2019高考物理最后冲刺增分小题狂练4

小题狂练4重力弹力摩擦力小题狂练④小题是基础练小题提分快1.[2019·四川省成都外国语学校模拟]把一重力为G的物体，用一大小为F＝kt(k为恒量，t为时间)的水平推力压在足够高的竖直墙上，如图所示，从t＝0开始物体所受的摩擦力随t的变化关系的图象可能正确的是()答案：B解析：由题意，当F＝kt时，物体受到的摩擦力为f＝μF＝μkt，因此滑动摩擦力随着时间的增加不断增大，直到滑动摩擦力大于重力时，物体做减速运动，当物体速度减为零时，摩擦力变成静摩擦力，物体处于静止状态，即使推力增大，静摩擦力大小不变，选项B正确，A、C、D错误．综上本题选B.2．[2019·河北省唐山模拟]如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中上面木块移动的距离为(重力加速度为g)()A.eq\f(m1g,k1)B.eq\f(m2g,k1)C.eq\f(m1g,k1)＋eq\f(m1g,k2)D.eq\f(m2g,k2)＋eq\f(m1g,k2)答案：C解析：在这个过程中，下面弹簧上的压力由(m1＋m2)g减小到m2g，即减少了m1g，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl＝eq\f(m1g,k2).上面的弹簧的压力由m1g减小到0，即减少了m1g，根据胡克定律可断定上面弹簧的长度增长了eq\f(m1g,k1)，故上面的木块共上升eq\f(m1g,k1)＋eq\f(m1g,k2)，C正确．3.[2019·广东省清远检测]如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()A．球在a、b两点处一定都受到支持力B．球在a点处一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C．球在a点处一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力答案：D解析：当小车和球一起做匀速运动时，球在b点处不受支持力作用，若小车和球一起水平向左做匀加速直线运动，球在a点处可能不受支持力作用，故D正确．4．[2019·四川省成都双流中学模拟]如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球．下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是()A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上D．小车向右匀加速运动时，一定有F>mg，方向一定沿杆向上答案：C解析：小车静止或匀速运动时，小球的加速度为零，合力为零，由平衡条件可得，杆对球的作用力竖直向上，大小为F＝mg，故A、B错误，C正确；若小车向右做匀加速运动，小球的合力沿水平方向向右，由牛顿第二定律可得：Fy＝mg，Fx＝ma，F＝eq\r(ma2＋mg2)>mg，tanα＝eq\f(Fx,Fy)＝eq\f(a,g)，当a的取值合适时，α可以等于θ，但并不是一定相等，故D错误．5.[2019·湖南师范大学附中模拟]如图所示，均匀T形物块A质量为m，夹在两个相同的水平垫板中，A与垫板间的动摩擦因数为μ，当垫板B、C以相同的水平速率v1对称且匀速地向两侧退开时，若要使A以速率v2匀速前移(A始终在垫板上)，作用在A中央位置上与v2同向的水平拉力F的大小满足()A．F<μmgB．F＝μmgC．F>μmgD．不能确定答案：A解析：对A进行受力分析，可知A在水平方向受到B与C对A摩擦力的作用和拉力的作用，由于滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，所以相对B的运动的方向如图(实线)：滑动摩擦力的方向以及滑动摩擦力的分解如图中虚线．由对称性可知，B与C对A的支持力都是eq\f(1,2)mg，则：B对A的摩擦力：f1＝eq\f(1,2)μmg，由图可知，由于：f1＝eq\r(f\o\al(2,1x)＋f\o\al(2,1y))，所以f1y＜f1＝eq\f(1,2)μmg，同理，沿y方向C对A的摩擦力也满足：f2y<f2＝eq\f(1,2)μmg，所以作用在A中央位置上与v2同向的水平拉力F的大小满足：F＝f1y＋f2y<μmg，故选A.6．[2019·山西省忻州联考]如图所示，完全相同、质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于带有挡板C的固定斜面上．斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为k.初始时弹簧处于原长，A恰好静止．