2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用第1講重力彈力摩擦力練習(xí)含解析新人教版

PAGEPAGE8第1講重力彈力摩擦力一、單項(xiàng)選擇題：在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．(2024·浙江桐廬中學(xué)月考)雙層巴士靠站后，上車(chē)乘客向上層的后方走動(dòng)，此時(shí)，車(chē)的重心(B)A．向前上方移動(dòng) B．向后上方移動(dòng)C．向上移動(dòng) D．不變[解析]本題考查重心的影響因素，在乘客移動(dòng)過(guò)程中，雙層巴士后上方的質(zhì)量增大，所以車(chē)的重心向后上方移動(dòng)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2.(2024·湖北沙市中學(xué)月考)如圖所示，用手握住一個(gè)玻璃瓶(內(nèi)裝一部分水)，玻璃瓶瓶口斜朝上始終靜止在手中不動(dòng)。那么，以下說(shuō)法中正確的是(C)A．玻璃瓶之所以不掉落，是由于受到了手對(duì)瓶子的壓力B．若手握瓶子的力增大，瓶子所受到的摩擦力也將增大C．用手握住瓶子，在向瓶子內(nèi)注水的過(guò)程中，瓶子受到的摩擦力將漸漸增大D．在向瓶子內(nèi)注水的過(guò)程中，為了保證瓶子不掉落，手握瓶子的力肯定要增大[解析]本題考查最大靜摩擦力問(wèn)題。玻璃瓶靜止在手中不動(dòng)，說(shuō)明瓶子處于平衡狀態(tài)，是因?yàn)椴Ａ吭谪Q直方向受到豎直向下的重力和大小相等的豎直向上的靜摩擦力，故A錯(cuò)誤；若手握瓶子的力增大，瓶子仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜摩擦力仍與重力平衡，大小沒(méi)有改變，故B錯(cuò)誤；向瓶?jī)?nèi)注水后，玻璃瓶和水的總重力增大，因?yàn)槠孔尤造o止，即靜摩擦力仍與重力平衡，靜摩擦力增大，故C正確；在向瓶子內(nèi)注水的過(guò)程中，瓶子受到的靜摩擦力漸漸增大，為了保證瓶子不掉落，手握瓶的力可能須要增大，但不肯定要增大，與起先時(shí)握力的大小有關(guān)，故D錯(cuò)誤。3．(2024·江蘇泰州聯(lián)考)大型商場(chǎng)或者大型超市為了便利顧客上下樓，都會(huì)安裝自動(dòng)扶梯。小王同學(xué)經(jīng)過(guò)調(diào)查探討發(fā)覺(jué)，不同商場(chǎng)或超市中的自動(dòng)扶梯是不一樣的，可以分為兩大類(lèi)，一種有臺(tái)階，另一種無(wú)臺(tái)階，兩種自動(dòng)扶梯分別如圖所示。此外，小王同學(xué)還發(fā)覺(jué)，為了節(jié)約能源，在沒(méi)有顧客乘行時(shí)，這兩種自動(dòng)扶梯都以較小的速度勻速運(yùn)行，當(dāng)有顧客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行。則電梯在運(yùn)輸顧客上樓的整個(gè)過(guò)程中(A)A．圖甲所示的無(wú)臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客始終受摩擦力作用B．圖乙所示的有臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客始終受摩擦力作用C．圖甲所示的無(wú)臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客對(duì)扶梯的作用力始終豎直向下D．圖乙所示的有臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客對(duì)扶梯的作用力始終豎直向下[解析]乘客在無(wú)臺(tái)階的電梯上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在加速和勻速階段，都受到重力、支持力和靜摩擦力。勻速階段乘客對(duì)扶梯的作用力豎直向下，在加速階段偏離豎直方向；乘客在有臺(tái)階的電梯上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速階段受到重力、支持力和靜摩擦力，乘客對(duì)扶梯的作用力偏離豎直方向；勻速階段受到重力與支持力，乘客對(duì)扶梯的作用力豎直向下。綜上分析，故A正確。4．(2024·云南華寧二中摸底)在如圖所示的四幅圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A和C端都通過(guò)鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接。下列說(shuō)法正確的是(B)A．圖中的AB桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有甲、乙B．圖中的AB桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有甲、丙C．