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第1讲重力弹力摩擦力一、单项选择题1.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法中正确的是()A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力2.(2016·盐城中学)如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,b弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2,则a、b的伸长量之比为()A.B.C.D.3.(2016·中华中学)如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上4.如图所示,有黑、白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用细线与墙连接着,黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平,欲使黑、白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力F值为()A.μmgB.4μmgC.5μmgD.μmg5.(2017·金陵中学)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向,g=10m/s2)()ABCD二、多项选择题6.(2014·广东改编)如图所示,水平地面上堆放着原木.关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法中正确的是()A.M处受到的支持力方向竖直向上B.N处受到的支持力方向竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.M处受到的静摩擦力沿水平方向7.(2016·南通质检)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()A.绳子上拉力可能为零B.地面受的压力可能为零C.地面与物体间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力8.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F向左拉动B,使B以速度v做匀速运动,这时绳水平,张力为FT.下列说法中正确的是()A.FT=FB.木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于FTC.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力D.若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力仍为F9.(2016·苏州一模改编)如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底板的动摩擦因数为μ2(μ2μ1),车厢的倾角用θ表示.下列说法中正确的是()A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθμ2B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθμ2C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2tanθμ1D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足tanθμ2μ1三、非选择题10.木块A、B分别重50N和60N,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2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.11.(2015·常州一中)如图所示,一重为40N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13N,F2=6N.已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)求木块所受的摩擦力的大小和方向.(2)当只将F1撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向.(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向.第1讲重力弹力摩擦力1.D【解析】发生相互作用的物体均要发生形变,故A错;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B错误;在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误、D正确.2.C【解析】对小球受力分析,受到竖直向下的重力和两个弹簧的弹力,根据共点力平衡条件可得Ta=,Tb=mgtan30°,根据胡克定律可得Ta=k1x1,Tb=k2x2,联立解得=,故C正确.3.D【解析】小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由二力平衡知识可知,杆对小球的弹力与重力等大、反向.4.C【解析】以黑毛巾为研究对象,其水平受力如图所示:其中f1=μmg,f2=μmg,f3=μmg,f4=2μmg,故F=f1+f2+f3+f4=5μmg.5.B【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力,由Ff=μFN和FN=mgcosθ,联立得Ff=6.4N,方向为沿斜面向下,当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsinθμmgcosθ,滑块不动,滑块受的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得Ff'=mgsinθ,代入可得Ff'=6N,方向为沿斜面向上,故选项B正确.6.AD【解析】M处受到的支持力与地面垂直向上,即竖直向上,故A正确;N处受到的支持力与原木P垂直向上,不是竖直向上,故B错误;原木相对于地面有向左运动的趋势,则在M处受到的摩擦力方向沿地面向右,故C错误,D正确.7.AD【解析】经分析,绳子上拉力可能为零,地面受的压力不可能为零,选项A对,而B错;由于绳子处于竖直伸直状态,绳子中拉力只可能竖直向上,所以地面与物体B间不可能存在摩擦力,而A、B之间可能存在摩擦力,选项C错,而D对.8.BD【解析】木块A、B之间发生了相对运动,所以木块A受到的是水平向左的滑动摩擦力(设其大小为f1).因为木块A相对地面静止,其受力平衡,所以f1=FT,B正确;根据牛顿第三定律,木板B受到木块A对其施加的水平向右的滑动摩擦力的作用(大小为f1),因为木板B相对地面向左运动,所以还受到地面对其施加的水平向右的滑动摩擦力的作用(设其大小为f2),在水平方向上还受到水平向左的拉力F,三力平衡,所以F=f1+f2=FT+f2,A、C错误;若木板B以2v的速度匀速运动,其受到的两个滑动摩擦力大小和方向均不变,拉力仍为F,D正确.9.AC【解析】卸干净全部沙子,对沙子整体法分析,重力沿车厢向下的分力需大于沙子与车厢底板的最大静摩擦力,有mgsinθμ2mgcosθ,得出μ2tanθ,A正确,B错误;只卸部分沙子,对上层沙子为研究对象,重力沿车厢向下的分力需大于与下层沙子间的最大静摩擦力,应有m'gsinθμ1m'gcosθ,得出μ1tanθ,而对下层沙子要与底板不滑动,需m″gsinθμ2m″gcosθ,得出μ2tanθ,C正确,D错误.10.8N9N【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=F弹=kx=400×0.02N=8N,木块B受地面的最大静摩擦力为=μ=0.25×60N=15N,施加F后,对木块B有F+F弹,故B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为FB'=F+F弹=9N,施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为FA'=8N.11.(1)7N水平向左(2)6N水平向右(3)8N水平向左【解析】当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μFN=μG=0.2×40N=8N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N.(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7N的力.由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7N,方向水平向左.(2)将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6N,方向水平向右.(3)撤掉F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8N,方向水平向左.