2021高考物理一轮复习经典组合之弹力、摩擦力的受力分析与计算Word版含答案.docx

弹力、摩擦力的受力分析与计算
(限时：45分钟)
一、单项选择题
1. 在建筑装修中，工人用质量为M的磨石对斜壁(斜壁与竖直方向的夹角为θ)进行打磨，如图1所示．当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁匀速向上运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是 (　　)

图1
A．(F－mg)cos θ
B．μ(mg－F)sin θ
C．μ(mg－F)
D．μ(F－mg)
答案　A
解析　分析磨石的受力状况，沿斜面对上的F的分力等于重力沿斜面对下的分力与摩擦力之和，在沿斜面方向上Fcos θ＝mgcos θ＋Ff，Ff＝μFN，mgsin θ＋FN＝Fsin θ，由此可得，只有A对．
2. 如图2所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为.现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最终直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的 (　　)

图2

答案　C
3． 如图3所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢与钢索匀加速向上运动时，车厢中的人对厢底的压力为其体重的1.25倍(车厢底始终保持水平)，则车厢对人的摩擦力是其体重的 (　　)

图3
A.倍 B.倍
C.倍 D.倍
答案　B
4. 如图4所示，两光滑硬杆AOB成θ角，在两杆上各套上轻环P、Q，两环用细绳相连，现用恒力F沿OB方向拉环Q，当两环稳定时细绳拉力为 (　　)

图4
A．Fsin θ B．F/sin θ
C．Fcos θ D．F/cos θ
答案　B
5． 如图5，光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平．则在斜面上运动时，B受力的示意图为 (　　)

图5

答案　A
6． 如图6所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则木板受到地面的摩擦力 (　　)

图6
A．大小为μ1mg，方向向左
B．大小为μ1mg，方向向右
C．大小为μ2(m＋M)g，方向向左
D．大小为μ2(m＋M)g，方向向右
答案　A
7. 如图7所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2.则a、b两弹簧的伸长量x1与x2之比为(　　)

图7
A. B. C. D.
答案　A
8. 如图8所示，mA＝1 kg，mB＝2 kg，A、B间动摩擦因数是0.5，水平面光滑．用10 N水平力F拉B时，A、B间的摩擦力是 (　　)

图8
A．5 N B．15 N
C. N D. N
答案　C
9. 如图9所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA＝1 kg，mB＝2 kg，mC＝3 kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽视不计．若要用力将C物体拉动，则作用在C物体上水平向左的拉力最小为(取g＝10 m/s2)(　　)

图9
A．6 N B．8 N
C．10 N D．12 N
答案　B
二、多项选择题
10. 两倾斜的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体，如图10所示．当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线始终与杆垂直，B的悬线始终竖直向下，则
(　　)

图10
A．A环与杆无摩擦力 B．B环与杆无摩擦力
C．A环做的是匀速运动 D．B环做的是匀速运动
答案　AD

图11
11．如图11所示，将一根不行伸长的松软轻绳左右两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在轻绳上，达到平衡时两段绳子间的夹角为θ1，此时绳子张力为F1，将绳的右端移到C点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，此时绳子张力为F2，再将绳子的右端由C点移动至D点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，此时绳子张力为F3，不计一切摩擦，且BC为竖直线，则 (　　)
A．θ1＝θ2<θ3 B．θ1＝θ2＝θ3
C．F1>F2>F3 D．F1＝F2<F3
答案　AD
12. 如图12所示，甲物体在水平外力F的作用下静止在乙物体上，乙物体静止在水平面上．现增大水平外力F，两物体照旧静止，则下列说法正确的是 (　　)

图12
A．乙对甲的摩擦力确定增大
B．乙对甲的支持力确定增大
C．乙对地面的摩擦力确定增大
D．乙对地面的压力确定增大
答案　BC
13. 质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图13所示，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角的力F作用，两力在同一竖直平面内且等大反向，此时两木块保持静止，则 (　　)

图13
A．b对a的支持力确定小于mg
B．水平面对b的支持力可能大于2mg
C．b与水平面之间可能存在静摩擦力
D．a、b之间确定存在静摩擦力
答案　AD
三、非选择题
14．如图14所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量为m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g＝10 m/s2)

图14
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长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11 cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？
(3)若将弹簧拉长13 cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
答案　(1)200 N/m　(2)2 N　(3)4 N
解析　(1)物体匀速前进时，k(x－x0)＝μmg
则k＝＝＝200 N/m
(2)F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10)＝2 N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力
Ffm＝0.2×2×10 N＝4 N
故物体没动，所受静摩擦力Ff1＝F1＝2 N.
(3)弹簧弹力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10) N＝6 N.
物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为
Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.