1、课时提升作业(四)重力弹力摩擦力(45分钟100分)选择题(本题共16小题,112题每小题6分,1316题每小题7分,共100分。多选题已在题号后标出)1.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力的有关说法中正确的是()A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车【解析】选A。小车受到水平向右的弹力作用,弹簧发生拉伸形变,该弹力是弹簧形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,选项A正确,B、C、D错误。2.(2015石家庄模拟)如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧,A、B均处于静止状态,下列说法中正
2、确的是()A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力【解析】选D。压缩的弹簧对B有向左的弹力,B有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,选项A错误;A对B的摩擦力向右,由牛顿第三定律可知,B对A的摩擦力向左,选项B错误;对整体研究,根据平衡条件分析可知,地面对A没有摩擦力,选项C错误,D正确。3.(2015嘉峪关模拟)如图所示,在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m、2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统原先处于静止状态,现开始用力沿斜面方向拉物块A使之向上运动,则物块A从开始运动到物块B刚要离开挡板C时A
3、发生的位移d等于()A.B.C.D.【解析】选B。系统处于静止状态时,弹簧处于压缩状态,设弹簧的压缩量为x1,对A由平衡条件得mgsin-kx1=0,解得x1=;物块B刚要离开挡板C时,弹簧处于伸长状态,设弹簧的伸长量为x2,对B由平衡条件得2mgsin-kx2=0,解得x2=,故物块A发生的位移d=x1+x2=+=,故选项B正确。【加固训练】如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是()A.F1=F2=F3B.F1=F2F2D.F3F1F2【解析】选A。对小球受力分析,左边装置中下面的小球受到重力mg和
4、轻弹簧的弹力F1的作用,根据平衡条件可知F1=mg;其他两个装置中弹簧的弹力等于细线的拉力,对小球受力分析,根据平衡条件可知细线上拉力等于小球重力,则有F2=F3=mg。因此,F1=F2=F3=mg,选项A正确,其他选项均错。4.(多选)(2015益阳模拟)如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大【解析】选B、C。物体处于静止状态,则物体受力平衡,竖直方向摩擦力等于容
5、器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,选项A错误,B正确;水平方向受力平衡,力F可能不变,故选项C正确,D错误。5.(2015安庆模拟)如图所示,有一个重量为20N的小物体放在斜面上,斜面底边长AB=40cm,高BC=30cm,物体与斜面之间的动摩擦因数为=0.5,物体在一沿斜面向上的大小为F=20N的力作用下处于静止状态,现将力F顺时针转动至水平向右并保持不变,则此时物体与斜面之间的摩擦力大小为()A.10 NB.14 NC.8 ND.4 N【解析】选D。当力F沿斜面向上时,F=mgsin+mgcos,由sin2+cos2=1得：sin=0.6,cos=0.8;力F顺时针转动至水平向
6、右时物体受力如图所示,根据平衡条件得,平行斜面方向Fcos+Ff-mgsin=0,垂直斜面方向FN-mgcos-Fsin=0,联立解得FN=mgcos+Fsin,Ff=mgsin-Fcos=200.6N-200.8 N=-4 N,负号代表方向沿斜面向下,故选项D正确。【加固训练】如图甲所示,小孩用80N的水平力推木箱不动,木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为F1;如图乙所示,小孩把木箱推动了,此时木箱与水平地面间摩擦力大小为F2。若木箱对水平地面的压力大小为200N,木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.45,则F1、F2的大小分别为()A.90 N、80 NB.80 N、45 NC.80 N、90
7、 ND.90 N、90 N【解析】选C。甲图是静摩擦力,由平衡条件得：F1=80N,乙图是滑动摩擦力,由Ff=FN得Ff=0.45200N=90 N,则F2=90N,故选项C正确。6.(多选)(2014黄冈模拟)如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。已知容器半径为R,与水平面间的动摩擦因数为,OP与水平方向的夹角为=30。下列说法正确的是()A.容器相对于水平面有向左运动的趋势B.容器对小球的作用力指向球心OC.轻弹簧对小球的作用力大小为mgD.弹簧原长为R+【解析】选B、D。由于容器和小球组成的系
8、统处于平衡状态,容器相对于水平面没有向左运动的趋势,A错误;容器对小球的作用力是弹力,指向球心O,B正确;对小球受力分析,如图所示,由=30得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg,C错误;图中弹簧长度为R,压缩量为,故原长为R+,D正确。7.倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mgcosB.木块对斜面体的压力大小是mgsinC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)先对m进行受力分析,列出平衡方程,求出m受到的
