高考物理一轮复习知能演练-2.1-重力-弹力-摩擦力-沪科版.doc

2013届高考物理一轮复习知能演练 2.1 重力 弹力 摩擦力 沪科版

1. 关于力的概念, 下列说法正确的是(　　)
A. 一个受力物体可能受到两个施力物体的作用
B. 力可以从一个物体传给另一个物体
C. 只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用
D. 一个受力物体可以不对其他物体施力
解析: 选A.由于一个受力物体可能同时受到两个力的作用, 所以一个受力物体可以找到两个施力物体, A正确; 因为力是物体之间的相互作用, 所以力不能通过一个物体传给另一个物体, B错误; 力可以分为接触力和非接触力两大类, 不接触的物体之间也可能存在相互作用, C错误; 根据力的定义可知: 受力物体同时也是施力物体, D错误; 答案为A.
2. 如图2－1－11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(　　)

图2－1－11

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或质量分布有关, 物体重心一定在物体上
D. 力是使物体运动的原因
解析: 选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, 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A正确, B错误; 从图中可以看出, 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, 物体的重心可以在物体上也可以不在, 故C错误; 力不是使物体运动的原因而是改变运动状态的原因, 所以D错误.
3. (2012·浙江金华一中月考)如图2－1－12所示的四个图中, AB、BC均为轻质杆, 各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接, 两杆都在B处由铰链连接, 且系统均处于静止状态. 现用等长的轻绳来代替轻杆, 能保持平衡的是(　　)

图2－1－12

A. 图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B. 图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C. 图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D. 图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
解析: 选 B.因为各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接, 两杆之间也由铰链连接, 故轻杆是“自由杆”, 杆中的力一定沿杆, 若能用轻绳代替则杆对B点要产生拉力, 四个图中AB杆、BC杆对“B点”的作用力如图所示, AB杆是拉力的是图甲、丙、丁, BC杆是拉力的只有图丙, 因为绳对作用点只能产生拉力, 故只有选项B正确.

4.

图2－1－13
(2012·芜湖市测试)缓冲装置可抽象成如图2－1－13所示的简单模型, 图中A、B为原长相等, 劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧. 下列表述正确的是(　　)
A. 装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关
B. 垫片向右移动稳定后, 两弹簧产生的弹力之比F1∶F2＝k1∶k2
C. 垫片向右移动稳定后, 两弹簧的长度之比l1∶l2＝k2∶k1
D. 垫片向右移动稳定后, 两弹簧的压缩量之比x1∶x2＝k2∶k1
解析: 选 D.不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关, A错误; 在垫片向右运动的过程中, 由于两个弹簧相连, 则它们之间的作用力等大, B错误; 由于两弹簧的劲度系数不同, 由胡克定律F＝kΔx可知, 两弹簧的压缩量Δx1∶Δx2＝k2∶k1, 所以C错误, D正确.

图2－1－14
5. 如图2－1－14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的静止物体上, 另一端施一水平拉力F.(g＝10 m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2, 当弹簧长度为12 cm时, 物体恰好匀速运动, 弹簧的劲度系数多大？
(2)若将弹簧拉长到11 cm时, 物体所受到的摩擦力大小为多少？
(3)若将弹簧拉长到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)
解析: (1)物体匀速前进时, k(x－x0)＝μmg, 则k＝＝ N/m＝200 N/m.
(2)F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10) N＝2 N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力fm＝0.2×2×10 N＝4 N
故物体没动, 所受静摩擦力f1＝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f2＝μN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.
答案: (1)200 N/m　(2)2 N　(3)4 N

一、选择题
1. 下列说法中正确的是(　　)
A. 被踢出去的足球能在空中飞行, 除受重力和空气阻力外, 还受到踢球的脚对它施加的力
B. 由一定距离的磁极间有相互作用力可知, 力可以离开物体而独立存在
C. 力的大小可以用天平测量
D. 在力的示意图中, 长的线段所对应的力不一定比短的线段所对应的力大
解析: 选 D.被踢出的球, 在空中飞行时, 脚对球已无作用力, A错误; 力不可能离开物体而存在, B错误; 力的大小可用测力计测量, 天平测物体的质量, C错误; 在力的示意图中, 线段的长短不严格表示力的大小, D正确.
2. 下列说法中正确的是(　　)
A. 人走路时, 会受到静摩擦力作用, 方向向前
B. 武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时, 所受的摩擦力的方向是向下的
C. 举重运动员举杠铃时先在手上擦一些镁粉是为了增加手与杠铃间的最大静摩擦力
D. 在结冰的水平路面上洒些细土, 人走上去不易滑倒, 是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
解析: 选ACD.人走路时向后蹬地, 受到向前的静摩擦力, A正确; 武警战士匀速上攀时, 所受的静摩擦力竖直向上, 与重力等大反向, B错误; 举重运动员在手上擦一些镁粉, 冰面上洒些细土, 目的是增大物体间的动摩擦因数, 从而增大最大静摩擦力, 故C、D均正确.
3. (2012·三明模拟)下列关于物体重力的说法中正确的是(　　)
A. 地球上的物体只有运动时才受到重力
B. 同一物体在某处向上抛出后所受重力较小, 向下抛出后所受重力较大
C. 某物体在同一位置时, 所受重力与静止还是运动无关, 重力大小是相同的
D. 物体所受重力大小与其质量无关
解析: 选C.地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用, 故运动或静止的物体均受重力, A错误; 某物体在地球某点处, 受地球吸引而产生的重力一定, 与此物体运动状态无关, B错误, C正确; 物体所受重力G＝mg, 在g一定时, G由m决定, D错误.
4. 如图2－1－15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(　　)

图2－1－15

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
解析: 选 D.用假设法分析: 甲图中, 假设A受摩擦力, 与A做匀速运动在水平方向合力为零不符, 所以A不受摩擦力; 乙图中, 假设A不受摩擦力, A将相对B沿斜面向下运动, 从而A受沿F方向的摩擦力, 综上可知, D选项正确.
5.

