高考物理备考专题练习卷重力 弹力 摩擦力解析版.docx
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高考物理备考专题练习卷重力弹力摩擦力解析版
高考物理备考：
专题练习卷---重力弹力摩擦力
一单项选择题（每小题5分，共50分）
1.如图所示，质量为mB＝24kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝22kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2），则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为（ ）
A．0.3 B．0.4
C．0.5D．0.6
【答案】：
A
【解析】：
对A受力分析如图甲所示，由题意得，FTcosθ＝Ff1①，FN1＋FTsinθ＝mAg②，Ff1＝μ1FN1③，由①②③得FT＝100N，对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得FTcosθ＋Ff2＝F④，FN2＋FTsinθ＝（mA＋mB）g⑤，Ff2＝μ2FN2⑥，由④⑤⑥得μ2＝0.3，故A选项正确．
2.（2019·河北石家庄联考）如图所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺
时针（图中箭头所示）转动起来，则传送带转动后，下列说正确的是（ ）
A．M受到的摩擦力不变 B．M受到的摩擦力变大
C．M可能减速下滑D．M可能减速上滑
【答案】：
A
【解析】：
根据滑动摩擦力的公式f＝μN，传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力，所以滑动摩擦力大小不变，方向仍沿传送带向上，物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零，故仍匀速下滑，选项A正确．
3.如图所示的四个图中，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（ ）
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
【答案】：
B
【解析】：
如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确．
4．（2019·重庆万州区期中）如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端
固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原
长状态．若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），
当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】：
A
【解析】：
当物体的质量为m时，设下面的弹簧的压缩量为x1，则mg＝k1x1；当物体的质量为2m时，2mg＝k1（x1＋x）＋k2x，联立可得x＝
，A正确．
5.（2019·聊城模拟）小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B（如图所示），现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是（ ）
【答案】C
【解析】：
.小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝gsinθ（θ为斜面的倾角），由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsinθ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确．
6.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：
①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④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．L2＞L1B．L4＞L3
C．L1＞L3D．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D项．
7.（2019·天津模拟）如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止，那么木板受到地面的摩擦力大小为（ ）
A．μ1MgB．μ2mg
C．μ1（m＋M）gD．μ1Mg＋μ2mg
【答案】B.
【解析】：
因为木块对木板的摩擦力大小为μ2mg，方向水平向右，而木板静止，所以地面给木板的静摩擦力水平向左，大小为μ2mg，选项B正确．
8.如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为（ ）
A．
B．
m
C．mD．2m
【答案】C
【解析】：
.由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120°，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C项正确．
9.（2019·四川彭州中学模拟）物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后（ ）
A．M将减速下滑 B．M仍匀速下滑
C．M受到的摩擦力变小D．M受到的摩擦力变大
【答案】B
【解析】：
.传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：
物块受重力、支持力、沿传送带斜向上的滑动摩擦力．传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块沿传送带斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然沿传送带斜向上，所以物块仍匀速下滑．
10.（2019·海南七校联考）如图所示，两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，
连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个
系统处于静止状态．已知A、B的质量均为m，C的质量为M，小球的质量为m0，物体B
与桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法中正确的
是（ ）
A．物体A受到三个力的作用B．小球受到三个力的作用
C．桌面受到物体的摩擦力大小为2μmgD．桌面受到物体的摩擦力大小（M＋m0）g
【答案】：
D
【解析】：
根据题述整个系统处于静止状态可知，物体A受到重力和B的支持力作用，选项A错误．小球受到重力和支持力作用，选项B错误．桌面受到B对它的摩擦力作用，大小等于空箱和小球B的重力，即桌面受到物体的摩擦力大小等于（M＋m0）g，选项C错误D正确．
二不定项选择题（每小题5分，共30分）
11.如图甲所示，斜面体固定在水平面上，斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态，拉力F在如图乙所示的范围内变化，取沿斜面向上为正方向，则下列物块所受的摩擦力Ff与时间t的关系图象可能正确的是（ ）
【答案】：
BD
【解析】：
若t＝0时静摩擦力沿斜面向上，随F减小，Ff增大，当F反向后，Ff在原来基础上继续增大，D正确；若t＝0时静摩擦力沿斜面向下，随F减小，Ff减小，在F＝0前，Ff变为沿斜面向上，B正确．
12.（2019·晋中模拟）水平桌面上平放着一副共54张且每一张质量都相等的扑克牌．牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等．用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指．将第一张牌从牌摞中水平移出（牌与手指之间无滑动）．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．第1张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
B．从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C．从第2张牌到第M张牌之间的牌可能发生相对滑动
D．第54张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
【答案】BD
【解析】：
.第1张牌在手指静摩擦力的作用下水平移动，所以摩擦力的方向与手指运动的方向相同，选项A错误；设竖直压力为FN，每张牌的质量为m，第n张牌（54≥n≥2）受上面第n－1张牌的摩擦力最大为Ff＝μ[FN＋（n－1）mg]，方向与手指的运动方向相同；受下面第n＋1张牌的摩擦力最大为F′f＝μ（FN＋nmg），方向与手指的运动方向相反，由于Ff＜F′f，所以从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动，选项B、D正确，C错误．
13．如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是（ ）
A．甲图方式中墙受到的推力为2FB．乙图方式中墙受到的推力为2F
C．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
【答案】BD
【解析】：
.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图（a）所示（俯视图），此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff＝F.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图（b）所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图（c）所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F′1，由于F＝F′1，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图（d）所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F′2＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F.