9、支持力和摩擦力。(2)再对M和m进行整体受力分析,求出桌面对M的支持力和摩擦力。【解析】选D。以木块为研究对象,如图甲所示,有Ff=mgsin,FN=mgcos,故选项A、B均错误;以木块与斜面体所组成的整体为研究对象,如图乙所示,有Ff桌=0,FN桌=(M+m)g,故选项C错误,选项D正确。8.如图所示,沿直线运动的小车内悬挂的小球A和车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止。关于物块B受到的摩擦力,下列判断中正确的是()A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右D.因小车的运动方向不能确定,故物块B受的摩擦力情况无法判断【解析
10、】选B。隔离A物体受力分析可知,物体A、B和小车有水平向左的恒定的共同加速度,对物块B受力分析可知,物块B受到重力、支持力和向左的静摩擦力作用,且静摩擦力FfB=mBa,大小恒定,方向向左,故B正确,A、C错误;物块B受的摩擦力情况与小车的运动方向无关,故D错误。9.如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直。关于小球的受力情况,下列说法正确的是()A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零C.若小车向右运动,小球一定受两个力的作用D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用【解析】选B。小车向右运动可能有三种运动形式：向
11、右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动。当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用。当小车向右加速运动时,小球需有向右的合外力,但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知,该运动形式不可能有。当小车向右减速运动时,小球需有向左的合外力,则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故B正确。10.(多选)(2014吉林模拟)如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态。不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦,现用水平向右的力F作用于物体B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止,在此过程中(
12、)A.水平力F一定变大B.地面对斜面体的摩擦力一定变大C.物体A受斜面体的摩擦力一定变大D.斜面体受地面的支持力一定变大【解析】选A、B。对B物体进行受力分析,如图所示,则FTcos=mg,FTsin=F,解得FT=,F=mgtan,B向上缓慢拉动过程中,越来越大,因此拉力F越来越大,A正确;再对A进行受力分析,无法确定A的下滑分析与绳子拉力大小关系,因此所受摩擦力的方向不能确定,虽然绳子拉力越来越大,但A所受摩擦力大小变化不能确定,C错误;将斜面体和A、B两个物体作为一个整体,随F越来越大,地面的摩擦力越来越大,B正确;地面的支持力始终等于物体A、B的总重量,D错误。【加固训练】如图所示,用
13、手掌沿水平方向将一本书压在竖直墙壁上,保持静止。现增大手掌对书的压力,则关于书受到的摩擦力,下列说法中正确的是()A.书只受到墙壁给它的静摩擦力B.书只受到手掌给它的静摩擦力C.书受到的静摩擦力保持不变D.书受到的静摩擦力增大【解析】选C。书有两个接触面,同时受到手和墙壁施加的两个静摩擦力作用,书所受到的静摩擦力与书的重力等大反向,故C正确,A、B、D错误。11.如图所示,与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体,细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9N。关于物体受力的判断(g取9.8m/s2),下列说
14、法正确的是()A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上【解题指南】物体静止在斜面上,物体受到的合力为零,用正交分解法可顺利解题。【解析】选A。物体受到重力、支持力和细绳的拉力作用,重力沿斜面向下的分力mgsin=4.9N,其沿斜面方向所受的合力为零,所以物体没有沿斜面运动的趋势,摩擦力大小为零,A正确,B错误;斜面对物体的支持力大小mgcos=4.9N,方向垂直斜面向上,C、D错误。12.(多选)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普
15、遍,如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是()A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力【解析】选B、D。发生相互作用的物体均要发生形变,A错误;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B正确;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误、D正确。13.(多选)如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与