圖中的BC桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有乙、丙D．圖中的BC桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有乙、丁[解析]本題考查桿連模型與繩連模型的異同。由圖看出，甲、丙、丁中，AB桿對(duì)B點(diǎn)產(chǎn)生的是拉力，當(dāng)用輕繩代替時(shí)效果不變，仍能使裝置平衡，故圖中的AB桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有甲、丙、丁。同理可知，圖中的BC桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的只有丙，故B正確。5．如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊地放在水平地面上，白毛巾的中部用細(xì)線與墻連接，黑毛巾的中部用細(xì)線拉住。設(shè)細(xì)線均水平，欲使黑白毛巾分別開(kāi)，若每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則將黑毛巾勻速拉出需施加的水平拉力F為(C)A．2μmg B．4μmgC．5μmg D．2.5μmg[解析]以黑毛巾為探討對(duì)象，其水平方向受力如圖所示：其中f1＝eq\f(1,2)μmg，f2＝μmg，f3＝eq\f(3,2)μmg，f4＝2μmg，故F＝f1＋f2＋f3＋f4＝5μmg，C正確。6．(2024·安徽合肥九中月考)一根彈簧受10N拉力時(shí)總長(zhǎng)為7cm，受20N拉力時(shí)總長(zhǎng)為9cm，已知當(dāng)拉力撤去時(shí)彈簧都能復(fù)原原長(zhǎng)，則彈簧原長(zhǎng)為(D)A．8cm B．9cmC．7cm D．5cm[解析]本題考查胡克定律。彈簧在大小為10N的拉力作用下，其總長(zhǎng)為7cm，設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l0，依據(jù)胡克定律可知ΔF＝kΔx，有10N＝k×(0.07m－l0)。彈簧在大小為20N拉力作用下，其總長(zhǎng)為9cm，有20N－10N＝k×(0.09m－0.07m)；聯(lián)立計(jì)算得出l0＝0.05m＝5cm。故D正確。7．(2024·江西南昌二中模擬)如圖所示的幾種狀況中，不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)、各滑輪的質(zhì)量，不計(jì)一切摩擦，物體質(zhì)量都為m，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)。有關(guān)角度如圖所示。彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)FA、FB、FC、FD由大到小的排列依次是(C)A．FB>FD>FA>FC B．FD>FC>FB>FAC．FD>FB>FA>FC D．FC>FD>FB>FA[解析]對(duì)A圖中的物體受力分析，物體受力平衡，依據(jù)平衡條件得2FAcos45°＝mg，解得FA＝eq\f(\r(2)mg,2)，對(duì)B圖中的物體受力分析，物體受力平衡，依據(jù)平衡條件得，F(xiàn)B＝mg，對(duì)C圖中的物體受力分析，物體受力平衡，依據(jù)平衡條件得，F(xiàn)C＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，對(duì)D圖中的物體受力分析，物體受力平衡，依據(jù)平衡條件得2FDcos75°＝mg，解得FD＝eq\f(mg,2cos75°)，則FD>FB>FA>FC，故C正確。8.(2024·廣西梧州聯(lián)考)如圖，在水平地面上放置的一個(gè)質(zhì)量為M的斜面體(斜面光滑)，斜面體上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，物塊與固定在墻面上的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的軸線始終與斜面平衡，若物塊在斜面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，斜面體始終保持靜止，則圖中畫(huà)出的關(guān)于地面對(duì)斜面體的摩擦力f與時(shí)間的關(guān)系圖象為(A)[解析]本題考查對(duì)摩擦力影響因素的相識(shí)。設(shè)斜面的傾角為θ。物塊在光滑的斜面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)斜面的壓力N1等于物塊重力垂直于斜面的分力，即N1＝mgcosθ。以斜面體為探討對(duì)象，作出受力分析圖如圖。地面對(duì)斜面體的摩擦力f＝N1sinθ＝mgsinθ·cosθ，因?yàn)閙、θ不變，所以f不隨時(shí)間改變。故選A。9.(2024·安徽合肥二模)如圖所示，置于水平地面上的A、B兩物塊，在水平恒力F的作用下，以共同速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(A)A．