1、分层限时跟踪练(四)(限时40分钟)一、单项选择题1(2014广东高考)如图2112所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()图2112AM处受到的支持力竖直向上BN处受到的支持力竖直向上CM处受到的静摩擦力沿MN方向DN处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】用支持力、静摩擦力方向的判断方法解题M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力方向与接触面平行，故选项C、D错误【答案】A2如图2113所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好
2、和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()图2113A无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力【解析】先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为agsin ，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是agsin ，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提
3、供弹力故选项A正确【答案】A3(2016成都模拟)如图2114所示，物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着，已知质量mA3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，那么下列说法中正确的是()图2114A弹簧的弹力将减小B物体A对斜面的压力将减小C物体A受到的静摩擦力将减小D弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变【解析】将斜面倾角由45减小到30，弹簧的弹力等于物体B的重力，不变，A项错误；倾角减小，物体A对斜面的压力将增大，B项错误；斜面倾角为45时，物体A重力沿斜面方向分力为3mBgsin 45，由平衡条件可知物体A受到的静摩擦力为3mBgsin
4、45mBg；斜面倾角由45减小到30，物体A受到的静摩擦力为3mBgsin 30mBg；所以物体A受到的静摩擦力将减小，C项正确，D项错误【答案】C4如图2115所示，斜面固定在地面上，倾角为37(sin 370.6，cos 370.8)质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g10 m/s2)()图2115【解析】滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由FFN和FNmgcos 联立得F6.4 N，方向为沿斜面向下当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgs
5、in mgcos ，滑块不动，滑块受的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得Fmgsin ，代入可得F6 N，方向为沿斜面向上，故B项正确【答案】B5如图2116所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力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1，木板与地面间的动摩擦因数为2.下列说法正确的是()图2116A木板受到地面的摩擦力的大小一定是2mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是1(mM)gC当F2(Mm)g时，木板发生运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【解析】木块m受到滑动摩擦力作用，f11mg，木板静止，故地面对木板的摩擦力为静摩擦力，对木板受力
6、分析可知，静摩擦力f2与木块对木板的摩擦力为平衡力，故f2f11mg，A、B项错；增大力F时，木板受力不变，木板始终静止不动，C项错，D正确【答案】D6(2016株洲检测)如图2117所示，三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()图2117A4 cmB6 cm C8 cmD10 cm【解析】开始时q弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，弹簧压缩了2
7、cm.木块c刚好离开水平地面时，轻弹簧q中拉力为10 N，故其伸长了2 cm；此时轻弹簧p中拉力为20 N，伸长了4 cm；该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm2 cm4 cm8 cm，C正确【答案】C7(2016贵阳检测)如图2118所示，长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角变大)，另一端不动，如图所示，则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图象可能正确的是下列选项中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图2118【解析】设木板与水平面间的夹角增大到时，铁块开始滑动，显然当时，铁块与木板相对静止，由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为F
8、fmgsin ；当时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，设动摩擦因数为，由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为Ffmgcos .通过上述分析知：时，静摩擦力随角增大按正弦函数增大；当时，滑动摩擦力随角增大按余弦规律减小，C正确【答案】C8如图2119所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，取g10 m/s2.下列说法正确的是()图2119A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC圆环受到直杆的摩
9、擦力，方向沿直杆向上D圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N【解析】圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向下，A错误；画出圆环受力示意图如图所示，应用平行四边形定则可得，圆环受到直杆的弹力大小等于 N，B错误；圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向下，大小等于2.5 N，C错误，D正确【答案】D9(2016衡水模拟)如图2120所示，小球C置于内侧面光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态在缓慢减小木板倾角的过程中，下列说法正确的是()图2120AA受到的压力逐渐减小BA受到的摩擦力逐渐减小CC对B的压力逐渐变大DC受到三个力的作用【解析】缓慢减小，则A、B、C始终处于平衡状态把B
10、、C看成一整体，设质量为M，则Mgsin fAB，Mgcos FNAB，由牛顿第三定律得fBAfABMgsin ，FNBAFNABMgcos ，减小，sin 变小，cos 变大，所以fBA变小，FNBA变大，A错误，B正确；对C受力分析可知，其受重力、支持力两个力的作用，大小相等，所以支持力不变，C对B的压力不变，C、D错误【答案】B10在粗糙的水平地面上静置一三角形斜劈，一滑块恰好能沿斜劈匀速下滑；若对滑块施加一如图2121所示的外力F，滑块沿斜劈向下做加速运动在整个运动过程中三角形斜劈保持静止状态已知斜劈的倾角为，外力F与水平方向的夹角为，滑块的质量为m，重力加速度为g，施加外力后地面对斜
11、劈的摩擦力为f.则()图2121Afmgcos sin ，且方向水平向右Bfmgcos sin ，且方向水平向左CfFcos ，且方向水平向左Df0【解析】对滑块匀速下滑过程分析可知，滑块受重力、支持力、滑动摩擦力，根据平衡条件：摩擦力与支持力的合力与重力等大反向，即斜劈对滑块的作用力方向竖直向上根据牛顿第三定律，则滑块对斜劈的作用力方向竖直向下当用力F推滑块时，滑块所受斜劈的支持力增大，滑动摩擦力FfFN也增大，但是滑动摩擦力Ff与支持力FN仍然成比例地增大，其合力的方向仍然竖直向上，保持不变，则滑块对斜劈的作用力的方向仍然竖直向下，故斜劈没有运动的趋势，不受地面的摩擦力，D正确【答案】D二
12、、多项选择题11下列关于摩擦力的说法中，正确的是()A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速【解析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的相对运动与物体的实际运动无关当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，当摩擦力的方向与物体的运动方向相反时为阻力，故C、D项正确【答案】CD12在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图2122所示的情况就是一个实例当运动
13、员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是()图2122A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】发生相互作用的物体均要发生形变，故A错；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【答案】BD13如图2123所示，传送带向右上方匀速运转，石块从漏斗里竖直掉落到传送带上，然后随传送带向上运动下述说法中正确的是
14、()图2123A石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动B石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用C石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用D开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力【解析】由相对运动可知，石块受到向上的滑动摩擦力，使石块加速向上运动，直到与传送带速度相等，若所经位移大于两轮间距，则石块一直加速；若速度相等时所经位移小于两轮间距，则速度相等后石块与传送带相对静止，此后石块受静摩擦力的作用，方向仍沿传送带向上所以选项A、B正确【答案】AB14两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上两个小球下面分别连一轻弹簧两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，
15、如图2124所示已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形则下列判断正确的是()图2124A水平横杆对质量为M的小球的支持力为MgmgB连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为C连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgD套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg【解析】水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg，选项A错误；设下面两个弹簧的弹力均为F，则2Fsin 60mg，解得Fmg，结合胡克定律得kxmg，则xmg，选项B错误，选项C正确；下面的一根弹簧对M的水平分力为Fcos 60mg，再结合胡克定律得kxmg，解得xmg，选项D正确【答案】CD15如图2125所示，倾角为的斜面C置于
16、水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态则()图2125AB受到C的摩擦力一定不为零BC受到地面的摩擦力一定为零CC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，此时地面对C的摩擦力为零【解析】若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误，C项正确；将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C整体在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为零，D项正确【答案】CD
