统考版高考物理一轮复习课时分层作业（四）重力弹力摩擦力含答案

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基础题组
1．下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
B.物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力
C.用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上
D.重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上
2.
[人教版必修1 P55图3.2－3改编]如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，下列与该弹力有关的说法正确的是( )
A.弹簧发生拉伸形变
B.弹簧发生压缩形变
C.该弹力是由小车形变引起的
D.该弹力的施力物体是小车
3.
(多选)如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态(图中F1水平，F3竖直)，则杆对小球的作用力方向可能是( )
A.F1 B．F2
C.F3 D．F4
4．(多选)如图所示，下雨天，足球运动员在球场上奔跑时容易滑倒，设他的支撑脚对地面的作用力为F，方向与竖直方向的夹角为θ，鞋底与球场间的动摩擦因数为μ，下面对该过程的分析正确的是( )
A.下雨天，动摩擦因数μ变小，最大静摩擦力增大
B.奔跑步幅越大，越容易滑倒
C.当μD.当μ>tan θ时，容易滑倒
5．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态；如图所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( )
A.10 N，方向向左 B．6 N，方向向右
C.2 N，方向向右 D．0
6．(多选)
有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900 g的书，当按钮压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( )
A.笔内小弹簧的劲度系数是500 N/m
B.笔内小弹簧的劲度系数是50 N/m
C.书与桌面间的动摩擦因数是0.02
D.书与桌面间的动摩擦因数是0.2
7．(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.木箱所受的最大静摩擦力Ffm＝21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Ffm＝20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2
8．(多选)如图所示，物体P放在Q之上，Q在光滑水平面上．弹簧秤Ⅰ，其左端与物体P相连，右端与墙相连；弹簧秤Ⅱ右端与Q相连，左端用手水平拉着．当Ⅰ的示数为2 N时，Ⅱ的示数为3 N，则( )
A.P、Q间一定存在一对滑动摩擦力
B.P受摩擦力为2 N，Q受摩擦力为3 N
C.P、Q受摩擦力大小均为2 N
D.P、Q受摩擦力大小均为3 N
9．[2022·成都一模]如图所示，一根直杆固定在水平地面上，与水平地面成θ＝37°的倾角，杆上套着一个质量为m的圆环A，跨过定滑轮的细绳一端系在圆环A上，另一端系一物块B.细绳对圆环A的拉力方向水平向左．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环A与直杆间动摩擦因数为μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，圆环可视为质点，要保证A不向上滑动，所悬挂的物块B质量不能超过( )
A．m B． eq \f(4,3) m
C. eq \f(5,3) m D．2m
综合题组
10．(多选)一根大弹簧内套一根小弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2 m，它们的一端齐平并固定在地面上，另一端自然放置，如图甲所示．当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图象如图乙所示，则两根弹簧的劲度系数k1和k2，分别为( )
A.k1＝5 N/m B．k1＝10 N/m
C.k2＝10 N/m D．k2＝20 N/m
11．(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ12.
[2022·福建漳州市第一次教学质检](多选)橡皮筋具有与弹簧类似的性质，如图所示，一条质量不计的橡皮筋竖直悬挂，劲度系数k＝100 N/m，橡皮筋上端安装有拉力传感器测量橡皮筋的弹力．当下端悬挂一个钩码，静止时拉力传感器读数为10 N，现将一个完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方，取g＝10 m/s2，则( )
A.悬挂第二个钩码的瞬间，拉力传感器的读数仍为10 N
B．悬挂第二个钩码的瞬间，钩码间的弹力大小是20 N
C.悬挂第二个钩码后，拉力传感器的读数恒为20 N
D.悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时下降的高度为10 cm
13．[2022·河北张家口模拟]如图所示，一粗糙斜面放置在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，一端与斜面上的物块M相连，另一端位于天花板上的A点，并通过轻质动滑轮悬挂物块N，系统处于静止状态，现将细绳的一端从天花板上的A点缓慢沿直线移动到B点，已知斜面和M始终保持静止，定滑轮到M处细绳与斜面保持平行，则在此过程中A、M所受细绳拉力的大小可能保持不变( )
A.M所受细绳拉力的大小可能保持不变
B.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
C.斜面所受地面的摩擦力大小一直增大
D.斜面所受地面的支持力大小一直增大
课时分层作业（四） 重力 弹力 摩擦力
1．解析：重力是由于地球吸引产生的，是物体所受地球的万有引力的一个分力，两者一般不相等，A错误；压力和重力是两种性质不同的力，B错误；由平衡条件知，被细线悬挂的物体静止时，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，则一定在悬线所在的直线上，C正确；重心的位置跟物体的形状、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不一定在物体上，如折弯成直角的均匀直杆，D错误．
答案：C
2．答案：A
3.