A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能為0B．B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能為0C．若撤去F，A與B肯定會(huì)相對(duì)滑動(dòng)D．若撤去F，A與B間摩擦力漸漸減小[解析]本題通過(guò)運(yùn)動(dòng)考查摩擦力的計(jì)算。A、B一起在水平恒力F的作用下，共同向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B所受地面的滑動(dòng)摩擦力與F平衡，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不行能為零；A在水平方向不受外力，故A不受摩擦力，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能為0，故A正確，B錯(cuò)誤；若A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不為零，μAB>μ地，撤去F，A與B一起減速到零，A與B之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，A、B之間的靜摩擦力保持不變；若μAB<μ地，撤去F后，A與B會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，A與B之間是滑動(dòng)摩擦力，在A的速度減為零之前，保持不變，故C、D錯(cuò)誤。10．(2024·江西南昌模擬)如圖，疊放的兩個(gè)物塊無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地沿斜面一起下滑，甲圖兩物塊接觸面平行于斜面且兩物塊之間的摩擦力的大小為f1，乙圖兩物塊接觸面與斜面不平行且兩物塊之間的摩擦力的大小為f2，丙圖兩物塊接觸面水平且兩物塊之間的摩擦力的大小為f3，下列推斷正確的是(A)A．若斜面光滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0B．若斜面光滑，f1≠0，f2≠0，f3＝0C．若兩物塊一起勻速下滑，f1≠0，f2＝0，f3≠0D．若兩物塊一起勻速下滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0[解析]本題考查依據(jù)運(yùn)動(dòng)狀況分析摩擦力存在狀況。若斜面光滑，整體沿斜面下滑，加速度a＝gsinθ，甲、乙、丙圖上方物塊重力沿斜面對(duì)下的分力均為mgsinθ，甲圖上方物塊所受支持力的方向垂直于斜面，在沿斜面方向沒(méi)有分力，乙圖和丙圖上方物塊所受支持力在沿斜面方向上均有分力，必需有摩擦力才能使合力為mgsinθ，故A正確，B錯(cuò)誤；若兩物塊一起勻速下滑，三圖中上方物塊所受的合力為零，必有f1≠0，f2≠0，f3＝0，故C、D錯(cuò)誤。11．(2024·山東濟(jì)南一中月考)如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質(zhì)量不計(jì)的底盤(pán)構(gòu)成，當(dāng)將質(zhì)量為m的物體豎直射向空中時(shí)，底盤(pán)對(duì)物體的支持力為6mg(g為重力加速度)，已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為θ＝30°，則此時(shí)每根彈簧的伸長(zhǎng)量為(D)A．eq\f(3mg,k) B．eq\f(4mg,k)C．eq\f(5mg,k) D．eq\f(2\r(3)mg,k)[解析]本題通過(guò)彈簧組考查胡克定律的應(yīng)用。物體受重力和支持力，依據(jù)牛頓其次定律，有N－mg＝ma，其中N＝6mg，解得a＝5g。再對(duì)質(zhì)量不計(jì)的底盤(pán)和物體m整體受力分析，受重力和兩個(gè)拉力，依據(jù)牛頓其次定律，在豎直方向滿意2Fcos30°－mg＝ma，解得F＝2eq\r(3)mg。依據(jù)胡克定律，有x＝eq\f(F,k)＝eq\f(2\r(3)mg,k)，故D正確。12．(2024·廣西南寧二中月考)如圖所示，水平桌面上平放有54張卡片，每一張卡片的質(zhì)量均為m。用一手指以豎直向下的力壓第1張卡片，并以肯定速度向右移動(dòng)手指，確保第1張卡片與第2張卡片之間有相對(duì)滑動(dòng)。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，手指與卡片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，卡片之間、卡片與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2，且有μ1>μ2，則下列說(shuō)法正確的是(B)A．隨意兩張卡片之間均可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)B．