人教課標(biāo)實(shí)驗(yàn)版必修一 相互作用本章復(fù)習(xí) 市賽一等獎(jiǎng)

《重力、彈力和摩擦力》訓(xùn)練一、選擇題1．(2017·杭州模擬)圖為某同學(xué)奔跑途中的兩個(gè)瞬間，用f1、f2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關(guān)于f1、f2的方向，以下說法正確的是()A．f1向后，f2向后 B．f1向前，f2向前C．f1向前，f2向后 D．f1向后，f2向前答案C解析當(dāng)該同學(xué)奔跑途中，后腳用力向后蹬，人才向前運(yùn)動(dòng)，正是由于地面給后腳有個(gè)向前的靜摩擦力，才能使運(yùn)動(dòng)員能向前運(yùn)動(dòng)。而當(dāng)前腳向前跨時(shí)，正是由于地面給前腳有個(gè)向后的靜摩擦力，否則運(yùn)動(dòng)員會(huì)向前滑動(dòng)。所以前腳受到地面向后的靜摩擦力。2．下列各圖中A、B兩球之間不存在彈力的是(所有接觸面均光滑)()答案B解析A項(xiàng)，A圖中若兩球間無彈力則小球?qū)⑾虬济娴牡撞窟\(yùn)動(dòng)，AB間有彈力；B項(xiàng)，B圖兩球間若有彈力則小球?qū)⑾騼蛇呥\(yùn)動(dòng)，則AB間無彈力；C項(xiàng)，C圖兩球間若無彈力則小球A將向右下運(yùn)動(dòng)，AB間有彈力；D項(xiàng)，D圖兩球間若無彈力則小球A將向下運(yùn)動(dòng)，AB間有彈力。3．(2017·合肥市一模)如圖，在水平桌面上放置一斜面體，兩長方體物塊a和b疊放在斜面體上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將a和b、b與斜面體，斜面體與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示，則()A．f1＝0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0C．f1≠0，f2≠0，f3＝0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0答案C解析對(duì)a物體分析可知，a物體受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢，因此a受到b沿斜面向上的摩擦力：f1≠0；再對(duì)ab整體分析可知，ab整體受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢，因此b受到P沿斜面向上的摩擦力：f2≠0；對(duì)ab及P組成的整體分析，由于整體在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力：f3＝0，故C項(xiàng)正確。4．(2017·甘肅一模)如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)()A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用答案C解析根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向，如左圖，再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如左圖；根據(jù)牛頓第三定律，電流對(duì)磁體的作用力向右下方，如圖：選取磁鐵為研究的對(duì)象，磁鐵始終靜止，根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變大，靜摩擦力變大，方向向左。5．(2017·山東泰安質(zhì)檢)如圖，斜面光滑的斜劈靜止在水平地面上，放在斜劈上的物體受到平行于斜面向下的力F作用，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜劈保持靜止。下列說法正確的是()A．地面對(duì)斜劈沒有摩擦力作用B．地面對(duì)斜劈的摩擦力方向水平向右C．若F增大，地面對(duì)斜劈的摩擦力也增大D．若F反向，地面對(duì)斜劈的摩擦力也反向答案B解析對(duì)物體和斜面受力分析如圖所示，已知物體受重力、支持力以及拉力的作用向下運(yùn)動(dòng)，由于接觸面光滑，故物體對(duì)斜面只有壓力，因此對(duì)斜面分析可知，斜面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢，故地面對(duì)斜面有向右的摩擦力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；增大向下的拉力時(shí)，物體對(duì)斜面的壓力不變，則地面對(duì)斜劈的摩擦力大小與方向不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；無論滑塊下滑還是上滑，滑塊對(duì)斜面體的壓力不變，即垂直于斜面向下，故F反向不會(huì)影響壓力大??；因此斜面受到地面水平向右的摩擦力作用，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。所以B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。6．如圖所示，圓弧形貨架擺著四個(gè)完全相同的光滑小球，O為圓心。