2019版高考物理 第二章 相互作用 基礎(chǔ)課1 重力 彈力 摩擦力學(xué)案 教科版

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1、 基礎(chǔ)課1　重力　彈力　摩擦力 選擇題（1～9題為單項選擇題，10～14題為多項選擇題） 1．（2016·江蘇南京模擬）如圖1所示，物體A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力分別為9 N和4 N，不計彈簧測力計和細(xì)線的重力，不考慮摩擦，彈簧測力計的讀數(shù)是（　?。? 圖1 A．9 N B．4 N C．5 N D．13 N 解析　由題圖可知細(xì)線中拉力大小等于B的重力，而彈簧兩側(cè)受力相等，彈簧測力計的讀數(shù)等于彈簧測力計受到的拉力，所以讀數(shù)為4 N。 答案　B 2．（2017·南充市調(diào)研）大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上，使物體能沿不同粗糙程度的水平面勻速運動，則物

2、體與水平面間的摩擦力最大的是（　?。? 解析　根據(jù)物體的平衡條件有：fA＝F，fB＝Fcos 30°，fC＝Fcos 30°，fD＝Fcos 60°，知物體與水平面間的摩擦力最大的是A。 答案　A 3．如圖2所示，木塊放在水平地面上，在F＝6 N的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，速度為1 m/s。則下列說法中正確的是（　?。? 圖2 A．以1 m/s的速度做勻速直線運動時，木塊受到的摩擦力大小為6 N B．當(dāng)木塊以2 m/s的速度做勻速直線運動時，它受到的水平拉力大于6 N C．當(dāng)用8 N的水平拉力使木塊運動時，木塊受到的摩擦力為8 N D．將水平拉力F撤去后，木塊運動的

3、越來越慢，木塊受到的摩擦力越來越小 答案　A 4．如圖3所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，物塊位于水平面上。A、B是物塊能保持靜止的位置中離墻壁最近和最遠(yuǎn)的點，A、B兩點離墻壁的距離分別是x1、x2。物塊與地面間的最大靜摩擦力為fm，則彈簧的勁度系數(shù)為（　　） 圖3 A. B. C. D. 解析　設(shè)彈簧原長為L，由胡克定律知對物塊離墻壁最近的點有k（L－x1）＝fm，對物塊離墻壁最遠(yuǎn)的點有k（x2－L）＝fm，聯(lián)立解得k＝，選項C正確。 答案　C 5．如圖4所示，物塊A放在傾斜的木板上，改變木板與水平面之間的夾角θ，發(fā)現(xiàn)當(dāng)θ＝30°和θ＝45°時物塊A所受的

4、摩擦力大小恰好相等，則物塊A與木板之間的動摩擦因數(shù)為（　?。? 圖4 A. B. C. D. 解析　θ＝30°時物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即f＝mgsin 30°。當(dāng)θ＝45°時物塊沿斜面下滑，滑動摩擦力為f＝μN＝μmgcos 45°， 由mgsin 30°＝μmgcos 45°，解得μ＝。 答案　B 6．如圖5所示，一物塊開始時靜止在粗糙的傾角為θ的固定斜面上。從某時刻開始，物塊受到一方向不變、大小從零均勻增大、與斜面平行的拉力作用。假設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以f表示物塊所受摩擦力的大小，F(xiàn)表示拉力的大小。能正確描述

5、f與F之間的關(guān)系的圖象可能是（　?。? 圖5 解析　因為物塊開始時靜止在粗糙的傾角為θ的固定斜面上，所以f＝mgsin θ，方向沿斜面向上，也說明fm＝μmgcos θ≥mgsin θ；當(dāng)受到力F后，摩擦力f＝mgsin θ－F，F(xiàn)大小從零均勻增大，當(dāng)F＝mgsin θ時，f＝0，當(dāng)F＞mgsin θ時，f反向增大，當(dāng)F＝mgsin θ＋fm時，物塊將要開始向上滑動，此后摩擦力不變。所以B正確，A、C、D錯誤。 答案　B 7．如圖6所示，用輕質(zhì)彈簧將籃球拴在升降機底板上，此時彈簧豎直，籃球恰好與光滑的側(cè)壁和光滑的傾斜天花板接觸，在籃球與側(cè)壁之間裝有壓力傳感器，當(dāng)升降機沿豎直方向運