上一張卡片受到下一張卡片的摩擦力肯定向左C．第1張卡片受到手指的摩擦力向左D．最終一張卡片受到水平桌面的摩擦力向右[解析]對(duì)第2張卡片受力分析，它對(duì)第3張卡片的壓力等于上面兩張卡片的重力及手指的壓力，最大靜摩擦力Fmax≥μ2·(2mg＋F)，而受到的第1張卡片的滑動(dòng)摩擦力為f＝μ2(mg＋F)<Fmax，則第2張卡片與第3張卡片之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。同理，第3張與第4張卡片也不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤；依據(jù)題意，因上一張卡片相對(duì)下一張卡片向右滑動(dòng)或有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，因此上一張卡片受到下一張卡片的摩擦力肯定向左，故B正確；卡片受到手指的靜摩擦力與手指的運(yùn)動(dòng)方向相同，即受到手指的摩擦力向右，故C錯(cuò)誤；對(duì)第1張卡片外的53張卡片探討，水平方向受到第1張卡片向右的滑動(dòng)摩擦力，可知最終一張卡片受到桌面的摩擦力方向向左，故D錯(cuò)誤。13．(2024·江蘇清江中學(xué)月考)如圖甲所示，水平粗糙桌面上兩個(gè)相同的條形磁鐵的異名磁極正對(duì)放置，起初均靜止。已知兩磁鐵間吸引力F隨兩磁鐵間距離x改變的圖象如圖乙，每根磁鐵質(zhì)量為m＝0.2kg，與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，兩磁鐵起初距離為20cm，現(xiàn)在用手限制A，先用水平力讓它緩緩向B靠近，當(dāng)發(fā)覺(jué)B起先運(yùn)動(dòng)時(shí)，馬上改用豎直向下的壓力壓住A使其保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，在B向A靠近過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的有(C)A．當(dāng)x＝5cm時(shí)，B將起先運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)x＝4cm時(shí)，B的加速度為10m/s2C．豎直向下壓力的最大值肯定大于4ND．B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度可能達(dá)到28m/s2[解析]本題考查滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算。B受到桌面的滑動(dòng)摩擦力f＝μmg＝0.5×0.2×10N＝1.0N，當(dāng)A對(duì)B的吸引力等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)，B起先滑動(dòng)，由題圖乙可知，當(dāng)x＝4cm時(shí)，B起先滑動(dòng)，且加速度為零，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)x＝0時(shí)，吸引力F＝3.0N，最大，要使A不動(dòng)，應(yīng)滿意桌面對(duì)A的摩擦力fA＝μ(mg＋N)≥F，F(xiàn)≥4N，故C正確；當(dāng)x＝0即F＝3.0N時(shí)，B的加速度最大，依據(jù)牛頓其次定律，F(xiàn)－f＝ma，B的最大加速度為10m/s2，故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題：在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是符合題目要求的。14．(2024·河南洛陽(yáng)月考)如圖所示為緩慢關(guān)門(mén)時(shí)(圖中箭頭方向)門(mén)鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時(shí)彈簧彈力為24N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列說(shuō)法正確的是(AC)A．此時(shí)鎖殼對(duì)鎖舌的彈力大小為40NB．此時(shí)鎖殼對(duì)鎖舌的彈力大小為30NC．關(guān)門(mén)時(shí)鎖殼對(duì)鎖舌的彈力大小漸漸增大D．關(guān)門(mén)時(shí)鎖殼對(duì)鎖舌的彈力大小保持不變[解析]對(duì)鎖舌受力分析，依據(jù)平衡條件則有F彈＝Fsin37°，因此F＝eq\f(24,0.6)N＝40N，故A正確，B錯(cuò)誤；關(guān)門(mén)過(guò)程中，彈簧壓縮量漸漸增大，則F彈漸漸增大，可知F漸漸增大，故C正確，D錯(cuò)誤。15．(2024·貴州貴陽(yáng)一中月考)如圖所示，物塊P、Q緊挨著并排放置在粗糙水平面上，P的左端用一輕彈簧與豎直墻壁相連，物塊P、Q處于靜止?fàn)顟B(tài)；若干脆撤去物塊Q，P將向右滑動(dòng)?，F(xiàn)