第二單元摩擦力-高三物理第一輪單元能力復(fù)習(xí)題

45分鐘單元能力訓(xùn)練卷（二）

［考查范圍：第二單元分值：120分］

一、選擇題（每小題6分，共48分）

1.如圖D2—1所示，光滑半球形容器固定在水平面上，0為球心，一質(zhì)量為m的小滑

塊在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn).設(shè)滑塊所受支持力為F,0P與水平方向的夾角為9.

下列關(guān)系正確的是（）

圖D2-1

mg

tan°

F=mgtan9

?mg

1—八

NtanU

F=mgtan。

2.如圖D2-2所示，重為G的物體靜止于傾角為0的斜面上，現(xiàn)用垂直于斜面的壓

力F=kt（k為比例常量，t為時間）作用在物體上.從t=0開始，物體所受摩擦力f隨時

間t的變化關(guān)系是圖D2-3中的（）

圖D2-2

BC

圖D2-3

3.如圖D2-4所示，質(zhì)量均為m的兩個完全相同的小球A和B用兩根等長的細(xì)線懸掛

在0點(diǎn)，兩球之間連著一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，靜止不動時，兩根細(xì)線之間的夾角

為。，則彈簧的長度被壓縮了（）

圖D2-4

圖D2-5

4.如圖D2—5所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁.若在斜面上加

一物體m,且M、m相對靜止，則小車后來受力個數(shù)為（）

5.如圖D2—6所示，勻強(qiáng)電場的方向與傾斜的天花板垂直，一帶正電的物體在天花板

上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列判斷正確的是（）

A.天花板與物體間的彈力可能為零

B.天花板對物體的摩擦力可能為零

C.物體受到天花板的摩擦力隨電場強(qiáng)度E的增大而增大

D.在逐漸增大電場強(qiáng)度E的過程中，物體將始終保持靜止

6.如圖D2—7所示，在傾角為a的傳送帶上有質(zhì)量均為m的三個木塊1、2、3,中

間均用原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為

U，其中木塊1被與傳送帶平行的細(xì)線拉住，傳送帶按圖示方向勻速運(yùn)行，三個木塊處于

平衡狀態(tài).下列結(jié)論正確的是（）

A.2、3兩木塊之間的距離等于巴瞥竺上+L

B.2、3兩木塊之間的距離等于匈0+產(chǎn)、Z^+L

C.1、2兩木塊之間的距離等于2、3兩木塊之間的距離

D.如果傳送帶突然加速，相鄰兩木塊之間的距離都將增大

7.如圖D2—8甲所示，一物塊在粗糙斜面上，平行斜面向上的外力F作用在物塊上，

斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)F按圖D2-8乙所示規(guī)律變化時，物體與斜面間的摩擦

力f大小變化規(guī)律可能是圖D2-9中的（）

圖D2-10

8.如圖D2—10所示，將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定

在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個側(cè)面間所夾的圓心角為30°.

假定石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第1、2塊石塊間的作用力與第1、3塊石塊間的作

用力的大小之比為（）

二、實(shí)驗(yàn)題（共18分）

9.（8分）用如圖D2-11甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A

點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺.當(dāng)掛兩

個鉤碼時，繩上一定點(diǎn)P對應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示.再增加一個鉤碼后，P點(diǎn)對應(yīng)刻

度如圖乙中cd虛線所示.已知每個鉤碼質(zhì)量為50g,重力加速度g=9.8m/sz,則被測彈

簧的勁度系數(shù)為N/m,掛三個鉤碼時彈簧的形變量為cm.

甲

圖D2—11

10.（10分）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循

胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實(shí)

驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連

接，結(jié)點(diǎn)為0,將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物，如圖D2-12所示.

□

圖D2-12

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是.

A.測量細(xì)繩的長度

B.測量橡皮筋的原長

C.測量懸掛重物后橡皮筋的長度

D.記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)0的位置

⑵釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是

三、計算題（共54分）

11.（15分）笳圖D2-13所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，

設(shè)小球質(zhì)量m=lkg,斜面傾角a=30°,細(xì)繩與豎直方向夾角9=30°,光滑斜面體的

質(zhì)量M=3kg,置于粗糙水平面上.取g=10m/sz,求：

（D細(xì)繩對小球拉力的大??；

（2）地面對斜面體的摩擦力的大小和方向.