14.（2019·北京昌平期末）如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上．重力加速度为
g.则物块（ ）
A．受到重力、支持力、摩擦力和下滑力作用B．受到的摩擦力大小为mgsinθ
C．受到的支持力大小为mgsinθD．受到的摩擦力与支持力的合力大小为mg
【答案】：
BD
【解析】：
质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，受到竖直向下的重力、斜面的支持力和摩擦力，选项A错误．将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件可得受到的摩擦力大小为f＝mgsinθ，受到的支持力大小为FN＝mgcosθ，选项B正确，C错误．物块在重力、支持力、摩擦力作用下平衡，由平衡条件可知，物块受到的摩擦力与支持力的合力大小为mg，选项D正确．
三、非选择题（每题10分，共30分）
15．在现代汽车技术中，一般轿车都设置有“汽车悬架”．麦弗逊式（Mcpherson）及烛式悬架都
是将螺旋弹簧和减振器有机组合，对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑，大大提高了
乘坐者的舒适性．现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧．大弹簧比小弹簧长
0.2m．为了测量弹簧的劲度系数，把组合弹簧的一端平齐并竖直固定，另一端处于自由状
态，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线如图乙所示．
（1）求大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2.
（2）若取下小弹簧，制作一个弹簧测力计，则悬挂一包质量为400g的食用盐，则弹簧伸长多少？
（g取10m/s2）
【答案】：
（1）10N/m 20N/m
（2）0.2m
【解析】：
（1）由图乙可知，当用2N的压力压缩大弹簧时，大弹簧压缩0.2m，由胡克定律有F1＝k1x
可得大弹簧的劲度系数k1＝10N/m.
用5N的压力压缩组合弹簧时，大弹簧压缩0.3m，小弹簧压缩0.1m，有
F2＝k1x1＋k2x2
（2）解得小弹簧的劲度系数k2＝20N/m.
小弹簧下悬挂一包质量为400g的食用盐，弹簧弹力等于食用盐的重力，有F＝mg＝0.4×10N＝4N.
由胡克定律有F＝k2x
解得弹簧伸长x＝0.2m.
16.传送带以恒定的速率v＝10m/s运动，已知它与水平面成α＝37°，如图所示，PQ＝16m，将一个小物体无初速度地放在P点，小物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，问当传送带逆时针转动时，小物体运动到Q点的时间为多少（g取10m/s2）?
【答案】：
见解析
【解析】：
当传送带逆时针转动时，对物体受力分析：
重力mg、支持力N和摩擦力f（方向向下）
则由牛顿第二定律有：
mgsinα＋μmgcosα＝ma1
代入数据解得a1＝10m/s2（方向沿斜面向下）
故当经过时间t1＝1s后，物体的速度与传送带相同．此时物体运动了5m，则在此后的过程中摩擦力f的方向向上
则由牛顿第二定律有：
mgsinα－μmgcosα＝ma2
代入数据解得a2＝2m/s2（方向沿斜面向下）
在由运动学公式L＝vt2＋
a2t
解得t2＝1s（另一个解舍去）
故综上所述总用时为t总＝（1＋1）s＝2s.
17．如图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为m1的物体A，最下端挂着质量为m2的另一物体B，整个装置处于静止状态．
（1）这时两个弹簧的总长度为多大？
（2）若用一个质量为M的平板把下面的物体B竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体B的压力大小．
【答案】：
（1）L1＋L2＋
＋
（2）
＋m2g
【解析】：
（1）劲度系数为k1的轻质弹簧受到向下的拉力为（m1＋m2）g，设它的伸长量为x1，根据胡克定律有
（m1＋m2）g＝k1x1，解得x1＝
劲度系数为k2的轻质弹簧受到向下的拉力为m2g，设它的伸长量为x2，根据胡克定律有
m2g＝k2x2，解得x2＝
这时两个弹簧的总长度为
L＝L1＋L2＋x1＋x2＝L1＋L2＋
＋
.
（2）根据题意，下面的弹簧应被压缩x，上面的弹簧被拉伸x，以A为研究对象，根据平衡条件有
（k1＋k2）x＝m1g，解得x＝
以B为研究对象，设平板对B的支持力为FN，根据平衡条件有FN＝k2x＋m2g＝
＋m2g
故这时平板受到下面物体B的压力大小
F′N＝
＋m2g.
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