现用一沿斜面向上的力F拉A，直到B刚要离开挡板C，则此过程中物块A的位移为(弹簧始终处于弹性限度内)()A.eq\f(mg,k)B.eq\f(mgsinθ,k)C.eq\f(2mg,k)D.eq\f(2mgsinθ,k)答案：D解析：初始时弹簧处于原长，A恰好静止，A受到的静摩擦力恰好达到最大值，根据平衡条件，有：mgsinθ＝Ff.B刚要离开挡板C时，弹簧拉力等于物块B的重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力之和，即kx＝mgsinθ＋Ff.由题意知，A、B的最大静摩擦力相等．解得x＝eq\f(2mgsinθ,k)，A的位移x＝eq\f(2mgsinθ,k).故D正确．7．[2019·重庆一中检测]如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.则水平压力F至少为()A．8NB．15NC．16ND．30N答案：B解析：先将所有的木板当成整体，受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有2μ1F≥8mg；再对除两外侧木板之外剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有2μ2F≥6mg；联立解得F8．[2019·贵州省贵阳摸底]如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时物块所受的摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(2),2)C.eq\f(\r(3),2)D.eq\f(\r(5),2)答案：B解析：木板倾角较小时，物块与木板间为静摩擦力，由平衡条件可知，Ff＝mgsin30°；倾角较大时，物块与木板间为滑动摩擦力，即F′f＝μmgcos45°，由题意知，μmgcos45°＝mgsin30°，得μ＝eq\f(\r(2),2)，B项正确．9．[2019·河北省石家庄模拟]如图甲所示，一物块静止在倾角为α的固定斜面上，现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用．物块所受摩擦力f和推力F的大小关系如图乙所示，图中a、b、F0均为已知量．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不正确的是()A．由图可求出物块的质量B．由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数C．F小于F0时物块保持静止状态D．F大于F0后物块做匀变速运动答案：D解析：设物块的质量为m，当推力F＝0时，物块所受的摩擦力为a＝mgsinα，可以得出物块质量m＝eq\f(a,gsinα)，选项A正确；当推力F增大到F0时，物块开始滑动，物块所受的摩擦力为b＝μmgcosα，可得出物块与斜面之间的动摩擦因数，选项B正确；F小于F0时物块保持静止状态，选项C正确；F大于F0后物块保持运动状态，但不是匀变速运动，选项D不正确．10．[2019·陕西省西安联考]如图所示，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，轻弹簧处于自然状态，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μ＝0.5.现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2)()A．350NB．300NC．250ND．200N答案：B解析：设A、B间没有相对滑动，则轻弹簧的压缩量为x＝0.2m，此时轻弹簧的弹力大小为F＝kx＝50N，而A与B间的最大静摩擦力为FfA＝μmg＝100N，所以A、B之间没有相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，其大小为Ff1＝50N，B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff2＝μ(m＋M)g＝250N，所以F＝Ff1＋Ff2＝300N，即B选项正确．11．[2019·浙江省宁波市余姚中学模拟]如图所示为一款可调握力器的简化图．通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A到B间移动，从而使弹簧初始弹力在0～25N之间变化，已知弹簧下端处于A点时，弹簧与水平杆成53°角，当其调节到B点时，弹簧与水平杆成37°角，已知AB长3.5cm，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则该弹簧的劲度系数为()A．800N/mB．900N/mC．1000N/mD．