2021年高考物理一轮复习课时跟踪检测(四)--重力-弹力-摩擦力

课时跟踪检测（四）重力弹力摩擦力[A级——基础小题练熟练快]1．(2019·宁夏长庆期末)下列关于重力、重心的说法，正确的是()A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．任何物体的重心都在物体上，不可能在物体外C．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上D．重力是由地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的解析：选D只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故A错误；物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如环的重心在环的本体外，故B错误；用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，由二力平衡可知，该物体的重心一定在绳子的延长线上，故C错误；重力是由地面附近的物体受到地球的吸引力而产生的，故D正确。2.(2020·浙江台州中学一模)高杆船技是浙江嘉兴文化古镇(乌镇)至今仍保留并演出的传统民间杂技艺术，表演者爬上固定在船上的竹竿，模拟蚕宝宝吐丝作茧的动作祈愿蚕茧丰收。如图所示，此时表演者静止在弯曲倾斜的竹竿上，则下列说法正确的是()A．表演者对竹竿的弹力是由竹竿形变产生的B．表演者对竹竿的力竖直向下C．表演者对竹竿的摩擦力一定为零D．表演者对竹竿的力大于竹竿对表演者的力解析：选B表演者对竹竿的弹力是由人发生形变产生的，故A错误；因为表演者静止在弯曲倾斜的竹竿上，受到重力、弹力和摩擦力作用，且处于平衡，故竹竿对表演者的力竖直向上，根据牛顿第三定律可知表演者对竹竿的力竖直向下，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律可知，表演者对竹竿的力的大小等于竹竿对表演者的力，故D错误。3．图中光滑小球都与下表面接触，则小球一定受支持力的是()解析：选CA、B、D中，如果绳子的拉力等于小球的重力，则小球不会受到支持力作用，但是C中若小球不受支持力的作用，小球不会处于平衡状态，故一定受到支持力作用，故C正确。4.(2019·广东中山一中二模)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点恰好均能静止，物块与地面的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为()A.F1x2＋x1B.2F1x2＋x1C.2F1x2－x1D.F1x2－x1解析：选C设弹簧原长为l0，由平衡条件可得：F1＝k(l0－x1)，F1＝k(x2－l0)，可解得：k＝2F1x2－x1，故选项C正确。5．如图所示，A、B、C、D四个物体的质量相等，与传送带间的动摩擦因数也相同。A、B、C随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，将D轻轻地放在正在运动的传送带上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在D刚开始运动时，下列叙述正确的是()A．A、D受到的摩擦力都不为零B．D受到的摩擦力最大C．B受到的摩擦力大于C受到的摩擦力D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反解析：选BA与传送带一起匀速运动，没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，所以A不受摩擦力，A错误；对D进行受力分析，D与传送带发生相对运动，且对传送带压力最大，所以受到的摩擦力最大，B正确；对B、C进行受力分析，根据平衡条件可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsinθ，方向均沿传送带向上，故C、D错误。6.如图所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R且球半径远小于碗的半径。则弹簧的原长为()A.mgk＋RB.mg2k＋RC.23mg3k＋RD.3mg3k＋R解析：选D以A球为研究对象，小球受三个力：重力、弹力和球壳的支持力如图所示，由平衡条件，得到：tanθ＝mgkx解得：x＝mgktanθ根据几何关系得：cosθ＝12RR＝12，则tanθ＝3，所以x＝mgktanθ＝3mg3k故弹簧原长x0＝3mg3k＋R，故D正确。7.如图所示，质量为2kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，水平地面足够大。t＝0时，物体以2m/s的初速度向右运动，同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2N的拉力F，取向右为正方向，g＝10m/s2，则在t＝0之后()A．物体所受摩擦力不会变化B．物体所受摩擦力会由－4N变为＋2NC．物体所受摩擦力会由－4N变为－2ND．物体所受摩擦力会由＋4N变为＋2N解析：选B分析摩擦力问题的关键是弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力，由题意知，刚开始物体向右运动，所以物体受到向左的滑动摩擦力为－4N；又因为物体受到向左的水平恒力，所以物体向右做匀减速直线运动直到速度为0；之后水平恒力小于最大静摩擦力，故物体受到向右的静摩擦力，与水平恒力等大反向，大小为2N，选项B正确。8.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为()A.mgμB.2mgμC.3mgμD.4mgμ解析：选B设武警战士的头对砖施加的水平力大小为F，则墙对砖的压力大小也为F，取四块砖为一整体，由平衡条件可得：4mg＝2μF，解得：F＝2mgμ，选项B正确。[B级——增分题目练通抓牢]9.