16、斜面平行,它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑,则()A.A、B间没有静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinD.A与B间的动摩擦因数=tan【解析】选B、C。当A、B以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑时,A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin,C正确;A对B的摩擦力等于B的重力沿斜面方向的分力,A错误;由牛顿第三定律,A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下,B正确;A与B的摩擦力是静摩擦力,故不能确定A、B之间的动摩擦因数,D错误。【总结提升】摩擦力方向与物体的运动方向的比较(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向可以同向,可以反向,也可以成
17、任意夹角。例如,站在车内的乘客在汽车启动时受到向前的摩擦力,方向与运动方向相同;汽车刹车时受到向后的摩擦力,方向与运动方向相反,故静摩擦力可以提供动力也可以提供阻力。(2)滑动摩擦力的方向与物体的运动方向可以同向,也可以反向。例如,一木箱A放在平板车B上,当平板车启动时,A、B之间发生相对滑动,A相对于平板车B向后运动,A受到向前的摩擦力,从地面上看,A是向前运动的,所以平板车B对A的滑动摩擦力的方向与A运动的方向相同,是动力。A对B的滑动摩擦力向后,与B运动的方向相反,是阻力。14.(多选)(2015郑州模拟)如图甲所示,在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A,其质量为M,两个底角均
18、为30。两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两侧面匀速下滑。若现在对两小物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2,且F1F2,如图乙所示,则在p和q下滑的过程中,下列说法正确的是()A.斜劈A仍保持静止B.斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C.斜劈A对地面的压力大小等于(M+2m)gD.斜劈A对地面的压力大于(M+2m)g【解析】选A、C。当小物块p和q沿两侧面匀速下滑时,斜劈A和两小物块整体处于平衡状态,整体受力如图甲所示,由平衡条件可知地面对斜劈A的支持力大小等于(M+2m)g,故斜劈对地面的压力大小等于(M+2m)g,斜劈A不受地面的摩擦力作用,此时斜劈受力如图乙所示;当
19、对两小物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2时,小物块对斜劈的压力FpN、FqN和摩擦力Fpf、Fqf保持不变,故斜劈的受力情况还是如图乙所示,因此斜劈仍保持静止状态,且不受地面的摩擦力作用,斜劈对地面的压力大小等于(M+2m)g,所以选项A、C正确,B、D错误。15.一轻弹簧两端分别连接物体a、b,在水平力作用下共同向右做匀加速运动,如图所示,在水平面上时,力为F1,弹簧长为L1,在斜面上时,力为F2,弹簧长为L2,已知a、b两物体与接触面间的动摩擦因数相同,则轻弹簧的原长为()A.B.C.D.【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)物体在水平面和斜面上运动时,选取整体为研究对象
20、列牛顿第二定律方程。(2)物体在水平面和斜面上运动时,隔离选取a为研究对象列牛顿第二定律方程。【解析】选C。设物体a、b的质量分别为m1、m2,与接触面间的动摩擦因数为,弹簧原长为L0,在水平面上时,以整体为研究对象有F1-(m1+m2)g=(m1+m2)a,隔离a物体有k(L1-L0)-m1g=m1a,联立解得k(L1-L0)=F1,同理可得k(L2-L0)=F2,联立可得轻弹簧的原长为L0=,C正确。16.(多选)用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零。则物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是下列图中的()【解
21、析】选A、D。若F减小为零之前物体始终运动,则摩擦力始终为滑动摩擦力,大小不变,选项A正确;若F减小为零之前物体停止运动,则停止前摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,停止后摩擦力为静摩擦力,大小随F的减小而减小,选项D正确。【加固训练】如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37(sin37=0.6,cos37=0.8),质量为1kg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Ff随时间变化的图像是图中的(取初速度方向为正方向,g取10m/s2)()【解析】选A。由于mgsin37mgcos37,滑块减速下滑,因斜面足够长,故滑块最终一定静止在斜面上。开始阶段Ff滑=mgcos37=6.4N,方向沿斜面向上;静止在斜面上时,Ff静=mgsin37=6N,方向沿斜面向上,由于取初速度方向为正方向,故图像A正确,B、C、D均错误。关闭Word文档返回原板块