1200N/m答案：C解析：如图所示，过O点作AB的垂线，与AB所在直线相交于D点，连接OA、OB，设OD＝s，BD＝L1，AD＝L2，由几何关系得：L1－L2＝3.5cm，tan53°＝eq\f(s,L2)，tan37°＝eq\f(s,L1)，解得s＝6cm，弹簧从A点调节到B点时，形变量为Δx＝eq\f(s,sin37°)－eq\f(s,sin53°)，解得Δx＝2.5cm，根据胡克定律F＝kΔx，可求得k＝1000N/m，选项C正确．12．[2019·浙江省五校联考]如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直．a连接在竖直固定的弹簧上，现在b内缓慢放入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态，下列说法正确的是()A．b对c的摩擦力可能先减小后增大B．地面对c的支持力可能不变C．c对地面的摩擦力方向始终向左D．弹簧的弹力可能增大答案：A解析：由于不知道b的重力沿斜面方向的分力与细绳拉力的大小关系，故不能确定b对c静摩擦力的方向，故随着砂粒质量的增加，静摩擦力可能增大、可能减小，也有可能先减小后增大，A正确；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，在b内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以b、c整体受到的支持力一定增大，B错误；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力沿水平方向向右的分力，所以可知c所受摩擦力的方向向左，c对地面的摩擦力方向一定向右，C错误；a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变，故D错误．13.[2019·湖南师大附中模拟]如图所示，一倾角为α的斜面体置于固定在光滑水平地面上的物体A、B之间，斜面体恰好与物体A、B接触，一质量为m的物体C恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体与A、B均无作用力．若用平行于斜面的力F沿斜面向下推物体C，使其加速下滑，则下列关于斜面体与物体A、B间的作用力的说法正确的是()A．对物体A、B均无作用力B．对物体A有向左的压力，大小为FcosαC．对物体B有向右的压力，大小为mgcosαsinαD．对物体A有向左的压力，大小为mgcosαsinα答案：A解析：C在斜面上匀速下滑时，斜面对C的作用力大小为mg，方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得C对斜面的作用力方向竖直向下，大小为mg，加一个沿斜面向下的力F后，C对斜面的作用力不变，仍为竖直向下，大小为mg，水平方向无外力作用，故选A.14．[2017·全国卷Ⅱ]如右图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A．2－eq\r(3)B.eq\f(\r(3),6)C.eq\f(\r(3),3)D.eq\f(\r(3),2)答案：C解析：当拉力水平时，物块做匀速运动，则F＝μmg，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)，联立解得μ＝eq\f(\r(3),3)，A、B、D项错误，C项正确．15．[2019·银川月考](多选)如图所示，在倾斜的粗糙杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的小球，在圆环沿杆向下滑动的过程中，悬挂小球的轻绳始终处于竖直方向，则()A．小球做匀速直线运动B．圆环一定受三个力作用C．圆环一定受四个力作用D．小球的重力大于轻绳的拉力答案：AC解析：以小球为研究对象，由题意知小球沿杆向下做直线运动，说明加速度为零或加速度沿杆方向，而小球只受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，即小球做匀速直线运动，则圆环也做匀速直线运动，圆环受到重力、竖直向下的拉力、支持力和滑动摩擦力，共四个力作用，选项A、C正确，B错误；由平衡条件知，轻绳对小球的拉力等于小球的重力，选项D错误．16.如图所示，斜面体的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平地面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块相连，弹簧的轴线与斜面平行，若物块在斜面上做周期性往复运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象正确的是()答案：A解析：设斜面的倾角为θ，物块在光滑的斜面上做周期性往复运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力，即N1＝mgcosθ，以斜面体为研究对象，受力分析如图，地面对斜面体的摩擦力f＝N1sinθ＝mgsinθcosθ，因为m、θ不变，所以f不随时间变化，故选A.