(2019·江苏扬州一模)如图所示，长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面，停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L，则该过程中，木板所受摩擦力Ff与位移x的关系图线是()解析：选D由Ff＝μFN可知，随长为3L的木板逐渐进入粗糙桌面，木板所受摩擦力Ff均匀增大，全部进入粗糙桌面后，木板所受支持力不变，则木板所受摩擦力Ff也不再改变，故D正确。10.(2020·潍坊市二模)如图所示，光滑直杆倾角为30°，质量为m的小环穿过直杆，并通过弹簧悬挂在天花板上，小环静止时，弹簧恰好处于竖直位置，现对小环施加沿杆向上的拉力F，使环缓慢沿杆滑动，直到弹簧与竖直方向的夹角为60°。整个过程中，弹簧始终处于伸长状态，以下判断正确的是()A．弹簧的弹力逐渐增大B．弹簧的弹力先减小后增大C．杆对环的弹力逐渐增大D．拉力F先增大后减小解析：选B由几何关系可知，弹簧的长度先减小后增加，即伸长量先减小后增加，弹簧的弹力先减小后增加，选项A错误，B正确；当环缓慢沿杆向上滑动时，因为弹簧对环始终是拉力作用，则一定存在一个位置，即弹簧的弹力、重力以及力F相平衡，此时杆对环的弹力为零，则环在上滑的过程中杆对环的弹力先增加后减小，再增加，选项C错误；设弹簧与杆之间的夹角为θ，则在圆环从开始到弹簧与杆垂直位置的过程中，由平衡知识：F弹cosθ＋F＝mgcos30°，随θ角的增加，F弹减小，则F增大；在圆环从弹簧与杆垂直位置到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中，由平衡知识：F＝F弹cosθ＋mgcos30°，随θ角的减小，F弹增大，则F仍然是增大；可知拉力F一直增大，选项D错误。11．(多选)(2019·江淮十校第二次联考)某同学用如图所示的装置开展探究实验，固定在墙壁上的一个力传感器通过一根水平绳与小木块B相连，A、B都放在质量可以忽略的长薄板C上，地面光滑。已知A的质量为0.8kg，B的质量为0.4kg，A、C间与B、C间的动摩擦因数都为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g＝10m/s2，当施加一个力F作用在A上，下列说法正确的是()A．F＝1N时，力传感器示数为1NB．F＝3N时，力传感器示数为3NC．F＝4N时，力传感器示数为4ND．F＝5N时，力传感器示数为2N解析：选AD对于轻质薄板C，合力一定为零。A、C间的最大静摩擦力为4N，B、C间的最大静摩擦力为2N。当F＝1N时，C与A、B都保持相对静止，由平衡条件知道力传感器示数为1N，A项正确；当F＝3N，拉力超过B、C间的最大静摩擦力，发生相对滑动。B、C间的摩擦力为2N，A、C间摩擦力也是2N，是静摩擦力，从而保持轻质薄板C的合力零。同理分析知道，拉力F超过2N，力传感器示数总是2N，保持轻质薄板C的合力零，A、C不可能发生相对滑动。所以B、C两项错误，D正确。12.(多选)如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm，某人用600N的力把它们拉长至1.6m，则()A．人的每只手受到拉力器的拉力为300NB．每根弹簧产生的弹力为150NC．每根弹簧的劲度系数为125N/mD．每根弹簧的劲度系数为500N/m解析：选BC每只手的拉力均为600N，故选项A错误；每根弹簧的弹力为F＝6004N＝150N，故选项B正确；每根弹簧的劲度系数k＝Fx＝1501.6－0.4N/m＝125N/m，故选项C正确，D错误。13.(多选)如图所示，在水平地面上固定一个斜面体，在它上面放有质量为M的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个质量为m的小环，并将环套在一根两端固定的水平直杆上，杆与环间的动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态。则杆对环的摩擦力Ff的大小可能为()A．0B．MgsinθC．Mgsinθ·cosθD．Mgsinθ＋μmg解析：选AC若木块与斜面间的动摩擦因数足够大，可使细线的拉力T＝0，此时环与杆间的摩擦力Ff＝0；若斜面光滑，则细线拉力T＝Mgsinθ，对环受力分析，由平衡条件可得：环与杆间的摩擦力Ff＝Tcosθ＝Mgsinθ·cosθ，由上分析可知0≤Ff≤Mgsinθ·cosθ，故A、C正确。14.(2019·甘肃省天水市调研)如图所示，A、B两个物体质量分别为m1和m2，A与B间动摩擦因数为μ1，B与地面间动摩擦因数为μ2。现用力F拉着A物体向右运动，B保持静止，则关于地面对B物体的摩擦力大小和方向下列说法正确的是()A．μ2(m1＋m2)g，方向水平向左B．μ2(m1＋m2)g，方向水平向右C．μ2m2g，方向水平向左D．μ1m1g，方向水平向左解析：选D对A受力分析，A受到重力、支持力、拉力和B对A的摩擦力FfBA＝μ1m1g，方向水平向左；对B受力分析，在水平方向B受到A对B的摩擦力FfAB与地面对B的摩擦力，由于B保持静止，所以地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力大小相等，方向相反，又因为A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是相互作用力，大小相等，方向相反，故地面对B物体的摩擦力大小为μ1m1g，方向水平向左，故D正确，A、B、C错误。15.如图所示，一木块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤掉，下列对木块的描述正确的是()A．木块将沿斜面下滑B．木块受到的摩擦力变大C．木块立即获得加速度D．木块所受的摩擦力方向改变解析：选D设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为Gsinθ，在斜面平面内受力如图甲。力F未撤掉时，由图根据平衡条件得，静摩擦力大小f1＝Gsinθ2＋F2，力F撤掉时，重力分力GsinθGsinθ2＋F2，所以木块仍保持静止。由图乙，根据平衡条件得f2＝Gsinθ，所以木块受到的摩擦力变小。由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变。故D项正确。