6、動時，壓力傳感器的示數(shù)逐漸增大，某同學(xué)對此現(xiàn)象給出了下列分析與判斷，其中可能正確的是（　?。? 圖6 A．升降機正在勻加速上升 B．升降機正在勻減速上升 C．升降機正在加速下降，且加速度越來越大 D．升降機正在減速下降，且加速度越來越大 解析　籃球在水平方向上受力平衡，即側(cè)壁對籃球的彈力與傾斜天花板對籃球的彈力在水平方向的分力平衡，隨著壓力傳感器的示數(shù)逐漸增大，籃球受到傾斜天花板的彈力增大，其在豎直方向的分力增大，彈簧彈力不變，則籃球必然有豎直向下且增大的加速度，C正確。 答案　C 8．（2017·湖北襄陽聯(lián)考）如圖7所示，截面為三角形的鋼坯A、B疊放在汽車的水平底板上，汽車

7、底板與鋼坯表面均粗糙，以下說法正確的是（　　） 圖7 A．汽車、鋼坯都靜止時，汽車底板對鋼坯A有向左的靜摩擦力作用 B．汽車、鋼坯都靜止時，鋼坯A對B無摩擦力作用 C．汽車向左加速時，若汽車與鋼坯相對靜止，汽車底板對鋼坯A有靜摩擦力作用 D．汽車向左啟動前后，若汽車與鋼坯相對靜止，鋼坯A對B的彈力不變 解析　汽車、鋼坯都靜止時，將A、B兩物體看作整體，可知A下表面不受到摩擦力，A錯誤；汽車、鋼坯都靜止時，隔離B，B受到三個力的作用：重力、A對B的支持力、A對B沿斜面向上的靜摩擦力，B錯誤；汽車向左加速時，若汽車與鋼坯相對靜止，則鋼坯具有向左的加速度，將A、B看作整體，A下表面受

8、到水平向左的靜摩擦力，C正確；汽車向左啟動前后，若汽車與鋼坯相對靜止，對B隔離分析，啟動前，A對B的彈力與重力垂直斜面的分力大小相等，啟動后，它們具有共同的水平向左的加速度，A對B的彈力大于重力垂直斜面的分力，D錯誤。 答案　C 9．如圖8所示，質(zhì)量為mB＝24 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝22 kg的木箱A放在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為θ＝37°。已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5?，F(xiàn)用水平向右、大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10

9、m/s2），則木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2的大小為（　?。? 圖8 A．0.3 B．0.4 C．0.5 D．0.6 解析　對A受力分析如圖甲所示，由題意得 Tcos θ＝f1① N1＋Tsin θ＝mAg② f1＝μ1N1③ 由①②③得：T＝100 N 對A、B整體受力分析如圖乙所示，由題意知 Tcos θ＋f2＝F④ N2＋Tsin θ＝（mA＋mB）g⑤ f2＝μ2N2⑥ 由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A正確。 答案　A 10．（2017·雅安調(diào)研）如圖9所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩

10、的拉力為7.5 N，則AB桿對球的作用力（　?。? 圖9 A．大小為7.5 N B．大小為12.5 N C．方向與水平方向成53°角斜向右下方 D．方向與水平方向成53°角斜向左上方 解析　對小球進行受力分析可得，AB桿對球的作用力F和繩的拉力的合力與小球的重力等大反向，可得F方向斜向左上方，其大小F＝ N＝12.5 N，故選項B正確；令A(yù)B桿對小球的作用力與水平方向夾角為α，可得：tan α＝＝，α＝53°，故選項D正確。 答案　BD 11．彈簧的原長為10 cm，當(dāng)掛上一個50 g的鉤碼時，彈簧的長度變?yōu)?2 cm，當(dāng)在原鉤碼下再掛一個同樣的鉤碼時，彈簧仍處于彈性限度內(nèi)

