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2014届高考物理一轮 2.1重力、弹力、摩擦力课时知能训练


2014 届高考物理一轮课时知能训练:2.1 重力、弹力、摩擦力
(时间:45 分钟 满分:100 分) 一、 单项选择题(本大题共 5 小题, 每小题 6 分, 共 30 分. 在每小题给出的四个选项中, 只有一个选项符合题目要求,选对的得 6 分,选错或不答的得 0 分.) 1.在图中,A、B 均处于静止状态,则 A、B 之间一定有弹力的是( )

/>【解析】 假设将与研究对象接触的物体逐一移走,如果研究对象的状态发生变化,则 表示它们之间有弹力;如果状态无变化,则表示它们之间无弹力.四个选项中只有 B 选项中 的 B 物体移走后,A 物体一定要摆动,所以 B 选项中 A、B 间一定有弹力. 【答案】 B 2.如图 2-1-17 所示,四个完全相同的弹簧都处于水 平位置,它们的右端受到大小 皆为 F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:

图 2-1-17 ①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用,③ 中弹簧的 左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在粗糙的桌 面上滑动. 若认为弹簧的质量都为零,以 x1、x2、x3、x4 依次表示四个弹簧的伸长量,则有( A.x2>x1 C.x1> x3 B.x4>x3 D.x2=x4 )

【解析】 因为四个弹簧上各点受到的拉力都是 F,由胡克定律可知 F=kx, 则四个弹 簧的伸长量 x= 都相等. 【答案】 D

F k

图 2-1-18 3. (2013·广东实验中学模拟)如图 2-1-18 所示, 小车沿水平面向右做匀加速直线运 动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为 θ ,杆的顶端固定着一个质量为 m 的小球,当小车

1

运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F1 至 F4 变化)的变化图示可能是(

)

【解析】 小球只受重力和杆的弹力作用.杆的弹力 F 的竖直分量与重力平衡,水平分 量产生加速度,即 F 竖直=mg,F 水平=ma,所以选项 C 正确. 【答案】 C

图 2-1-19 4.(2013·珠海模拟)如图 2-1-19 所示,物体 P 放在粗糙水平面上,左边用一根轻 弹 簧与竖直墙相连, 物体静止时弹簧的长度大于原长. 若再用一个从 0 开始逐渐增大的水平力

F 向右拉 P,直到拉动,那么在 P 被拉动之前的过程中,弹簧对 P 的弹力 FT 的大小和地面对 P 的摩擦力 f 的大小的变化情况是(
A.FT 始终增大,f 始终减小 B.FT 保持不变,f 始终增大 C.FT 保持不变,f 先减小后增大 D.FT 先不变后增大,f 先增大后减小 【解析】 加力 F 前,物体 P 所受到的静摩擦力方向水平向右,加上力 F 后,力 F 增大 的开始阶段,物体 P 所受到的静摩擦力仍水平向右,由平衡条件可得:FT=f+F,物体被拉 动之前,FT 不变,f 随 F 的增大而减小,当 f=0 之后,F 仍然增大,物体 P 所受静摩擦力水 平向左,由平衡条件得:FT+f=F,f 随 F 的增大而增大,故只有 C 正确. 【答案】 C )

图 2-1-20 5.如图 2-1-20 所示,斜面固定在地面上,倾角为 37°(sin 37°=0.6,cos 37° =0.8),质量为 1 kg 的滑块,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足够长,滑块与斜面间 的动摩擦因数为 0.8.该滑块所受摩擦力 f 随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方 向,g 取 10 m/s )(
2

)

【解析】 重力沿斜面向下的分力 mgsin 37°=1×10×0.6 N=6 N, 滑动摩擦力 μ mgcos

2

37°=0.8×1×10×0.8 N=6.4 N,所以滑块做匀减速运动,最后静止在斜面上.则滑块先 受到滑动摩擦力,大 小为 6.4 N;后受静摩擦力,大小为 6 N,其方向都与初速度方向相反, 故 A 正确. 【答案】 A 二、双项选择题(本大题共 5 小题,每小题 8 分,共 40 分.全部选对的 得 8 分,只选 1 个且正确的得 4 分,有选错或不答的得 0 分.) 6.

图 2-1-21 (2012·云浮模拟)如图 2-1-21 所示,小球 B 放在真空容器 A 内,球 B 的直径恰好等 于正方体 A 的边长,将它们以初速度 v0 竖直向上抛出,下列说法中正确的是( A.若不计空气阻力,上升过程中,A 对 B 有向上的支持力 B.若考虑空气阻力,上升过程中,A 对 B 的压力向下 C.若考虑空气阻力,下落过程中,B 对 A 的压力向上 D.若不计空气阻力,下落过程中,B 对 A 没有压力 【解析】 若不计空气阻力,则 A、B 整体的加速度等于重力加速度,物体 B 的加速度 也等于重力加速度,因此 A 对 B 没有作用力,同理,B 对 A 也没有作用力,故选项 A 错 D 对; 若考虑空气阻力,则上升过程中,A、B 整体的加速度大于重力加速度,则 B 的加速度大于 重力加速度,故 A 对 B 有向下的压力,选项 B 对;在下降过程中,A、B 整体的加速度小于 重力加速度,则 B 的加速度小于重力加速度,故 A 对 B 有向上的压力,根据力的相互作用, )

