【同步】高中物理粤教2019版必修一素养培优练2物体受力分析习题

传播先进教育理念 提供科学教学方法地址：北京市东城区龙潭路3号 电话：400-688-1789素养培优练(二)物体受力分析一、选择题1．如图所示，甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的．如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳子上面放四块砖，则下列判断正确的是()A．凳子向甲方移动B．凳子向乙方移动C．凳子在原地不会被拉动D．凳子向体重大的同学一方移动B[本题考查最大静摩擦力的概念与规律，甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同，但是凳子的右端上面放了四块砖，这样乙与凳子间的压力就大一些，所以最大静摩擦力就大，这就决定了乙与凳子之间不容易滑动，所以凳子向乙方移动，选项B正确．]2．(2022·山东济南一中高一第一学期期中考试)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是()A．A物体受到的摩擦力方向向右B．三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C．B受到的摩擦力沿斜面向下D．B、C受到的摩擦力方向相反B[A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；B、C两物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面向上的静摩擦力，B正确，C、D错误．]3．原来在水平地面上的小物块受到瞬时撞击后，沿光滑斜面向上滑动，如图所示，则小物块沿斜面向上滑动的过程中受到几个力作用()A．一个B．两个C．三个D．四个B[物体在滑动过程中，受竖直向下的重力、垂直于支持面的弹力；由于接触面光滑没有摩擦力，故物体只受两个力，故B正确，A、C、D错误．]4．如图所示，两个物体A、B的质量均为1kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F＝1N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B、B对物体A的摩擦力分别为(g取10m/s2)()A．6N3N B．1N1NC．01N D．02NC[以A、B整体为研究对象进行受力分析，可知地面对B的摩擦力为零；再以A为研究对象进行受力分析，Ff＝μmg＝3N>1N，可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反，即为1N，所以选项C正确．]5．如图所示，在研究摩擦力的实验中，通过向小桶中增加沙子来增大对小车的拉力F，小桶的质量忽略不计，则小物块A所受的摩擦力Ff随拉力F的变化关系是()B[当F较小时，小车不动，与A间是静摩擦力，随着F的增大而增大，当F达到最大静摩擦力后车滑动，与A间是滑动摩擦力，比最大静摩擦力稍小，之后F增大，摩擦力不变．故选项B正确．]6．如图，日常生活中平板小车在搬运货物方面有着广泛的应用，图乙是某同学用平板小车运送物体的原理图，小车在拉力作用下由静止向右滑行了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，则下列说法正确的是()甲乙A．物体A受到的摩擦力为阻力，方向水平向左B．物体A受到的摩擦力为阻力，方向水平向右C．物体A受到的摩擦力为动力，方向水平向左D．物体A受到的摩擦力为动力，方向水平向右D[因为物体相对小车向左滑动，那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用，相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力，故选项D正确．]7．如图所示为某新型夹砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率．已知该新型夹砖机能夹起质量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax(设最大静擦力等于滑动摩擦力)，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为()A．μ＝eq\f(mg,Fmax) B．μ＝eq\f(mg,2Fmax)C．μ＝eq\f(2mg,Fmax) D．μ＝eq\f(Fmax,mg)B[对砖进行受力分析，根据平衡条件得：2f＝mg，即2μFmax＝mg，解得：μ＝eq\f(mg,2Fmax)，故B正确．]8．(多选)如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是()A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C．木块沿墙壁向下运动时，墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向D．若木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用ACD[木块静止，木块竖直方向受向下的重力和向上的摩擦力的作用，两者大小相等，方向相反，F增大，摩擦力不变，A正确，B错误；墙壁对木块的弹力和力F是一对平衡力，等大反向，C正确；当撤去F，墙壁与木块间无弹力，所以木块不受摩擦力作用，D正确．]9．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上．A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2．物块与地面间的最大静摩擦力为Fmax，则弹簧的劲度系数为()A．eq\f(Fmax,x1＋x2) B．eq\f(2Fmax,x1＋x2)C．eq\f(2Fmax,x2－x1) D．eq\f(Fmax,x2－x1)C[设弹簧原长为L，由胡克定律，对物块离墙壁最近的点有k(L－x1)＝Fmax，对物块离墙壁最远的点有k(x2－L)＝Fmax，联立解得k＝eq\f(2Fmax,x2－x1)，选项C正确．]10．(2022·邵阳高一期中)如图所示，在沿斜面向上的恒力F作用下，斜面体A和物体B均处于静止状态，已知斜面体A各接触面均光滑，下列关于它们的受力情况正确的是()A．斜面体A一定受到4个力B．物体B可能受到4个力C．斜面体A与物体B之间一定有摩擦力D．斜面体A与墙壁之间一定有弹力和摩擦力A[斜面体A受到重力、地面的支持力、墙的弹力、B的压力，共4个力，A正确；物体B受到重力、推力、斜面的支持力，B错误；斜面体A各接触面均光滑，斜面体A与物体B之间一定无摩擦力，斜面体A与墙壁之间一定无摩擦力，C、D错误．]二、非选择题11．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm．现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．g取10m/s2，试求：(1)圆珠笔内小弹簧的劲度系数；(2)书与桌面间的动摩擦因数．[解析](1)由于砝码处于静止，则kx＝mg，所以有k＝eq\f(mg,x)＝eq\f(0.2×10,2×10－3)N/m＝1000N/m．(2)要使书恰好能匀速运动，则kx′＝μm′g得μ＝eq\f(kx′,m′g)＝eq\f(1000×2.4×10－3,0.8×10)＝0.3．[答案](1)1000N/m(2)0.312．如图所示，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)绳的拉力大小；(2)A对人的摩擦力的大小和方向．[解析](1)设绳子的拉力大小为FT，木块与地面间的摩擦力大小为FfA．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＝μ(GA＋G人)＝200N．由于系统处于平衡状态，故2FT＝FfA，所以FT＝100N．甲乙(2)取人为研究对象，对其进行受力分析，如图乙所示．由于人处于平衡状态，故Ff人＝FT＝100N，方向水平向左．[答案](1)100N(2)100N水平向左13．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F．若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好做匀速运动(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2，弹簧始终在弹性限度内)．(1)求弹簧的劲度系数；(2)若将弹簧拉长至11cm时，求稳定后物体受到的摩擦力大小；(3)若将弹簧拉长至13cm时，求物体受到的摩擦力大小；(4)若运动过程中突然撤去拉力，求此时物体受到的摩擦力大小．[解析](1)物体做匀速运动时，根据二力平衡有k(x－x0)＝μmg则k＝eq\f(μmg,x－x0)＝eq\f(0.2×2×10,0.12－0.10)N/m＝200N/m．(2)弹力F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10)N＝2N，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得Ffm＝μmg＝0.2×2×10N＝4N故将弹簧拉长至11cm时物体静止，所受静摩擦力