2019届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦

第1讲 重力 弹力 摩擦力

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[基础题组]

单项选择题

1．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )

A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B．重力的方向总是垂直向下的

C．物体重心的位置只与物体的质量分布有关 D．力是使物体运动的原因

解析：物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以D错误． 答案：A

2．图中光滑小球都与下表面接触，则小球一定受支持力的是( )

解析：A、B、D中，如果绳子的拉力等于小球的重力，则小球不会受到支持力作用，但是C中如果把斜面撤去，小球的状态将发生变化，故一定受到支持力作用，故C正确． 答案：C 3．人握住旗杆匀速竖直向上爬，则下列说法正确的是( ) A．人受的摩擦力的方向是向上的 B．人受的摩擦力的方向是向下的

C．人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大 D．人握旗杆用力越大，人受到的摩擦力也越大

解析：人握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力方向向上，故A正确，B错误；人竖直方向受到重力和摩擦力，由平衡条件分析得知，人受的摩擦力等于人的重力，保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也越大，故C、D错误．

答案：A

4．(2018·云南临沧调研)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀加速拖出的过程中( ) A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小 B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大 C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小

D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变

解析：根据滑动摩擦力的求解公式f＝μN可知，滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关，与物体之间的接触面积无关，故当人匀加速拖出木板的过程中材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变，选项D正确． 答案：D

5.物体b在力F作用下将物体a向光滑竖直墙壁挤压，如图所示，a、b处于静止状态，则( ) A．a受到的摩擦力有两个 B．a受到的摩擦力大小不随F变化 C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大 D．a对b的摩擦力方向竖直向上

解析：对于a，由于墙壁光滑，a处于静止状态，受重力、b对a的压力、墙壁的弹力、b对a的静摩擦力处于平衡，则b对a的摩擦力大小等于a的重力大小，方向竖直向上，F增大，摩擦力大小不变，始终等于a的重力大小，由牛顿第三定律知，a对b的摩擦力方向竖直向下． 答案：B

6.物块M在静止的传送带上匀速下滑时，若传送带突然转动，且转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后( ) A．M将减速下滑 B．M仍匀速下滑 C．M受到的摩擦力变小 D．M受到的摩擦力变大

解析：M匀速下滑时受到沿传送带向下的重力的分力等于滑动摩擦力，当传送带启动后，物体所受的滑动摩擦力是不变的，故可知物体仍然匀速下滑，故选B. 答案：B

7.如图所示，一个木块放在水平地面上，在水平恒力F作用下，以速度v

2

匀速运动，下列关于摩擦力的说法中正确的是( ) A．木块受到的滑动摩擦力的大小等于F B．地面受到的静摩擦力的大小等于F

C．若木块以2v的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力大小等于2F D．若用2F的力作用在木块上，木块受到的摩擦力的大小为2F

解析：木块相对地面运动受到滑动摩擦力，当木块在拉力F的作用下做匀速直线运动时，f＝F，故A正确，B错误；当木块以2v做匀速直线运动时，正压力不变，则f＝F＝μmg，故C错误；若用2F作用在木块上，物块做加速直线运动，f＝μmg，又F＝μmg，所以f＝F，故D错误． 答案：B

8.(2018·河北望都中学高三月考)如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是( ) A．B对C有向左的摩擦力 B．C对A有向左的摩擦力 C．物体C受到三个摩擦力作用 D．C对地面有向右的摩擦力

解析：三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零，以B为研究对象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根据平衡条件可知，C对B有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与F平衡，根据牛顿第三定律得知，B对C有向右的静摩擦力，故A错误．对A研究，由平衡条件可知，

C对A没有摩擦力，否则A受力不平衡，不可能做匀速直线运动，则A对C也没有摩擦力，

故B错误．以整体为研究对象，由平衡条件可知，地面对C有向左的滑动摩擦力，则C对地面有向右的滑动摩擦力，故C受到两个摩擦力，故C错误，D正确．故选D. 答案：D

[能力题组]

一、选择题

9.如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于Sv，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料

做成的另一正方体物块，则该物块的质量为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) A．4m C．32m

B．8m D．64m

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解析：设质量为m的正方体的边长为a，刚好被推动时，在水平方向上受到风力和最大静摩擦力，最大静摩擦力与正压力成正比，设比例系数为μ，且二力大小相等，则μmg＝kSv0，

3

2

又m＝ρV＝ρa，得μρag＝kav0.同理设另一块质量为m′正方形的边长为b，刚好被推动时，有μρbg＝kb(2v0)，解得b＝4a，所以质量为m′正方体的体积是质量为m的正方体的体积的64倍，所以m′＝64m，故D正确，A、B、C错误． 答案：D