图2－1－16
(2012·珠海市高三摸底考试)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体, 静止时弹簧伸长量为L, 现用该弹簧沿倾角为30°的斜面拉住质量为2m的物体, 系统静止时弹簧伸长量也为L, 如图2－1－16所示, 则物体此时所受摩擦力(　　)
A. 等于零
B. 大小为mg , 方向沿斜面向下
C. 大小为mg, 方向沿斜面向上
D. 大小为mg, 方向沿斜面向上
解析: 选A.由胡克定律可得, mg＝kL, 当将物体用弹簧拉住放在斜面上时, 重力沿斜面向下的分力为mgsin30°＝mg, 而此时弹簧的伸长量为L, 所以弹簧弹力大小等于重力沿斜面向下的分力, 二力平衡, 物体不受摩擦力.
6.

图2－1－17
如图2－1－17所示, 一重为10 N的球固定在支杆AB的上端, 今用一段绳子水平拉球, 使杆发生弯曲, 已知绳的拉力为7.5 N, 则AB杆对球的作用力(　　)
A. 大小为7.5 N
B. 大小为10 N
C. 方向与水平方向成53°角斜向右下方
D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
解析: 选 D.本题考查力与物体的平衡, 对小球进行受力分析可得, AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向, 令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α, 可得tanα＝＝, α＝53°, 故D项正确.
7.

图2－1－18
(2012·江南十校联考)如图2－1－18所示, 斜面小车M静止在光滑水平面上, 一边紧贴墙壁. 若再在斜面上放一物体m, 且M、m相对静止, 此时小车受力个数为(　　)
A. 3　　　　　　　　　　　 B. 4
C. 5 D. 6
解析: 选 B.在小车所受外力中可以直接确定的有重力、地面的支持力、物体的压力. 再由物体受力平衡知物体必受到斜面的摩擦力, 由牛顿第三定律知物体对小车有摩擦力的作用. 再由整体受力平衡可知墙壁对小车无弹力的作用, B正确.
8. 质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面底端上滑, 斜面倾角为θ, 物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ, 图2－1－19中表示该物块的速度v和所受摩擦力f随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向), 可能正确的是(　　)

图2－1－19

解析: 选AC.由于μ>tanθ, 即μmgcosθ>mgsinθ, 小物块所受的重力沿斜面向下的分力小于它的最大静摩擦力, 所以小物块沿斜面先做匀减速运动, 速度减为零后静止在斜面上, 选项A正确. 小物块滑动时受到的滑动摩擦力f1＝μmgcosθ, 它的大小不变, 方向沿斜面向下; 根据力的平衡条件知, 小物块静止时受到的静摩擦力f2＝mgsinθ与水平面的夹角为θ), 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2－1－21

解析: 选C.板在逐渐抬起的过程中, 滑块和板间的静摩擦力逐渐增大, 当θ＝30°时达到最大静摩擦力, 以后为滑动摩擦力, F＋μmgcosθ＝mgsinθ, F＝mg(sinθ－μcosθ), C正确.
10. (2012·广州模拟)

图2－1－22
如图2－1－22所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图, A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点, 则下列判断正确的是(　　)
A. B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反
B. D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反
C. D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同
D. 主动轮受到的摩擦力是阻力, 从动轮受到的摩擦力是动力
解析: 选BCD.P为主动轮, 假设接触面光滑, B点相对于A点的运动方向一定与B点的运动方向相同, A错误; Q为从动轮, D点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反, Q轮通过静摩擦力带动, 因此, D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同, B、C均正确; 主动轮靠摩擦带动皮带, 从动轮靠摩擦被皮带带动, 故D也正确.
二、非选择题
11. 木块A、B分别重50 N和60 N, 它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25; 夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm, 弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动. 现用F＝1 N的水平拉力作用在木块B上, 如图2－1－23所示, 求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.

图2－1－23

解析: 未加F时, 木块A、B受力平衡, 所受静摩擦力等于弹簧的弹力, 即
fA＝fB＝kx＝400×0.02 N＝8 N
又因木块B受地面的最大静摩擦力为
fBm＝μGB＝0.25×60 N＝15 N
施加F后, 对木块B, 由于F＋F弹木块A所受摩擦力仍为静摩擦力, 其大小为fA′＝8 N.
答案: 8 N　9 N

图2－1－24
12. 如图2－1－24所示, 质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上, 且弹簧B分别与地面和物体A相连接, 现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接, 当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变. 已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2, 不计定滑轮、细绳的质量和摩擦. 将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时, 弹簧B的弹力变为原来的, 试求a、b两点间的距离.
解析: 开始时, B被压缩的长度为x1, 有k1x1＝mg.
当弹簧B的弹力变为mg时, 处于压缩状态时的压缩量为x2, 则k1x2＝mg,
若此时弹簧C的形变量为x3, 有k2x3＝mg,
a、b间距为x1－x2＋x3＝.
当弹簧B的弹力为mg时, 处于伸长状态时的伸长量为x2′, 则k1x2′＝mg.
若此时弹簧C的形变量为x3′, 有k2x3′＝mg
a、b间距为: x1＋x2′＋x3′＝.
答案: 或

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