圖D2-13

12.（19分）如圖D2—14所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個質(zhì)量為5kg的物

體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為.取g=10m/sz,求：

（D物體所受的摩擦力;（sin37°=,cos37°=

（2）若用原長為10cm、勁度系數(shù)為X103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻

速運(yùn)動，則彈簧的最終長度是多少

圖D2-14

13.（20分）如圖D2—15所示，A、B兩物體疊放在水平地面上，已知A、B的質(zhì)量分別

為嗎=10kg,m（=20kg,A、B之間及B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.5.一輕繩一

端系住物體A,另一端系于墻上，繩與豎直方向的夾角為37°.今欲用外力將物體B勻速向

右拉出，求所加水平力F的大小，并畫出A、B的受力分析圖.（取g=10m/s2,sin37。

=,cos37°=

圖D2-15

45分鐘單元能力訓(xùn)練卷（二）

、mg

1.A［解析］取滑塊為研究對象，受力分析如圖所示，由平衡條件得F、sin。=mg,

即F=Tmg"，選項(xiàng)c、D錯誤；由Ftan0=mg,得Fm=gT",選項(xiàng)A正確、B錯誤.

2.D［解析］未加壓力F之前，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可得：f=Gsin°,

當(dāng)加上壓力F后，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此f仍為GsinO,故D正確.

3.C［解析］小球A受到豎直向下的重力、水平向左的彈簧彈力和細(xì)線的拉力，由平

0

°mgtan—

衡條件可得kx=mgtarry,即x=-—,選項(xiàng)C正確.

4.B［解析］以小車M和物體m整體為研究對象，它們必受到重力和地面支持力.因

小車和物體整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件知，墻面對小車必?zé)o作用力.以小車為研究對

象，如圖所示，它受四個力：重力Mg、地面的支持力%、m對它的壓力%和靜摩擦力f.

由于m靜止，可知f和％的合力必豎直向下，故選項(xiàng)B'IE確.

me

5.1）［解析］物體受力分析如圖所示，由于物體靜止，由平衡條件知，沿天花板方

向：f=mgsin。，所以選項(xiàng)A、B、C錯誤；垂直天花板方向：qE=mgcos。+N,當(dāng)E增大

時，N增大，物體仍靜止不動，選項(xiàng)D正確.

6.B［解析］設(shè)2、3兩木塊之間彈簧伸長量為x「分析木塊3的受力，由平衡條件

可知，mgsina+umgcosa=kx/故2、3兩木塊之間的距離為+L=

9Qjna+口cosaQnis

-——,,,+L,選項(xiàng)A錯誤，B正確；設(shè)木塊1、2之間彈簧的伸長量為X,以

K2

2、3兩木塊為一整體，可得：kx=2mgsina+2Pmgcosa,故1、2兩木塊之間的距離為

2

2^s\na+UcosQ夕mg

x+L=”,sin十?8+L,選項(xiàng)c錯誤；如果傳送帶突然加速，并不影響木塊所受

2K

的摩擦力的大小和方向，因此相鄰兩木塊之間的距離將不變，選項(xiàng)D錯誤.

7.D［解析］依題意，若開始時靜摩擦力的方向沿著斜面向上，則有F+f=

當(dāng)力F減小過程中，f增大，直到力F減小到零時f恒定，則D可選；若開始時

靜摩擦力的方向沿著斜面向下，則有F=f+mgsin。，當(dāng)力F減小過程中，f先減小到零，

然后反向增大到mgsin。恒定，無對應(yīng)選項(xiàng).

8.B［解析］對第一塊石塊進(jìn)行受力分析如圖所示，由幾何關(guān)系可知。=60°,所

以有N：N=sin60°=W，選項(xiàng)B正確.

12132

9.

［解析］對鉤碼進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件得mg=kx,

.mg50X10-3X、，，、一

貝ijk=—=--777----N/m=N/m

XA1U-3

掛三個鉤碼時，可列方程(m+ni+m)g=kx，

則x'=半^=錯誤！m=0.0210m=2.10cm

K

10.(l)BCD(2)更換不同的小重物

［解析］本實(shí)驗(yàn)中，結(jié)點(diǎn)0受三個拉力處于靜止?fàn)顟B(tài)，三力平衡，任意兩個力的合力

與第三個力等大反向.以兩橡皮筋的伸長量(代表兩個拉力的大小)為長度，沿OA、0B方

向?yàn)猷忂?，作平行四邊形，只要該平行四邊形的對角線與懸掛重物的橡皮筋在一條直線

上，與表示其拉力的線段相等，即驗(yàn)證了平行四邊形定則，故實(shí)驗(yàn)要測量橡皮筋的原長、

懸掛重物后橡皮筋的長度，才能算出橡皮筋受力后的伸長量.為了確定拉力的方向，每次

必須記錄結(jié)點(diǎn)0的位置.由于釘子位置固定，可改變的條件只能是所懸掛的重物的質(zhì)量，

即可采用的方法是更換不同的小重物.

11.⑴邛N⑵￥N水平向左

OO

［解析］(1)以小球?yàn)檠芯繉ο?，受力分析如圖甲所示.

在水平方向：Tsin30°=Fsin300

在豎直方向：F^cos30°+Tcos30°=mg

1'1

Tmg5XIXIOr-

解得T=-—「N」＞N

cos30業(yè)3

2

(2)以小球和斜面整體為研究對象，受力分析如圖乙所示，因?yàn)橄到y(tǒng)靜止，所