　6. 如图所示 ， 一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接 ， 弹簧、地面水平。A 、B 两点离墙壁的距离分别为 x 1 、 、x 2 ，在 物块在 A 、B 两点恰好均能静止 ，为 物块与地面的最大静摩擦力为 F 1 ， 则弹簧 的劲度系数为(

　) A． ．F 1x 2 ＋ ＋x 1

　 B． ．2F 1x 2 ＋ ＋x 1

　C． ．2F 1x 2 － －x 1

　D． ．F 1x 2 － －x 1

　 解析：选 选 C

　设弹簧原长为 l 0 ，得 由平衡条件可得 F 1 ＝ ＝k(l 0 －x 1 ) ，F 1 ＝ ＝k(x 2 －l 0 )， ， 可解得k ＝2F 1x 2 －x 1

　，项 故选项 C 正确。

　7． ．( 多选) 将力传感器 A 固定在光滑水平桌面上， ， 测力端通过轻质水平细绳与滑块相连 ，滑块放在较长的小车上 ， 如图( 甲) 所示。传感器与计算 机相连接 ， 可 获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处的 于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的 F-t 图象如图( 乙)所示。则(

　)

　A ．2.5 s 前小车做变加速运动

　B ．2.5 s 后小车做变加速运动( 假设细沙仍在加注中)

　C ．2.5 s 前小车所受摩擦力不变

　D ．2.5 s 后小车所受摩擦力不变 解析：选 选 BD

　由题图乙可知在 ，在 F 的变化阶段 ， 沙桶质量在由小 变大 ， 如果小车是运动的 ，由 小车与滑块间应是滑动摩擦力。由 F f ＝μF N 得 可得 F f 应恒定不变 ， 假设错误 ， 则小车是静止的。滑块与小车之间没有相对滑动 ， 二者之间的摩擦力为静摩擦力 ，以 所以 2.5 s 前 前 ，

　小车、滑块均静止；2.5 s 后小车受恒定摩擦力 ， 但是外力增加 ， 因此做变加速直线运动。根据上述分析， ，2.5 s 前滑块受静摩擦力 ， 且静摩擦力在变化， ，2.5 s 后受滑动摩擦力 ， 且大小不变。

　选项 B 、D 正确。

　8. 如图所示 ， 甲、乙两物体用拉伸的轻质弹簧连接静置于倾角为 θ的粗糙斜面体上。斜面体始终保持静止 ， 则下列判断正确的是(

　) A． ． 物体甲所受的摩擦力可能为零

　B． ． 物体甲一定受到四个力作用

　C． ． 物体乙所受的摩擦力可能为零

　D． ． 水平面对斜面体的摩擦力作用方向一定水平向右 解析：选 选 A

　因弹簧对甲有沿斜面向上的弹力 ， 如果弹力与重力沿斜面向下的分力大小相等 ， 则甲受到的静摩擦力为零， ，A 正确；对甲进行受力分析可知 ， 甲一定受重力 、支持力、弹簧的拉力 ，不一定受静摩擦力作 用故 ，故 B 错误；弹簧处于拉伸状态 ， 乙受弹簧的弹力一定沿斜面向下 ， 乙有相对斜面向下的运动趋势 ， 所以一定受到沿斜面向上的静摩擦力 ，故 故 C 错误；取甲、乙和斜面为一整体分析受力 ， 水平方向合力为 零 ， 由于整体在水平方向不受外力 ， 故水平面对斜面体的摩擦力一定为零 ，故 故 D 错误。

　9.( 多选) 如图所示 ， 锻炼身体用的拉力器并列装有四根相同的弹簧 ，每是 根弹簧的自然长度都是 40 cm， ，用 某人用 600 N 的力把它们拉长至 1.6 m， ，则 则(

　) A． ．为 人的每只手受到拉力器的拉力为 300 N

　B． ．为 每根弹簧产生的弹力为 150 N

　C． ．为 每根弹簧的劲度系数为 125 N/m

　D． ．为 每根弹簧的劲度系数为 500 N/m 解析：选 选 BC

　每只手的拉力均为 600 N， ，项 故选项 A 错误力 ；每根弹簧的弹力 F ＝ 6004

　N＝ ＝150 N， ，项 故选项 B 正确；每根数 弹簧的劲度系数 k ＝ Fx

　＝1501.6 －0.4

　 N/m ＝125 N/m， ， 故选项C 正确 ，项 选项 D 错误。

　10. 如图所示 ，为 长为 3L 的木板从光滑水平面滑上长为 5L的粗糙桌面， ，为 停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为 L， ， 则该过程中 ，力 木板所受摩擦力 F f 移 与位移 x 的关系图线是(

　)

　 解析：选 选 D

　由 由 F f ＝μF N 可知 ，为 随着长为 3L 的木板逐渐进入粗糙桌面 ， 木板所受摩擦力 力 F f 均匀增大 ， 全部进入粗糙桌面后 ， 木板所受支持力不变 ，力 则木板所受摩擦力 F f 也不再改变 ，故 故 D 正确。

　11.( 多选) 如图所示 ，为 将一质量为 m 的滑块轻轻放置于传送带的左端 ，度 已知传送带以速度 v 0 顺时针运动 ， 滑块与传送带间的动摩擦因数为 为 μ ， 传送带左右距离无限长 ，为 重力加速度为 g 。从滑块放上去开始计时 ，在 在 t 时刻突然断电 ，为 传送带以大小为 a 的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力 ， 下列说法正确的是(

