1、考点规范练4重力弹力摩擦力考点规范练第8页一、单项选择题1.如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D.力是使物体运动的原因导学号34220248答案:A解析:物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以选项A正确,B错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故选
2、项C错误;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以选项D错误。2.如图所示,倾角为30、重力为80 N的斜面体静止在水平面上。一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重力为2 N 的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是()A.杆对球的作用力沿杆向上,大于2 NB.地面对斜面体的支持力为80 NC.球对杆的作用力为2 N,方向竖直向下D.杆对球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上答案:C解析:把小球、杆和斜面作为一个整体受力分析可知,该整体仅受重力和地面的支持力,且二力平衡,选项B错误;对小球受力分析知,小球只受竖直向下的重力和杆对小球的竖直向上的弹力(杆对小球的
3、力不一定沿杆),且二力平衡,选项C正确,A、D错误。3.如图所示,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:弹簧的左端固定在墙上;弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A.l2l1B.l4l3C.l1l3D.l2=l4答案:D解析:弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定。由于弹簧质量不计,这四种情况下,F弹都等于弹簧右端拉力F,因而弹簧伸长量均相同,故选项D正确。4.(2015
4、湖北襄阳联考)如图所示,截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上,汽车底板和钢坯表面均粗糙,以下说法正确的是()A.汽车、钢坯都静止时,汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力B.汽车、钢坯都静止时,钢坯A对钢坯B无摩擦力作用C.汽车向左加速时,若汽车与钢坯相对静止,则钢坯A受到汽车底板对它的静摩擦力D.汽车向左启动前后,若汽车与钢坯相对静止,则钢坯A对B的弹力不变答案:C解析:汽车、钢坯都静止时,将A、B作为整体,汽车底板对A没有摩擦力,选项A错误;汽车、钢坯都静止时,B受到沿A、B接触面向上的摩擦力,选项B错误;汽车向左加速时,汽车与钢坯相对静止,对A、B整体分析,汽车底板对A有向左的摩擦力
5、,选项C正确;汽车向左启动后,B有向左的加速度,A对B的弹力增大,选项D错误。5.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F相同答案:D解析:用假设法分析:题图甲中,假设A受摩擦力,与A在水平方向做匀速运动合力为零不符,所以A不受摩擦力;题图乙中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,则知A受沿F方向的摩擦力。正确选项是D。6.某同学
6、在实验室中找到一根弹簧,经测量发现其弹力F与伸长量x的关系如图甲所示(图中F0、F1、x1已知)。现将这根弹簧上端固定,下端接一质量为m的小球(如图乙所示),待小球静止后,将小球向下拉一小段距离(在弹簧的弹性限度内),此时弹簧的伸长量为x2,然后由静止释放小球,小球在竖直方向振动。弹簧质量可忽略不计,重力加速度为g。当小球速度达到最大时弹簧的伸长量为()A.mgx1F1B.mgx1F1-F0C.(mg-F0)x1F1-F0D.(mg-F0)(x2-x1)F1-F0答案:C解析:题中所述弹簧是一种特殊的弹簧,自然状态下,弹簧的各圈是紧密挨在一起的,并且相互是挤压的,如果弹簧的一端固定,另一端用一
7、个从零逐渐增大的力拉弹簧,弹簧并不会马上就伸长,而是要大于某一值时才会发生形变,也就是题中的F0,这个力叫这个弹簧的初始张力。实际上F0是一个临界状态,当作用力为F0时,我们认为弹簧没有伸长,此时弹簧各圈间还接触,但已经没有挤压作用了。对于这样的弹簧我们要注意,F=kx(k为劲度系数,x为形变量)已经不适用了,题中所述弹簧的弹力可表示为F=F0+kx(F0为初始张力,k为劲度系数,x为形变量),由题图甲可知k=F1-F0x1。当小球在竖直方向振动的时候,当弹簧的弹力F=mg时小球的速度最大,设此时弹簧的形变量为x,则有F0+kx=mg,代入上面k的表达式,化简可得x=(mg-F0)x1F1-F
8、0,故选项C正确。7.如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则()A.绳的拉力增大,BC杆受绳的压力增大B.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力增大C.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力减小 D.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力不变答案:B解析:选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示。绳中的弹力大小相等,即FT1=FT2=G,C点处于三力平衡状态,将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示,设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为,则根据几何知