B 对 A 有向下的压力,故选项 C 错,应选 B、D.
【答案】 BD

图 2-1-22 7.如图 2-1-22 所示,物块 m 放在倾角为 θ 的斜面上,受到平行于斜面的推力 F 而 静止,现将力 F 撤去,则物块( A.会沿斜面下滑 B.摩擦力方向变化 C.摩擦力不变 D.摩擦力变小 【解析】 物体实际只受一个摩擦力的作用, 施力时摩擦力的一个分力与重力沿斜面的 )

3

分力相平衡,另一个分力与推力相平衡,撤去推力时摩擦力随外力的变化而突变,由原来的 倾斜方向变为沿斜面向上,与重力沿斜面的分力相平衡,故选 B、D. 【答案】 BD 8.如图 2-1-23 甲所示,A、B 两物体叠放在光滑水平面上,对 B 物体施加一水平变 力 F,F-t 关系图象如图 2-1-23 乙所示.两物体在变力 F 作用下由静止开始运动,且始 终相对静止,则( )

图 2-1-23

A.t 时刻,两物体之间的摩擦力最大 B.t 时刻,两物体的速度方向开始改变 C.t~2t 时间内,两物体之间的摩擦力逐渐增大 D.0~2t 时间内,物体 A 所受的摩擦力方向始终与变力 F 的方向相同 【解析】 t 时刻 F=0,A、B 的加速度为零,因此两物体速度方向不变,且 A、B 间的 摩擦力为零,可见选项 A、B 错.t~2t 时间内,A、B 系统的加 速度逐渐增大,以 A 为研究 对象,A 受到的摩擦力应逐渐增大;A 的加速度由其受到的摩擦力提供,因此 A 受到摩擦力 与 A、B 加速度同向,即与 F 同向,可见选项 C、D 正确. 【答案】 CD

图 2-1-24 9. (2013·山东省实验中学月考)如图 2-1-24 所示, 质量为 m 的木块在质量为 M 的长 木板上受到向右的拉力 F 的作用向右滑行, 长木板处于静止状态. 已知木块与木板间的动摩 擦因数为 μ 1,木板与地面间的动摩擦因数为 μ 2.下列说法正确的是( A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ 1mg B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ 2(m+M)g C.当 F>μ 2(m+M)g 时,木板便会开始运动 D.无论怎样改变 F 的大小,木板都不可能运动 【解析】 木块在力 F 的作用下向右滑动,木块与木板之间为滑动摩擦力,Ff1=μ 1mg. 木板处于静止状态,其与地面间为静摩擦力,根据物体的平衡条件可知 Ff2=Ff1=μ 1mg,并 )

4

保持不变. 【答案】 AD

图 2-1-25 10.(2012·湛江模拟)如图 2-1-25 所示,表面粗糙的斜面固定于地 面上,并处于方 向垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场中.质量为 m、带电荷量为+Q 的小滑块从斜 面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( A.滑块受到的摩擦力逐渐增大 B.滑块到达地面时的动能与 B 的大小无关 C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D.B 很大时,滑块可能静止于斜面上 【解析】 由左手定则知 C 正确. 而 f=μ FN=μ (mgcos θ +BQv)要随速度增加而变大, A 正确.若滑块滑到底端已达到匀速运动状态,应有 f=mgsin θ ,可得 v= ( )

mg sin θ -cos BQ μ

θ ), 可看到 v 随 B 的增大而减小.若在滑块滑到底端时还处于加速运动状态,则 B 越大 时,

f 越大,滑块克服阻力做功越多,到达斜面底端的速度越小,B 错误.当滑块能静止于斜面
上时应有 mgsin θ =μ mgcos θ ,即 μ =tan θ ,与 B 的大小无关,D 错误. 【答案】 AC 三、非选择题(本题共 2 小题,共 30 分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算 的要注明单位.) 11.(15 分)如图 2-1-26 所示,物体 A、B 的质量 mA=6 kg,mB=4 kg,A 与 B、B 与 地面之间的动摩擦因数都为 μ =0.3,在外力 F 作用下,A 和 B 一起匀速运动,求 A 对 B 和 地面对 B 的摩擦力的大小和方向(g 取 10 m/s ).
2

图 2-1-26

【解析】 因为 A、B 一起在地面上运动,所以 A 与 B 间是静摩擦力,而 B 与地面间是 滑动 摩擦力,所以有

F 地 B=μ (mA+mB)g=0.3×(6+4)×10 N=30 N F 地 B 的方向与相对运动方向相反,即向左.
整体受力分析知 F=F 地 B=30 N,对 A 物体有 FT-FBA=

5

0,其中 FT 为绳的拉力,大小为 FT= =15 N 解得 FBA=15 N,方向向左,根据牛顿第三 2 定律知,A 对 B 的摩擦力大小为 FAB=FBA=15 N 方向向右. 【答案】 15 N,方向向右 30 N,方向向左

F

图 2-1-27 12.(15 分)如图 2-1-27 所示,质量相等的 A、B 两物体在平行于固定斜面的推力 F 的作用下, 沿光滑斜面做匀速直线运动, A、 B 间轻弹簧的劲度系数为 k, 斜面的倾角为 30°, 则匀速运动时弹簧的压缩量为多少? 【解析】 设 A、B 匀速运动时弹簧的压缩量为 x,由平衡条件: 对 A:F=mgsin 30°+kx 对 B:kx=mgsin 30° 解①②联立的方程组得:x= 【答案】

F
2k

.

F
2k

天 · 星 o

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