2020届高考物理复习相互作用核心素养提升练四2.1重力弹力摩擦力新人教版

1、重力弹力摩擦力(45分钟100分)(20分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分，14题为单选题，5题为多选题)1.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是()A.图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.图丙中，即将被踢起的足球一定能被看作质点D.图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变【解析】选D。甲图中，足球受到的弹力大小等于它的重力大小，不能说弹力就是重力，故A错误。乙图中，两个足球虽相互接触但无挤压，没

2、有弹性形变，没有相互作用的弹力，故B错误。丙图中，对于即将被踢出的足球，若研究脚的弹力时不能看成质点，故C错误。丁图中，落入球网中的足球受到弹力是因为球网发生了形变，故D正确。2.如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是()A.台灯受到水平向左的摩擦力B.若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大C.支架对灯头的支持力方向竖直向上D.整个台灯所受的合外力方向向左【解析】选C。以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，合力为零，故选项A、D错误；根据二力平衡可知灯头所受

3、支架的支持力竖直向上，故选项C正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故选项B错误。3.在如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是()A.F1=F2=F3B.F1=F2F2D.F3F1F2【解析】选A。对小球受力分析，左边装置中下面的小球受到重力mg和轻弹簧的弹力F1的作用，根据平衡条件可知F1=mg；其他两个装置中弹簧的弹力等于细线的拉力，对小球受力分析，根据平衡条件可知细线上拉力等于小球重力，则有F2=F3=mg。因此，F1=F2=F3=mg，A项正

4、确，B、C、D项错误。4.(2018秦皇岛模拟)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f3。下列关于f1、f2、f3的大小关系正确的是()A.f10B.f2f3C.f2f3D.f2=f3【解析】选D。图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力f1=0，若有摩擦力，则系统不能平衡，故A项错误

5、；根据图甲的情景可知，在图乙、丙中，物块受到斜面作用的都是滑动摩擦力和支持力，合力与物块重力平衡即竖直向上，因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与图甲的受力情况相同，因此有f1=f2=f3=0，B、C项错误，D项正确。5.(2019临沂模拟)物体b在力F作用下将物体a向光滑竖直墙壁挤压，如图所示，a、b处于静止状态，则()A.a受到的摩擦力有1个B.a受到的摩擦力大小不随F变化C.a受到的摩擦力大小随F的增大而增大D.a对b的摩擦力方向竖直向上【解析】选A、B。对于a，由于墙壁光滑，a处于静止

6、状态，受重力、b对a的压力、墙壁的b弹力、对a的静摩擦力处于平衡，则b对a的摩擦力大小等于a的重力大小，方向竖直向上，F增大，摩擦力大小不变，始终等于a的重力大小，由牛顿第三定律知，a对b的摩擦力方向竖直向下。二、计算题(本题共15分，需写出规范的解题步骤)6.如图所示，质量为m1=5kg的滑块静置于一粗糙的斜面上，现用一平行于斜面的力F=30N推滑块，使滑块沿斜面向上匀速运动，已知斜面体质量为m2=10kg，且始终静止，g取10m/s2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力。(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。【解析】(1)对滑块受力分析，如图甲所示，在平行斜面的方向上，有F=m1gsin30+f，

7、可得斜面对滑块的摩擦力f=5N，方向沿斜面向下。(2)因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当作一个整体，其受力分析如图乙所示。根据平衡条件得水平方向：f地=Fcos30竖直方向：N地=(m1+m2)g-Fsin30解得地面对斜面体的摩擦力f地=15N，方向水平向左；地面对斜面体的支持力N地=135N，方向竖直向上。答案：(1)5N，方向沿斜面向下(2)15N，方向水平向左135N，方向竖直向上(25分钟50分)7.(7分)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C。A、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

8、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。【总结提升】应用“状态法”解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向的常用方法，使用状态法处理问题时，首先明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，然后根据平衡方程或牛顿定律求解静摩擦力的大小和方向。8.(7分)如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹

9、力【解题指导】解答本题注意以下两种可能的情况：(1)小车可能做匀速直线运动。(2)小车可能做变速直线运动。【解析】选D。若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a=gtan，则轻弹簧对小球无弹力，故选项D正确。9.(7分)(创新预测)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，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.B.C.D.【解析】选B。以四块砖为研究对象，进行受力分析。砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f1+f2=4mg

10、，又f1=f2=F，联立两式可得F=，即武警战士施加的水平力为F=，选项B正确。10.(7分)(多选)(2019驻马店模拟)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起，用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在B物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求()A.A、B之间的最大静摩擦力B.水平面与B之间的滑动摩擦力C.A、B之间的动摩擦因数ABD.B与水平面间的动摩擦因数【解析】选A、B。当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最

11、大静摩擦力为fm=kt1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则fAB=kt2-fm=k(t2-t1)，A、B项正确；由于A、B的质量未知，则AB和不能求出，C、D项错误。【加固训练】如图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.5。现用一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，A、B始终保持相对静止。当B移动0.2m时，水平推力的大小为(g取10m/s2)()A.200NB.250NC.300ND

12、.350N【解析】选C。B相对地面移动，B与地面之间为滑动摩擦力，大小f=(M+m)g=250N，因缓慢移动，故受力平衡，F=kx+f，代入数据F=300N，故C正确，A、B、D错误。11.(10分)如图所示，斜面为长方形的斜面体倾角为37，其长AD为0.8m，宽AB为0.6m。一重为20N的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB边的恒力F时，刚好使木块沿对角线AC匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数和恒力F的大小。(sin37=0.6，cos37=0.8)【解析】木块在斜面上的受力示意图如图所示，由于木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知：F=mgsin37tan=200.6N=9

13、N木块受到的摩擦力为Ff=由滑动摩擦力公式得N=15N=。答案：9N12.(12分)如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角=53，斜面倾角=37，物块A和B的质量分别为mA=5kg，mB=1.5kg，弹簧的劲度系数k=500N/m，(sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2)，求：(1)弹簧的伸长量x。(2)物块A受到的摩擦力。【解析】(1)对结点O受力分析如图所示：根据平衡条件，有：FTcos-mBg=0，FTsin-F

14、=0，且：F=kx，解得：x=4cm；(2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下，对物块A受力分析如图所示：根据平衡条件，有：FT-Ff-mAgsin=0，解得：Ff=-5N，即物体A所受摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上。答案：(1)4cm(2)5N，方向沿斜面向上【加固训练】随着我国新农村建设不断深入，越来越多的农民住进了楼房，大家在喜迁新居的时候遇到了搬运大件家具的困难。如图为一农户正在用自己设计的方案搬运家具到二楼，他用一悬挂于房檐A点的小电机通过轻绳1拉动家具缓慢上升，为避免家具与墙壁碰撞，需要一人站在地面上用轻绳2向外侧拖拽，绳1与绳2始终在同一竖直面内，某时刻绳1与竖直方向夹角30，绳2与竖直方向夹角60，已知家具质量为50kg，人的质量为80kg(g取10m/s2