解析：本题中杆为“定杆”，杆上的力就不一定沿杆的方向，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与轻绳拉力夹角的对顶角范围内（不含水平方向），当绳拉力为零时，杆对小球的作用力竖直向上，如图所示，所以杆对小球的作用力方向可能是F2和F3，选项B、C正确．
答案：BC
4．解析：下雨天，地面粗糙程度变小，动摩擦因数μ变小，最大静摩擦力减小，故A错误；将力F分解，支撑脚对地面的压力为F cs θ，奔跑步幅越大，夹角θ越大，则压力越小，最大静摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正确；当F sin θ＞μF cs θ时人容易滑倒，此时μ答案：BC
5．解析：当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左．可知最大静摩擦力Ffmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N答案：C
6．解析：A对，B错：由于砝码处于静止状态，则kΔx＝mg，所以有k＝ eq \f(mg,Δx) ＝ eq \f(100×10－3×10,2×10－3) N/m＝500 N/m.C错、D对：要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm′g，代入数据解得μ＝0.2.
答案：AD
7．解析：木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N；当推力F>21 N时，物体在地面上运动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20 N，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝ eq \f(Ff,mg) ＝0.2，选项A、D正确．
答案：AD
8．解析：对物体P，由二力平衡知识可知物体P肯定受到向左的2 N的摩擦力，根据力的相互作用原理，物体P对物体Q肯定有向右的2 N的摩擦力，物体Q受到向左的3 N的拉力，由于地面光滑，地面对物体Q没有摩擦力，选项A、C正确，B、D错误．
答案：AC
9．解析：对圆环A受力分析，直杆固定在水平地面上，则可知此杆为“定杆”，则杆对圆环的弹力FN方向垂直于杆向上，对圆环受力分析，如图所示．对物体B，由平衡条件可得T＝mBg，当圆环刚要向上滑动时，根据平衡条件与正交分解可得沿杆的方向有T cs θ＝mg sin θ＋fm，垂直于杆的方向有FN＝T sin θ＋mg cs θ，其中fm＝μFN，联立解得mB＝2m，故悬挂的物块B质量不能超过2m，选项D正确．
答案：D
10．解析：由图象知，当x1＝0.2 m时，F1＝2 N，在0.2 m之内只有小弹簧被压缩．由胡克定律得F1＝k1x1，所以k1＝ eq \f(F1,x1) ＝ eq \f(2,0.2) N/m＝10 N/m.从0.2 m至0.3 m过程中，两弹簧均被压缩．当F2＝ 5 N时，小弹簧的压缩量x2＝0.3 m，大弹簧的压缩量x′2＝x2－x1＝0.3 m－0.2 m＝0.1 m，根据胡克定律得k1x2＋k2x′2＝F2，即k2＝ eq \f(F2－k1x2,x2) ＝ eq \f(5－10×0.3,0.1) N/m＝20 N/m.故选项B、D正确．
答案：BD
11．解析：初始状态时，木块重力的分力与滑动摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以木块先沿斜面向下运动，由牛顿第二定律得，加速度大小a＝g sin θ＋μg cs θ；当小木块速度达到传送带速度时，由于μ＜tan θ，即μmg cs θ＜mg sin θ，所以速度能够继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为沿传送带向上，a＝g sin θ－μg cs θ，加速度变小，则v ­ t图象的斜率变小，所以BD正确．
答案：BD
12．解析：悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋长度还没发生变化，根据胡克定律，橡皮筋拉力大小仍为10 N，钩码间的弹力大小仍是10 N，A正确，B错误；悬挂第二个钩码后，橡皮筋继续伸长，拉力传感器的读数从10 N继续增大，直到弹力等于两个钩码的重力时，拉力传感器的读数才为20 N，C错误；设悬挂第一个钩码稳定时橡皮筋的伸长量为x1，kx1＝G，悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，钩码受力平衡，设此时又伸长x2，则k（x1＋x2）＝2G，代入数据，可得x2＝10 cm，D正确．
答案：AD
13．解析：以动滑轮和物块N为研究对象，受力分析如图所示，由于动滑轮处为一“活结”，两侧细绳为同一条细绳，故拉力T相等，由水平方向所受合力为零可知两侧细绳与竖直方向的夹角θ相等，在竖直方向由平衡条件得2T cs θ＝mg，解得T＝ eq \f(mg,2cs θ) ，将细绳的一端从天花板上的A点缓慢沿直线移动到B点，θ变大，则T变大，选项A错误；因M与N的质量关系不确定，所以最初M所受的静摩擦力方向不确定，如果最初M所受的静摩擦力方向沿斜面向上，当细绳拉力增大时，M所受的静摩擦力会变小，选项B错误；以斜面和M整体为研究对象，斜面受到地面的摩擦力大小等于细绳拉力的水平分量大小，即f＝Tx＝T sin θ＝ eq \f(1,2) mg tan θ，故随着θ增大，斜面所受地面的摩擦力f增大，选项C正确；以斜面和M整体为研究对象，斜面受地面的支持力大小等于整体重力与细绳拉力的竖直分量Ty之和，由于Ty＝T cs θ＝ eq \f(1,2) mg不变，所以斜面所受地面的支持力不变，选项D错误．
答案：C