课时测评④综合提能力课时练赢高分一、选择题1．[2019·广东佛山顺德区模拟]如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，紧贴墙壁．若在斜面上放一物体m，再给m施加一竖直向下的恒力F，M、m均保持静止，则小车受力的个数为()A．3B．4C．5D．6答案：B解析：先对物体m进行受力分析，受到重力、向下的恒力F、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，支持力和静摩擦力的合力与重力和恒力F的合力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，m对M的压力和静摩擦力的合力竖直向下；再对小车M进行受力分析，受重力、m对它的垂直于斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力，故A、C、D错误，B正确．2．[2019·湖南衡阳八中月考](多选)四个完全相同的弹簧测力计，外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F，以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法正确的是()A．如果图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧测力计的读数可能小于FB．如果图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧测力计的读数一定等于FC．如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧测力计的读数一定等于FD．如果已知图丁中水平地面光滑，则由于物体的质量未知，无法判定弹簧测力计的读数与F的大小关系答案：BC解析：题图甲中的物体静止在水平地面上，根据平衡原理，弹簧测力计的读数等于F，故A错误；不论物体静止在斜面上，还是静止在粗糙水平地面上，由平衡条件可知，弹簧测力计的读数一定等于F，故B、C正确；已知题图丁中水平地面光滑，虽然物体的质量未知，但是弹簧测力计的读数与F的大小仍相等，故D错误．3.[2019·河南鹤壁高中模拟]如图所示，水平传送带上放一物体，当传送带沿顺时针方向以速度v匀速转动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为Δx；当传送带沿顺时针方向的转动速度变为2v时，物体处于静止状态时弹簧的伸长量为Δx′，则关于弹簧前后两次的伸长量，下列说法中正确的是()A．弹簧的伸长量将减小，即Δx′<ΔxB．弹簧的伸长量将增加，即Δx′>ΔxC．弹簧的伸长量不变，即Δx′＝ΔxD．无法比较Δx和Δx′的大小答案：C解析：物体所受的滑动摩擦力大小为f＝μN＝μmg，f与传送带的速度大小无关，当传送带的速度方向不变时，不管速度大小如何变化，物体所受的滑动摩擦力方向向右，大小不变，仍与弹簧弹力平衡，根据平衡条件有kx＝f，知弹簧的伸长量不变，则有Δx′＝Δx，故C正确．4．[2019·四川成都实验高中一诊]如图，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B.用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑．现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物体B沿斜面匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止．关于相互间作用力的描述正确的有()A．A对B的摩擦力减小B．拉力F一定增大C．物体B对斜面的作用力不变D．地面受到的摩擦力大小可能变大答案：A解析：拉力F平行于斜面向上时，先对物体B进行受力分析如图甲，根据平衡条件，有平行于斜面方向F＝f＋mgsinθ，垂直于斜面方向N＝mgcosθ，其中f＝μN，解得F＝mg(sinθ＋μcosθ)，f＝μmgcosθ，拉力改变方向后，设其与斜面夹角为α，根据平衡条件，在平行于斜面方向，有F′cosα＝f＋mgsinθ，垂直于斜面方向N′＋F′sinα＝mgcosθ，其中f′＝μN′，解得F′＝eq\f(mgsinθ＋μcosθ,cosα＋μsinα)，f′＝μ(mgcosθ－F′sinα)，联立各式得到滑动摩擦力减小，故A正确；拉力F可能变大，也可能减小，故B错误；对A进行受力分析，受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图乙，根据平衡条件，在水平方向有f静＝N′sinθ＋f′cosθ；又因N＝N′，f＝f′，当拉力改变方向后，N′和f′都减小，故f′和N′的合力一定减小(B对A的力就是f′和N′的合力)，静摩擦力也一定减小，故C、D错误．