9、识可知F=2Gsin 2,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳的拉力不变,增大,F也增大,根据牛顿第三定律知,BC杆受绳的压力增大,选项B正确。二、多项选择题8.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是()A.A物体受到的摩擦力不为零,方向向右B.三个物体只有A物体受到的摩擦力为零C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反答案:BC解析:A物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动,也没有相对运动趋势,所以A物体不受摩擦力,选项A错误;对B、C物体进行受力分析,
10、可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsin ,方向均沿传送带向上,选项B、C正确,D错误。9.平板车以速度v向正东方向匀速运动,车上一物体在水平力F作用下相对车以速度v向正南方向匀速运动(车速不变,物体没有脱离平板车)。物体的质量为m,物体与平板车间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则()A.F的大小为2mgB.F的大小为mgC.F的方向为东偏南45D.F的方向为正南答案:BD解析:本题考查滑动摩擦力方向的判断以及共点力平衡条件的应用,意在考查考生对摩擦力方向判断方法的理解及掌握情况。物体与车之间为滑动摩擦力,物体做匀速直线运动,则F=Ff=FN=mg,选项A错误,B正确;物体做匀速直线运动,拉
11、力F与摩擦力为平衡力,与摩擦力方向相反,而摩擦力方向与物体相对车的运动方向相反,故力F的方向为正南,选项C错误,D正确。10.如图所示,倾角为的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行。已知A、B、C都处于静止状态。下列说法正确的是()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,此时水平面对C的摩擦力为零答案:BD解析:本题考查摩擦力有无及方向的判断、受力分析、物体的平衡条件、整体法、隔离法等知识点,意在考查考生的逻
12、辑分析能力。以A、B、C整体为研究对象,受力分析,其受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,故C受到水平面的摩擦力一定为零,选项B正确,C错误;对物块B受力分析,由于物块B的重力和物块A的重力大小关系无法确定,故物块B在斜面上受到的静摩擦力也无法确定,选项A错误;若将细绳剪断,物块B静止在斜面上,以B、C整体为研究对象,其受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,故C受到水平面的摩擦力一定为零,选项D正确。11.如图所示,质量为m的滑块静止于倾角为30的粗糙斜面上,一根轻弹簧的一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30,则()A.滑块可能受到三个力作用B.弹簧一定处于压缩
13、状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg答案:AD解析:假设没有弹簧且斜面足够粗糙,滑块也可能静止在题图所示位置,所以弹簧可能处于原长状态,此时滑块受到三个力的作用,选项A正确,B错误;如果斜面对滑块的支持力大小为零,那么斜面与滑块之间肯定没有摩擦力,滑块只受到竖直向下的重力和沿弹簧方向的拉力,二力不可能平衡,所以斜面对滑块的支持力大小不可能为零,选项C错误;根据滑块沿斜面方向上的平衡条件可知,斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mgsin 30=12mg,选项D正确。三、非选择题12.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物
14、体上,另一端施一水平拉力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g取10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11 cm,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)若将弹簧拉长至13 cm,物体受到的摩擦力大小为多少?答案:(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N解析:(1)物体匀速运动时,k(x-x0)=mg则k=mgx-x0=0.22100.12-0.1 N/m=200 N/m。(2)弹簧的弹力F1=k(x1-x0)=200(0.11-0.1) N=2 N最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffm=0.2210 N=4 N物体没动,故所受的静摩擦力为Ff1=F1=2 N。(3)弹簧的弹力F2=k(x2-x0)=200(0.13-0.1) N=6 N物体将运动,此时所受到的滑动摩擦力为Ff2=FN=mg=0.2210 N=4 N。