則對(duì)圓弧面的壓力最小的是()A．a(chǎn)球 B．b球C．c球 D．d球答案A解析對(duì)c球受力分析如圖，支持力的合力與重力大小相等，方向相反；支持力F＝mgcosθ，由a到d的過程中，夾角θ越來越小，則說明壓力越來越大；故壓力最小的是a球；故選A項(xiàng)。7．(多選)用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從t＝0時(shí)刻起水平力F的大小隨時(shí)間均勻減小，到t1時(shí)刻F減小為零。則物體所受的摩擦力f隨時(shí)間t的變化圖像可能是下列圖中的()答案AD解析若F減小為零之前物體始終運(yùn)動(dòng)，則摩擦力始終為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，A項(xiàng)正確；若F減小為零之前物體停止運(yùn)動(dòng)，則停止前摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，停止后摩擦力為靜摩擦力，大小隨F的減小而減小，D項(xiàng)正確。8．如圖所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()\r(3)－1 B．2－eq\r(3)\f(\r(3),2)－eq\f(1,2) D．1－eq\f(\r(3),2)答案B解析當(dāng)用F1拉物塊時(shí)，由平衡條件可知F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)；當(dāng)用F2推物塊時(shí)，有F2cos30°＝μ(mg＋F2sin30°)，又F1＝F2，求得μ＝eq\f(cos30°－cos60°,sin30°＋sin60°)＝2－eq\r(3)，B項(xiàng)正確。9．(多選)如圖所示，A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。A隨傳送帶一起向右做減速運(yùn)動(dòng)，B、C隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是()A．A物體受到的摩擦力不為零，方向向右B．三個(gè)物體受到的摩擦力均不為零C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反答案BC解析A物體與傳送帶一起向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度向左，摩擦力不為零，方向向左，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)B、C物體進(jìn)行受力分析，可知B、C所受的靜摩擦力大小均為mgsinθ，方向均沿傳送帶向上，B、C兩項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如圖所示，BC面與水平面間夾角為60°，有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi)，木塊與BC面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，與AB面間無摩擦，現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運(yùn)動(dòng)，則木塊受的摩擦力為()\f(1,2)μmg \f(\r(3),2)μmg\f(\r(2),2)μmg D．μmg答案A解析將重力按照實(shí)際作用效果正交分解，如圖：故F2＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg.滑動(dòng)摩擦力為f＝μF2＝eq\f(1,2)μmg.11.(2017·河南模擬)如圖所示，粗糙長木板l的一端固定在鉸鏈上，木塊放在木板上，開始木板處于水平位置。當(dāng)木板向下轉(zhuǎn)動(dòng)，θ角逐漸增大的過程中，摩擦力Ff的大小隨θ角變化最有可能的是選項(xiàng)圖中的()答案B解析使鐵塊沿著斜面下滑的力是F＝mgsinθ，對(duì)于一個(gè)確定的角度θ，最大靜摩擦力是fm＝μmgcosθ，當(dāng)然，θ改變了，fm也改變。如果，F(xiàn)＜fm，那么，鐵塊受到的摩擦力是靜摩擦力，摩擦力f＝F＝mgsinθ，隨θ的增大，摩擦力f增大；當(dāng)θ增大到某一值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)F>fm，此時(shí)鐵塊在木板上滑動(dòng)，鐵塊受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力f＝μmgcosθ，隨θ的增大，cosθ變小，滑動(dòng)摩擦力變小，但f與θ不是線性關(guān)系，故A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。12.(2017·天一大聯(lián)考)如圖所示，滑塊放在水平地面上，左邊受一個(gè)彈簧拉力作用，彈簧原長小于懸掛點(diǎn)的高度，水平向右的拉力F拉動(dòng)滑塊，使滑塊向右緩慢移動(dòng)，并且滑塊始終沒有離開地面，則在上述過程中，下列說法正確的是()A．彈簧彈力在豎直方向的分量不變，滑塊受到的摩擦力不變B．彈簧彈力在豎直方向的分量不變，滑塊受到的摩擦力變小C．