5．物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态．如图所示，若将外力F撤去，则()A．物块可能会沿斜面下滑B．物块受到的摩擦力变小C．物块受到的摩擦力大小不变D．物块对斜面的压力变小答案：B解析：开始时，物块在斜面上受重力mg、斜面的支持力N和摩擦力f、水平力F作用，物块处于静止状态，因此f为静摩擦力，根据共点力平衡条件可知，在垂直于斜面的方向上有N＝mgcosα，在平行于斜面的方向上有f＝eq\r(F2＋mgsinα2)，由于水平力F与斜面平行，因此即使撤去外力F，对垂直于斜面方向上的受力情况无影响，故选项D错误；当撤去外力F后，在平行于斜面方向上，除斜面对物块的摩擦力以外，仅剩下重力沿斜面向下的分力，且有mgsinα<eq\r(F2＋mgsinα2)，所以此时斜面对物块的摩擦力仍然是静摩擦力，故选项A错误；且有f′＝mgsinα，故选项B正确、C错误．6．[2019·河南八市质检]如图所示，质量均为1kg的小球a、b在轻弹簧A、B及外力F的作用下处于平衡状态，其中A、B两个弹簧的劲度系数均为5N/m，B弹簧上端与天花板固定连接，轴线与竖直方向的夹角为60°，A弹簧竖直，g取10m/s2，则以下说法正确的是()A．A弹簧的伸长量为3cmB．外力F＝10eq\r(3)NC．B弹簧的伸长量为4cmD．突然撤去外力F瞬间，b球加速度为0答案：D解析：a、b两球处于平衡状态，所受合力均为零，A弹簧的伸长量为xA＝eq\f(mg,k)＝2cm，故A错；对a、b球及A弹簧整体受力分析得：外力F＝2mgtan60°＝20eq\r(3)N，B弹簧弹力大小为FB＝eq\f(2mg,cos60°)＝40N，则B弹簧的伸长量xB＝eq\f(FB,k)＝8cm，故B、C错；撤去力F瞬间，A、B弹簧的弹力不变，则b球所受合力仍为零，加速度为0，故D正确．7．[2019·河北石家庄模拟]如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上．现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块上，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是()A．小木块受到斜面的最大摩擦力为eq\r(F2＋mgsinθ2)B．小木块受到斜面的最大摩擦力为F－mgsinθC．斜面体受到水平地面的最大摩擦力为FD．斜面体受到水平地面的最大摩擦力为Fcosθ答案：C解析：对小木块分析可知，力F绕小木块旋转一周的过程中，F沿斜面向下时小木块受到的静摩擦力最大，小木块受到的最大静摩擦力fm＝mgsinθ＋F，故A、B均错误；对M、m整体受力分析可知，水平地面对斜面体的摩擦力与F的水平分力大小相等，所以最大静摩擦力为F，此时F与斜面底边平行，所以C项正确、D项错误．8．[2019·江西南昌十校模拟]如图，上表面为光滑曲面的物体静置于水平地面上，一小滑块从曲面底端受水平力作用缓缓沿曲面向上滑动一小段距离(对应圆心角小于10°)的过程中物体始终静止不动，则地面对物体的摩擦力f和地面对物体的支持力N大小变化的情况是()A．f增大，N减小B．f变小，N不变C．f增大，N不变D．f不变，N不变答案：C解析：对小滑块进行受力分析，受重力、水平拉力和支持力，因处于平衡状态，根据力的合成法则及平衡条件，知水平拉力在增大，再将物体与滑块作为整体进行受力分析，处于平衡状态，那么竖直方向与水平方向均平衡，因此地面对物体的支持力N大小不变，而地面对物体的摩擦力f随着水平拉力的增大而增大，故C正确，A、B、D错误．9．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示．当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1，小弹簧的劲度系数为k2)()A．k1＝100N/m，k2＝200N/mB．k1＝200N/m，k2＝100N/mC．k1＝100N/m，k2＝300N/mD．k1＝300N/m，k2＝200N/m答案：A解析：当拉力小于20N时，只压缩大弹簧，所以0～0.2m过程中图线的斜率等于大弹簧的劲度系数，k1＝eq\f(ΔF,Δx)＝100N/m.但压缩量为0.3m时，大弹簧被压缩了0.3m，而小弹簧被压缩了0.1m，则F＝k1×0.3m＋k2×0.1m＝50N，得k2＝200N/m，选项A正确．10．[2019·湖南娄底五校联考]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，沙子与车厢底板间的动摩擦因数为μ2(μ2＞μ1)，车厢的倾角用θ表示，下列说法正确的是(