2015-2016高考物理重力弹力摩擦力专题训练（有答案）

力具有物质性，不能离开物体而存在。下面是查字典物理网整理的重力弹力摩擦力专题训练，请考生及时练习。

一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)

1.对于相互接触的两个物体之间同一接触面上的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是 ()

A.有弹力必有摩擦力

B.有摩擦力必有弹力

C.摩擦力的大小一定与弹力成正比

D.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直

2.(2013济宁模拟)如图所示,小球A的重力为G=20N,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为 ()

A.0,G B.G,0

C., D.,G

3.自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车,又称为翻斗车、工程车,由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示,在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中,有关货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff,下列说法中正确的是 ()

A.摩擦力Ff逐渐增大

B.摩擦力Ff先增大后不变

C.支持力FN逐渐减小

D.支持力FN先减小后不变

4.一个长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小) ()

A.3L B.4L

C.5L D.6L

5.(2013桂林模拟)如图所示,物体A、B和C叠放在水平桌面上,水平力FB=5N、FC=10N分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止。以、、分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小,则 ()

A.=5N,=0,=5N

B.=5N,=5N,=0

C.=0,=5N,=5N

D.=0,=10N,=5N

6.(2013佛山模拟)如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。物体A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是 ()

A.B受到向左的摩擦力

B.B对A的摩擦力向右

C.地面对A的摩擦力向右

D.地面对A没有摩擦力

7.(2013冀州模拟)木块A、B的重力均为40N,它们与水平地面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x=2.0cm,弹簧的劲度系数k=400N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=10N的水平力推木块B,如图所示,力F作用后 ()

A.木块A所受静摩擦力大小为10N

B.弹簧的压缩量变为2.5cm

C.木块B所受静摩擦力为0

D.木块B所受静摩擦力大小为2.0N

8.(2013大同模拟)叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏形式,也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为 ()

A.G B.G C.G D.G

9.如图所示,倾角为的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则 ()

A.B受到C的摩擦力一定不为零

B.C受到水平面的摩擦力一定为零

C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左

D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

10.(能力挑战题)如图所示,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,已知木块与长木板间的动摩擦因数为1,长木板与地面间的动摩擦因数为2,则 ()

A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mg

B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m+M)g

C.当F2(m+M)g时,长木板便开始运动

D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动

二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

11.(14分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成30夹角,已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA。(g=10m/s2)

12.(16分)人重600N,木块A重400N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:

(1)人对绳的拉力大小;

(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向。答案解析

1.【解析】选B、D。弹力是摩擦力产生的必要条件之一,但有弹力不一定有摩擦力,A项错,B项正确;摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与弹力成正比,但静摩擦力与弹力的大小无必然关系,C项错;弹力的方向总是垂直于接触面而指向被压或被支持的物体,摩擦力的方向总是沿着接触面并与接触面相切,D项正确。

2.【解析】选A、B、C。球A处于静止状态,球A所受的力为平衡力,即线对球的拉力FT及桌面对球的支持力FN共同作用与重力G平衡,即FT+FN=G,若线恰好伸直,则FT=0,FN=G,A对;若球刚好离开桌面,则FN=0,FT=G,B对;也可能FN=FT=,C对;而D选项中,竖直向上的合力为+G=2GG,故D错。

3.【解析】选C。车厢相当于斜面(设其与水平方向的夹角为),车厢由水平位置逐渐抬起的过程,斜面与水平方向的夹角增大。货物所受车厢的支持力FN=mgcos逐渐减小,故选项C正确,D错误;货物所受车厢的摩擦力Ff不能判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,故选项A、B错误。

4.【解析】选C。一个弹簧挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L,伸长L,劲度系数k=,若两个小球如题图所示悬挂,则下面的弹簧伸长L,上面的弹簧受力2mg,伸长2L,则弹簧的总长为L+L+L+2L=5L。故C正确。

5.【解析】选C。A静止,与B无相对运动趋势,故=0;B静止,水平方向必受到C的静摩擦力,且=FB=5N;C静止,水平方向受到水平向右的外力FC=10N,同时受到B对C的水平向左的静摩擦力,大小为5 N,故桌面对C的静摩擦力大小为5N,C正确。

6.【解析】选D。弹簧被压缩,给物体B的弹力水平向左,因此物体B平衡时必受

到水平向右的摩擦力,则B对A的摩擦力水平向左,故A、B均错误;取A、B整体为研究对象,因系统静止,水平方向所受合力为零,地面对A的摩擦力一定为零,故D正确,C错误。

7.【解析】选D。A、B与地面间的最大静摩擦力Ffm=

FN=10N,而弹簧压缩2.0cm时产生的弹力F弹=kx=

8NB.

C.== D.=

【解析】选C。物体在三种不同的运动情况下,都相对水平面有运动,故它受到滑动摩擦力的作用,在三种情况下,水平地面对物体的支持力的大小都等于物体的重力,故物体对地面的正压力的大小都等于其重力,即FN=mg。由Ff=FN知以上三种情况下摩擦力的大小相等,故选项C正确。

8.【解析】选C。由于下面五人背部呈水平状态,所以处在最高层的那个人共受到三个力的作用而处于平衡状态:竖直向下的重力、两条腿受到的竖直向上的支持力,每个支持力大小为G;根据牛顿第三定律,处在中间层的那两个人每人承受了竖直向下的压力,大小为G,对中间层的那两个人受力分析,同理可得,他们每条腿对最底层人员的压力大小为G;分析最底层正中间那个人的受力情况,其共受到五个力的作用:竖直向下的重力G、两个竖直向下的正压力(大小均为G)和两条腿受到的竖直向上的支持力(设大小均为FN),根据平衡条件,可得2FN=G+G+G,所以FN=G,根据牛顿第三定律,这个人的一只脚对水平地面的压力约为G。本题正确选项为C。

9.【解题指南】解答本题应把握以下两点:

(1)B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系。

(2)水平面对C的支持力利用整体法分析。

【解析】选C。以B物体为研究对象,沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力,静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力,所以可能为0,可能沿斜面向上或向下,A错误;对B、C整体受力分析可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡,方向水平向左,B错误,C正确;水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力,D错误。

【总结提升】静摩擦力方向的判定技巧

(1)判定依据:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。

(2)判定步骤:

①选研究对象(即受摩擦力作用的物体)。

②选跟研究对象接触的物体为参考系。

③假设接触面光滑。

④找出研究对象相对参考系的运动趋势方向。

⑤静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。

10.【解析】选A、D。木块向右滑行,木块受到水平向左的滑动摩擦力,其大小Ff=1mg,则木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为1mg,由于木板处于静止状态,故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是1mg,方向水平向左,A正确,B错误;力F发生变化,只能改变木块的运动状态,但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化,因此长木板仍保持静止状态,C错误,D正确。

11.【解析】对A球受力分析如图所示,可知:

水平方向:

FTcos30=FNAsin30 (4分)

竖直方向:FNAcos30=mAg+FTsin30 (4分)

同理对B球进行受力分析及正交分解得:

竖直方向:FTsin30=mBg (3分)

联立以上三式可得:

FT=60N,mA=6kg。 (3分)

答案：60N 6 kg

12.【解析】设绳子的拉力为FT,木块与地面间的滑动摩擦力为FfA。

(1)取人和木块为整体,并对其进行受力分析,如图甲所示,由题意可知

FfA=(GA+G人)=200N。 (3分)