11、，下列說法中正確的是（取g＝10 m/s2）（　　） A．彈簧的長度變?yōu)?4 cm B．彈簧的勁度系數(shù)為25 N/m C．彈簧共伸長了4 cm D．彈簧共伸長了2 cm 解析　由胡克定律F＝kx可知，k＝＝ N/m＝25 N/m，x2＝＝ m＝0.02 m＝2 cm，L＝L0＋x1＋x2＝14 cm，Δx＝x1＋x2＝4 cm，所以選項B、C正確，A、D錯誤。 答案　BC 12．如圖10所示，小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為60°，輕彈簧A、B伸長量剛好相同，則下列說法正確的是（　?。? 圖10 A．輕彈

12、簧A、B的勁度系數(shù)之比為3∶1 B．輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為2∶1 C．輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力的大小之比為2∶1 D．輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力的大小之比為∶2 解析　設(shè)輕彈簧A、B伸長量都為x，小球A的質(zhì)量為m，則小球B的質(zhì)量為2m。對小球b，由平衡條件，彈簧B中彈力為kBx＝2mg；對小球a，由平衡條件，豎直方向kBx＋mg＝kAxcos 60°，聯(lián)立解得：kA＝3kB，選項A正確，B錯誤；水平方向，輕繩上拉力F＝kAxsin 60°，選項C錯誤，D正確。 答案　AD 13．（2016·南寧模擬）如圖11甲所示，A、B兩個物體疊放在水平面上，B的上下表面均水平，A物體與

13、一拉力傳感器相連接，連接力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t＝0時刻起，用一水平向右的力F＝kt（k為常數(shù)）作用在B物體上，力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求（　　） 圖11 A．A、B之間的最大靜摩擦力 B．水平面與B之間的滑動摩擦力 C．A、B之間的動摩擦因數(shù)μAB D．B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ 解析　F較小時，細(xì)繩無拉力，隨著F的增大，B與水平面間的摩擦力逐漸增大，t1時刻與水平面間的摩擦力達到最大值為kt1，這時細(xì)繩開始有拉力，A、B之間開始有摩擦力，t2時刻A、B之間的摩擦力達到最大（最大值為kt2－

14、kt1）；因為不知A、B兩物體的質(zhì)量，無法求出A、B之間，B與水平面之間的壓力，所以不能求μAB及μ，故選項A、B正確。 答案　AB 14．如圖12所示，水平桌面上平放一疊共計54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m。用一手指以豎直向下的力壓第1張牌，并以一定速度向右移動手指，確保手指與第1張牌之間有相對滑動。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動摩擦因數(shù)為μ1，相鄰兩張牌間的動摩擦因數(shù)均為μ2，第54張牌與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ3，且有μ1＜μ2＜μ3。則下列說法正確的是（　?。? 圖12 A．第1張牌受到手指的摩擦力向左 B．第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對滑動

15、 C．第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對滑動 D．第54張牌受到水平桌面向左的靜摩擦力 解析　第1張牌相對于手指的運動趨勢方向與手指的運動方向相反，則受到手指的滑動摩擦力方向與手指的運動方向相同，故A錯誤；設(shè)手指對第1張牌的壓力為F，對第2張牌分析，第3張牌對它的最大靜摩擦力Fm＝μ2（2mg＋F），而受到的第1張牌的最大靜摩擦力為fm＝μ2（mg＋F）＜Fm，則第2張牌與第3張牌之間不發(fā)生相對滑動；同理，第3張牌以下相鄰兩張牌之間也不發(fā)生相對滑動，故B錯誤，C正確；對第54張牌分析，桌面對它的最大靜摩擦力Fm′＝μ3（F＋54mg），第53張牌對它的最大靜摩擦力fm′＝μ2（F＋53mg）＜Fm′，故第54張牌相對桌面靜止，由平衡條件可知，D正確。 答案　CD 7