彈簧彈力在豎直方向的分量增大，滑塊受到的摩擦力變小D．彈簧彈力在豎直方向的分量增大，滑塊受到的摩擦力不變答案C解析設(shè)懸掛點(diǎn)的高度為H，彈簧的原長為l0，勁度系數(shù)為k，彈簧彈力在豎直方向的分量Fy＝k(eq\f(H,sinθ)－l0)sinθ，故Fy＝kH－kl0sinθ，當(dāng)滑塊向右移動(dòng)時(shí)夾角減小，可知彈簧彈力的豎直分量在增大，故滑塊與地面間的彈力減小，滑塊與地面間的摩擦力減小，C項(xiàng)正確。13.(2017·濱海新區(qū)模擬)如圖所示，P、Q兩物塊疊放在一起，在水平向右恒力F作用下沿光滑水平面一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻Q接觸彈簧，二者相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)到速度變?yōu)榱?，則關(guān)于接觸彈簧后二者向右的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是()A．接觸彈簧后二者立即減速B．接觸彈簧后P受的摩擦力大小不變C．接觸彈簧后P受的摩擦力方向先向右后向左D．接觸彈簧后P受的摩擦力方向先向左后向右答案C解析A項(xiàng)，以整體為研究對(duì)象分析，當(dāng)整體接觸彈簧后，水平方向受到向右的恒力F和彈簧水平向左的彈力。彈簧的彈力先小于恒力F，后大于恒力F，木塊所受的合力方向先向右后向左，則木塊先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，接觸彈簧后，由于整體的加速度發(fā)生變化，則對(duì)P分析可知，P受到的摩擦力充當(dāng)合外力，由牛頓第二定律可知，加速度變化時(shí)合外力變化，故摩擦力大小發(fā)生變化；故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD項(xiàng)，由A項(xiàng)的分析可知，整體的加速度先向右再向左，P的加速度也應(yīng)先向右后向左，由牛頓第二定律可知，P受到的摩擦力先向右后向左，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)錯(cuò)誤。14.如圖所示，兩根輕彈簧AC和BD，它們的勁度系數(shù)分別為k1和k2，它們的C、D端分別固定在質(zhì)量為m的物體上，A、B端分別固定在支架和正下方地面上。當(dāng)物體m靜止時(shí)，上方的彈簧處于原長；若將物體的質(zhì)量變?yōu)?m，仍在彈簧的彈性限度內(nèi)，當(dāng)物體再次靜止時(shí)，其相對(duì)第一次靜止時(shí)位置下降了()A．mgeq\f(k1＋k2,k1k2) B．2mgeq\f(k1＋k2,k1k2)C．2mgeq\f(1,k1＋k2) D．mgeq\f(1,k1＋k2)答案C解析當(dāng)物體m靜止時(shí)，上方的彈簧處于原長，由平衡條件可得，k2x1＝mg，下面彈簧壓縮了x1＝eq\f(mg,k2).若將物體的質(zhì)量變?yōu)?m，設(shè)相對(duì)第一次靜止時(shí)位置下降了x，則有上面彈簧拉力F1＝k1x.由平衡條件可得下面彈簧支持力等于3mg－F1＝3mg－k1x.由胡克定律得，k2(x＋x1)＝3mg－k1x，解得x＝2mgeq\f(1,k1＋k2)，C項(xiàng)正確。15．質(zhì)量為M＝20kg、長為L＝5m的木板放在水平面上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝.將質(zhì)量m＝10kg的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以v0＝4m/s的速度從木板的左端水平拋射到木板上，小木塊與木板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g＝10mA．木板一定靜止不動(dòng)，小木塊不能滑出木板B．木板一定靜止不動(dòng)，小木塊能滑出木板C．木板一定向右滑動(dòng)，小木塊不能滑出木板D．木板一定向右滑動(dòng)，小木塊能滑出木板答案A解析m對(duì)M的摩擦力f1＝μ2mg＝×100N＝40N，地面對(duì)M的摩擦力f2＝μ1(M＋m)g＝45N。因?yàn)閒1＜f2，木板一定靜止不動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律小木塊的加速度a＝μ2g＝4m/s2，則x＝eq\f(v02,2a)＝eq\f(16,8)m＝2m＜L，小物塊不會(huì)滑出。故A項(xiàng)正確，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A項(xiàng)。16.如圖所示，A、B、C為三個(gè)完全相同的物體，沿水平方向用恒力F拉物體B，使三個(gè)物體一起以速度v勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)撤去力F，若三個(gè)物體仍能一起繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)物體A、B間的摩擦力F1和物體B、C間的摩擦力F2的大小分別是()A．F1＝0，F(xiàn)2＝0 B．F1＝eq\f(F,3)，F(xiàn)2＝eq\f(2,3)FC