10.(多选)如图所示，重20 N的物体放在粗糙水平面上，用F＝8 N的力斜向下推物体．F与水平面成30°角，物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.5，则物体( ) A．对地面的压力为28 N C．所受摩擦力为12 N

B．对地面的压力为24 N D．所受摩擦力为43 N 3

2

2

3322

解析：由题意知：Fsin 30°＋mg＝N，得N＝24 N，则由Fcos 30°＝43 N＜μN＝12 N知物体与地面间为静摩擦力，大小为43 N，知B、D对． 答案：BD

11．(多选)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，取沿斜面向上为正方向．则物块所受的摩擦力f与时间t的关系图像可能正确的是( )

解析：若t＝0时静摩擦力沿斜面向上，随F减小，f增大，当F反向后，f在原来基础上继续增大，D正确；若t＝0时静摩擦力沿斜面向下，随F减小，f减小，在F＝0前，f变为沿斜面向上，B正确． 答案：BD

12.(多选)如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接

b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、

4

c都处于静止状态，则( )

A．b对c的摩擦力一定减小

B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上 C．地面对c的摩擦力方向一定向右 D．地面对c的摩擦力一定减小

解析：设a、b的重力分别为Ga、Gb，若Ga＝Gbsin θ，b受到c的摩擦力为零，当a中的沙子缓慢流出时，细绳拉力减少，b受到c的摩擦力沿斜面向上，且摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；以bc整体为研究对象，分析受力如图，由平衡条件得，水平面对c的摩擦力f＝Tcos θ＝Gacos θ，方向水平向左，在a中的沙子缓慢流出的过程中，摩擦力在减小，故C错误，D正确． 答案：BD

13.(多选)(2018·湖南常德模拟)如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是( ) A．弹簧处于拉伸状态 B．弹簧处于压缩状态 3C．弹簧的弹力大小为mg

43

D．弹簧的弹力大小为mg

8

解析：以左侧小球为研究对象，假如弹簧处于压缩状态，弹簧对该球的弹力方向水平向左，小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力，根据平行四边形定则可知，这三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题设矛盾，所以弹簧一定处于拉伸状态，故A3

正确，B错误；根据平衡条件得Fcos 37°＝mgsin 37°，解得弹簧的弹力大小F＝mg，故

4C正确，D错误． 答案：AC 二、非选择题

14．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为

m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.

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(1)当纸板相对于砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小． (2)要使纸板相对于砝码运动，求所需拉力的大小．

(3)本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，g取10 m/s.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的2

拉力至少为多大？

解析： (1)砝码对纸板的摩擦力f1＝μm1g 桌面对纸板的摩擦力f2＝μ(m1＋m2)g 则纸板所受的摩擦力f＝f1＋f2 解得f＝μ(2m1＋m2)g

(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则

f1′＝m1a1，F－f1－f2＝m2a2，f1′＝f1

发生相对运动时，有a2＞a1 解得F>2μ(m1＋m2)g

(3)纸板抽出前，砝码运动的距离x121＝2a1t1 纸板运动的距离d＋x121＝2a2t1 纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离

x12＝2a23t2，l＝x1＋x2 由题意知a1＝a3，a1t1＝a3t2 解得F＝2μ[md1＋(1＋l)m2]g 代入数据得F＝22.4 N. 答案：(1)μ(2m1＋m2)g (2)F＞2μ(m1＋m2)g (3)22.4 N

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(1)当纸板相对于砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小． (2)要使纸板相对于砝码运动，求所需拉力的大小．

(3)本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，g取10 m/s.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的2

拉力至少为多大？

解析： (1)砝码对纸板的摩擦力f1＝μm1g 桌面对纸板的摩擦力f2＝μ(m1＋m2)g 则纸板所受的摩擦力f＝f1＋f2 解得f＝μ(2m1＋m2)g

(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则

f1′＝m1a1，F－f1－f2＝m2a2，f1′＝f1

发生相对运动时，有a2＞a1 解得F>2μ(m1＋m2)g

(3)纸板抽出前，砝码运动的距离x121＝2a1t1 纸板运动的距离d＋x121＝2a2t1 纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离

x12＝2a23t2，l＝x1＋x2 由题意知a1＝a3，a1t1＝a3t2 解得F＝2μ[md1＋(1＋l)m2]g 代入数据得F＝22.4 N. 答案：(1)μ(2m1＋m2)g (2)F＞2μ(m1＋m2)g (3)22.4 N

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