　) A． ． 滑块始终没有受到静摩擦力作用

　B． ． 滑块刚放上去时受到的滑 动摩擦力为 μmg

　C． ． 滑块受到的摩擦力一直不变

　D． ．为 传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为 ma 解析：选 选 BD

　滑块刚放上去时 ， 受到向前的滑动摩擦力 ， 大小为 μmg ；如果断电时滑到 块速度已经达到 v 0 ，且 且 a≤ ≤ μ g ， 则滑块与传送带将以相同的加速度减速 ， 滑块受到静摩擦力 ，为 大小为 ma ；如果断电时滑块速度刚好达到 v 0 ，且 且 a>μg， ，度 则传送带以加速度 a 减速 ，滑块只能以加速度 μg 减速 ， 滑块受到滑动摩擦力 ， 大小为 μmg ， 方向在断电时刻突然变为向后；至于断电时刻 ，到 滑块速度未达到 v 0 的情况 ， 更为复杂 ， 在此不做讨论。综上所述 ，项 选项 A 、C 错 错 误， ，B 、D 正确。

　12 ．( 多选) 某同学用如图所示的装置开展探究实验 ， 固定在墙壁上的一个力传感器通过块 一根水平绳与小木块 B 相连， ，A 、B 都放在质量可以忽略的长薄板 C 上 上 ，知 地面光滑。已知 A为 的质量为 0.8 kg ，B 的质量为 0.4 kg ，A 、C 间与 B 、C 间的动摩擦因数都为 0.5， ， 最大静摩度 擦力等于滑动摩擦力。重力加速度 g ＝10 m/s 2 ，力 当施加一个力 F 作用在 A 上 上 ， 下列说法正确的是(

　)

　A ．F ＝1 N 时 时 ，为 力传感器示数为 1 N

　B ．F ＝3 N 时 时 ，为 力传感器示数为 3 N

　C ．F ＝4 N 时 时 ，为 力传感器示数为 4 N

　D ．F ＝5 N 时 时 ，为 力传感器示数为 2 N 解析：选 选 AD

　对于轻质薄板 C ， 所受合力一定为零。A 、C 间的最大静摩擦力为 4 N， ，B 、C 间的最大静摩擦力为 2 N 。当 F ＝1 N 时 时 ，C 与 与 A 、B 都保持相对静止 ， 由平衡条件知为 道力传感器示数为 1 N ，A 项正确；当 F ＝3 N， ，过 拉力超过 B 、C 间的最大静摩擦力 ， 发生相对滑动。B 、C 间的摩擦力为 2 N ，A 、C 间摩擦力也是 2 N， ， 是静摩擦力 ， 从而保持轻质薄板 板 C 所受的合力零。同理分析知道 ，力 拉力 F 超过 2 N， ，是 力传感器示数总是 2 N， ， 保持轻质薄板 板 C 所受的合力零 ，A 、C 不可能发生相对滑以 动。所以 B 、C 两项错误， ，D 项正确。

　13.(2021· 北京北师大附中模拟) 如图两个弹簧的质量不计 ， 劲度系数分别为k 1 、 、k 2 ，为 它们一端固定在质量为 m 的物体上 ，在 另一端分别固定在 Q Q 、P 上 上 ， 当物体平衡时上面的弹簧处于原长 ，为 若把固定的物体换为质量为 2m 的物体( 弹簧的长度不变 ， 且弹簧均在弹性限度内)， ， 当物体再次平衡时 ， 物体比第一次平衡时的位置下降了 了 x， ，则 则 x 为(

　) A． ．mgk 1 ＋ ＋k 2

　B． ．k 1 k 2mg （k 1 ＋ ＋k 2 ）

　C． ．mgk 1 － －k 2

　D． ．k 1 k 22mg （k 1 ＋ ＋k 2 ）

　 解析：选 选 A

　当物体的质量为 m 时 ，度 下方弹簧被压缩的长度 x 1 ＝ mgk 1 ；当物体的质量为 变为 2m 时 时 ，为 物体下降的高度为 x ，为 则上方弹簧伸长的长度为 x ， 下方弹簧被压缩的长度为x 1 ＋x， ， 两弹簧弹于 力之和等于 2mg， ， 由胡克定律和平衡条件得 k 2 x ＋k 1 (x 1 ＋ ＋x) ＝2mg， ， 联立解得 得 x ＝mgk 1 ＋k 2

　，项 选项 A 正确。

　14. 如图所示 ，为 斜面为长方形的斜面体倾角为 37°， ， 其长 长 AD 为 为 0.8 m， ，宽 宽 AB 为 为 0.6 m 。一重为 20 N 的木块原先在斜面体上部 ， 当对它于 施加平行于 AB 边的恒力 F 时 时 ，线 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 力 和恒力 F 的大小。

　解析：

　木块在斜面上的受力示意图 ， 如图所示。

　由于木块沿着斜面向下做匀速直线运动 ， 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

　F f ＝ （ （mg sin 37°）

　）

　2 ＋F 2

　＝ （ （20 ×0.6）

　）

　2 ＋ ＋9 2

　 N ＝15 N， ， 由滑动摩擦力公式 得到μ ＝ F fF N

　＝F fmg cos 37°

　＝1520 ×0.8

　＝ 1516

　。

　答案：

　1516

　9 N