走向高考·高考物理总复习·人教实验版：2-1

第页一、选择题1．关于摩擦力，以下说法正确的选项是()A．两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B．两个物体间有弹力一定有摩擦力C．汽车在水平公路上行驶，驱动轮受到的摩擦力向前D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大，手受到杆的摩擦力越大[答案]C[解析]有摩擦力一定有弹力，A错；有弹力不一定有摩擦力，B错；驱动轮与地面间的摩擦力是动力，此时方向向前，C正确，演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错．2.(2023·青岛模拟)如下图，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，那么下面说法正确的选项是()A．木块a与铁块b间一定存在摩擦力B．木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D．竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和[答案]A[解析]先取a、b为一个整体，由平衡条件可知，墙与木块a之间一定没有水平弹力存在，故木块与墙面之间也没有摩擦力存在，因此必有F＝(ma＋mb)g，B、C、D错误．3．(2023·佛山模拟)如下图，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，以下说法中正确的选项是()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[答案]D[解析]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，而B对A的摩擦力水平向左，故A、B均错误；取A、B为一整体，因系统静止，水平方向合力为零，地面对A的摩擦力一定为零，故D正确，C错误．4．(2023·江苏)如下图，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，在α角取不同值的情况下，以下说法正确的有()A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动[答案]AC[解析]①当α角较小时，M、m都相对绸带静止而一起运动，M沿斜面左侧向下，m沿斜面向上，此时两物体所受静摩擦力的大小相等，故B、D错误；②α角较大时，随α角增大，m受的摩擦力首先到达最大静摩擦力而下滑，此时M仍静止，绸带受的两个摩擦力必相等；α角再增大，M和绷带一起加速下滑，绸带受的摩擦力仍相等，故A、C正确．5．(2023·苏州模拟)在如下图的四幅图中，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处由铰链相连接．以下说法正确的选项是()A．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(2)B．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(3)C．图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(3)D．图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(4)[答案]B[解析]如果杆端受拉力作用，那么可用等长的绳代替，假设杆端受到沿杆的压力作用，那么杆不可用等长的轻绳代替，如图(1)、(3)、(4)中的AB杆受拉力作用，而(1)、(2)、(4)中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，只有B正确．6．(2023·潍坊模拟)如下图，木块b放在一固定斜面上，其上外表水平，木块a放在b上．用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持静止．那么木块b的受力个数可能是()A．2个 B．3个C．4个 D．5个[答案]CD[解析]隔离木块a，受力分析如图甲所示，由平衡条件可知，FNa、Ffa均不等于零，再隔离木块b，受力分析如图乙所示，可见，木块b一定受到a对b的压力FNa′和摩擦力Ffa′，斜面对b的弹力FNb，自身重力mbg，另外还有可能受到斜面对b的摩擦力Ffb，即木块b的受力个数可能是4个，也可能是5个，C、D正确．7．(2023·杭州模拟)如图(甲)所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(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)，那么该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是图(乙)中的(取初速度方向为正方向)(g＝10m/s2)()[答案]B[解析]①滑块沿斜面向上滑动时，所受的摩擦力为滑动摩擦力，那么Ff＝μmgcos37°＝0.8×1×10×0.8N＝6.4N，方向沿斜面向下；②当滑块向上运动到最高点时，由于mgsin37°＝6N<Ff，所以滑块静止于最高点，那么静摩擦力为Ff＝mgsin37°＝6N，方向沿斜面向上，故B正确.8．(2023·济南模拟)如下图，物体P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，物体P静止在倾角为37°角的斜放木板上悬挂着．P、Q的质量mP、mQ大小的关系为mQ＝eq\f(3,4)mp.今将斜放木板的倾角从37°增到45°，物体P仍保持静止而没有滑动，假设不计滑轮处的摩擦，那么以下说法中正确的选项是()A．绳子的张力将变大B．物体P受到的静摩擦力将变小C．物体P对斜板的压力将变小D．绳子张力和物体P受到的摩擦力均不变[答案]BC[解析]因物体P和Q始终处于静止状态，绳中张力FT＝mQg不变，故A错误；对物体P受力分析如下图．设θ＝37°时，FfP沿斜面向上，由平衡条件可得：mPgsin37°＝FT＋FfP，可得：FfP＝－0.15mPg，当θ＝45°时，mPgsin45°＝FT＋F′fP，可得：F′fP＝(eq\f(\r(2),2)－eq\f(3,4))mpg＝－0.043mPg，可见，物体P受到的静摩擦力沿斜面向下，且变小，B正确，D错误；物体P对斜板的压力由FNP＝mPgcos37°变为F′NP＝mPgcos45°变小了，故C正确．二、非选择题9.如下图，用弹簧秤称一物体的重力时，读数为7.5N.把这个物体放在倾角θ＝37°的斜面上，用同样的弹簧秤平行于斜面拉着该物体向上做匀速运动时，弹簧秤的读数为6N，斜面对物体的支持力大小等于________N，物体与斜面之间的动摩擦因数等于______．[答案]60.25[解析]斜面上的物体受力如图．其中F为弹簧秤拉力，F′为摩擦力，由题意知G＝7.5N，F＝6N.在平行斜面方向上F＝F′＋Gsin37°，在垂直斜面方向上FN＝Gcos37°，所以斜面对物体的支持力为6N，摩擦力大小为1.5N.由F′＝μFN得动摩擦因数为0.25.10.一劲度系数为1N/cm的轻质弹簧上端固定于O点，下端悬挂一个光滑的定滑轮C，C重1N.木块A、B用跨过定滑轮的轻绳相连接，A、B的重力分别为5N和2N.整个系统处于平衡状态，如下图，那么地面对木块A的支持力大小为__________，弹簧伸长量为____________．[答案]3N5cm[解析]对B木块受力分析：B受到绳子的拉力和重力，二力平衡，所以绳子的拉力等于B木块的重力．对A木块分析：A受到绳子拉力、重力和地面的支持力，其中重力的大小等于绳子拉力的大小加上地面对它的支持力．根据以上的分析，地面对木块A的支持力大小为3N.弹簧的拉力应该等于两个绳子的拉力加上滑轮C的重力，所以弹簧的拉力是5N，由F＝kx得x＝5cm.11．如下图，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝13N和F2＝6N的水平力的作用而保持静止．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受的摩擦力的大小与方向．(2)当只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．(3)假设撤去的力不是F1而是F2，那么物体受到的摩擦力大小方向又如何？[答案](1)7N，水平向右(2)6N，水平向左(3)8N，水平向右[解析]最大静摩擦力Fm＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N(1)因为F1－F2＝13N－6N＝7N<Fm，所以摩擦力为静摩擦力，且Ff1＝7N，方向与物体相对运动趋势方向相反，即水平向右．(2)因为F2＝6N<Fm，所以摩擦力为静摩擦力，且Ff2＝6N，方向与F2方向相反，即水平向左．(3)因为F1＝13N>Fm，所以摩擦力为滑动摩擦力，Ff3＝μFN＝8N，方向与F1方向相反，即水平向右．12．(2023·福州模拟)如下图，在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物，现用力F沿斜面向上缓慢推动m2，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，试求：(1)m1、m2各上移的距离；(2)推力F的大小．[答案](1)eq\f(m1＋m2gsinθ,k1)－eq\f(m1gsinθ,k1＋k2)eq\f(m2gsinθ,k2)＋eq\f(m1＋m2gsinθ,k1)(2)m2gsinθ＋eq\f(k2m1gsinθ,k1＋k2)[解析](1)没加推力时：k2x2＝m2gsinθk2x2＋m1gsinθ＝k1x1加上推力后，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，k1的伸长量与k2的压缩量均为x，对m1分析受力可得：k1x＋k2x＝m1gsinθ所以：m1上移的距离d1＝x1－x＝eq\f(m1＋m2gsinθ,k1)－eq\f(m1gsinθ,k1＋k2)m2上移的距离d2＝x2＋x＋d1＝x2＋x1＝eq\f(m2gsinθ,k2)＋eq\f(m1＋m2gsinθ,k1)(2)分析m2的受力情况，有：F＝m2gsinθ＋k2x＝m2gsinθ＋eq\f(k2m1gsinθ,k1＋k2)13．用一根长20cm、劲度系数k＝200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7cm时，木块在桌面上做匀速运动，那么：(1)木块受到的最大静摩擦力多大？静摩擦力的变化范围怎样？(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7cm时，滑动摩擦力如何变化？(g＝10N/kg)[答案](1)4.8N0～4.8N(2)0.34(3)大小不变[解析](1)木块在未滑动前，根据二力平衡条件可知，木块受到桌面的弹力FN与物体重力G大小相等、方向相反，静摩擦力F′与弹簧的拉力F大小相等、方向相反，其受力情况如下图．木块在刚滑动之前，受到静摩擦力已到达最大值，其最大值为：Fmax＝F＝k(x1－x0)＝200×(0.224－0.20)N＝4.8N木块在未开始运动之前，受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反．可见木块受到摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大，其变化范围是0～