高中物理学考复习优化练习3重力、弹力和摩擦力的分析与计算含答案

优化集训3重力、弹力和摩擦力的分析与计算基础巩固1.下列关于重力的说法正确的是()A.重力的方向一定竖直向下,可能指向地心B.物体的重心一定在其几何中心C.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力D.把地球上的物体移到月球上,物体的质量和所受重力变小2.如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为马的重心位置和飞燕(视为质点)在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法正确的是()A.只有静止的物体才受到重力作用B.这件艺术品的重力大小总是恒定的C.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力D.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心,但不一定在物体上3.(2021浙江宁波高一期末)如图所示,某同学利用悬挂法测得均匀薄泡沫板的重心为O,则下列说法正确的是()A.任何物体的重心一定与其几何中心重合B.除O点外,薄泡沫板其他部分均不受重力C.要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次D.将均匀泡沫板换成形状相同的均匀薄铝板,重复上述实验,O点位置将发生变化4.如图所示为某同学在篮球比赛中进行击地传球的示意图,下列说法正确的是()A.地面给篮球的弹力方向竖直向下B.篮球给地面的弹力方向斜向下C.地面对篮球的支持力大于篮球对地面的压力D.篮球受到地面的支持力,是由于地面发生了形变而产生的5.将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂,当下端挂200g的钩码时,弹簧的长度为12cm,g取10m/s2,则此弹簧的劲度系数为()A.1N/m B.10N/mC.100N/m D.1000N/m6.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=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F27.一弹簧测力计弹簧损坏,更换新弹簧后,不挂重物时示数8N,在弹性限度内挂上50N重物时,弹簧测力计示数48N,若挂另一物体时弹簧测力计示数为20N,则所挂物体重力为()A.15N B.18NC.20.8N D.25N8.如图所示,某人用手握住一个保温杯,保温杯处于竖直状态,则下列说法正确的是()A.握着保温杯水平匀速运动,保温杯不受摩擦力B.握着保温杯匀速向上运动,保温杯所受的摩擦力向上C.握着保温杯匀速向下运动,保温杯所受的摩擦力向下D.若保持保温杯始终静止,则手握得越紧,保温杯受到的摩擦力越大9.如图所示,小军沿水平方向推一只放置在水平地面上较大的木箱,甲图中他用了50N的力推,结果木箱不动,此时木箱受到的摩擦力为F1;乙图中他将力增大到100N木箱恰好被推动,此时木箱受到的摩擦力为F2;丙图中小军把木箱推跑了,此时木箱受到的摩擦力为F3。若木箱对地面的压力为400N,木箱与地面的动摩擦因数为0.2,则()A.F1=0N,F2=100N,F3=400NB.F1=50N,F2=100N,F3=400NC.F1=50N,F2=100N,F3=80ND.F1=0N,F2=100N,F3=80N10.如图所示,将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内,已知书对纸的压力为2N,书所受的重力为3N。若用F=0.6N的水平拉力拉纸,刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为()A.0.1 B.0.15C.0.2 D.0.311.气球下挂一重物,沿与水平方向成60°角的方向斜向上匀速上升,如图所示。不考虑空气阻力,则关于气球和重物整体的受力情况,下列说法正确的是()A.受重力、浮力、水平方向的风力B.只受重力和浮力的作用C.受重力、浮力、斜向上的冲力D.受重力、浮力、水平方向的风力、斜向上的冲力能力提高12.某同学做探究一轻弹簧的弹力与弹簧形变量的关系的实验时,得到弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像如图所示,则下列说法正确的是()A.该弹簧的原长为7cmB.该弹簧的劲度系数为100N/mC.该弹簧长度为7cm时,弹簧弹力大小为7ND.该弹簧弹力大小为2N时,弹簧长度一定为7cm13.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=18N,F2=6N。若撤去力F1后,下列说法正确的是()A.物体向左加速运动B.物体受到的合力为0C.物体受到的静摩擦力为18ND.物体受到的静摩擦力为12N14.现有一滑翔伞正沿直线朝斜向下方向匀速运动,用G表示滑翔伞和飞行人员系统的总重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图能表示此过程该系统受力情况的是()15.木块甲、乙质量分别为5kg和6kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。夹在甲、乙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乙上,如图所示,g取10m/s2。力F作用后木块所受摩擦力情况是()A.木块甲所受摩擦力大小是10NB.木块甲所受摩擦力大小是0NC.木块乙所受摩擦力大小是9ND.木块乙所受摩擦力大小是7N16.如图所示,一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上,一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁,吸附在“房子”的顶棚斜面,保持静止状态。已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ,塑料壳和磁铁的总质量为m,塑料壳和斜面间的动摩擦因数为μ,则以下说法正确的是()A.塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcosθB.顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmgcosθC.顶棚斜面对塑料壳的作用力大小为mgD.磁铁的磁性若瞬间消失,塑料壳不一定会往下滑动

优化集训3重力、弹力和摩擦力的分析与计算1.A解析重力的方向总是竖直向下,与物体的运动状态和受力情况无关,在赤道和两极指向地心,故A正确;重心是物体各个部分所受重力的等效作用点,与形状和质量分布情况有关,不一定在几何中心,故B错误;当用弹簧测力计吊着物体加速上升时,物体超重,拉力大于重力,故C错误;质量是表示物体所含物质多少的物理量,把地球上的物体移到月球上,物体的质量不变,故D错误。2.D解析物体是否受重力与是否运动没有关系,运动的物体也可以受到重力的作用,故A错误;因为不同地点的重力加速度不同,G=mg,故重力可能不同,故B错误;物体挂在弹簧测力计下,竖直处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力,故C错误;质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心,但不一定在物体上,故D正确。3.C解析只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合,A错误;薄泡沫板任何地方都受重力,B错误;要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次,C正确;将均匀泡沫板换成形状相同的均匀薄铝板,重复上述实验,O点位置不变,D错误。4.D解析点与面间的弹力方向垂直于接触面且指向受力物体,所以篮球受到地面的弹力垂直地面指向篮球,篮球对地面的弹力垂直地面且指向地面,A、B选项错误;由牛顿第三定律可知,地面对篮球的支持力与篮球对地面的压力大小相等,方向相反,C选项错误;篮球受到的支持力的施力物体是地面,所以是地面发生微小形变产生的,D选项正确。5.C解析由胡克定律有F=k(l-l0)=mg,代入数据解得k=100N/m,故选C。6.A解析根据二力平衡条件,F1=F2=F3=mg,弹簧弹力大小为弹簧一端力的大小,故选A。7.A解析由重物的重量为0N时弹簧测力计示数为8N,重力为50N时弹簧测力计示数为48N,可得每1N示数对应的拉力为F0=5048-8N=54N,则弹簧测力计示数为20N,所挂物体的重力为G1=(20-8)F0=158.B解析握着保温杯匀速向上、向下、水平运动,保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力,所以摩擦力方向向上,A、C错误,B正确;握得越紧,保温杯受到的最大静摩擦力越大,静摩擦力等于保温杯的重力,静摩擦力不变,D错误。9.C解析甲图中他用了50N的力推,结果木箱不动,则此时木箱受到的静摩擦力F1与推力相等,即F1=50N;乙图中他将力增大到100N木箱恰好被推动,此时木箱受到的静摩擦力达到最大,摩擦力仍等于推力,即F2=100N;丙图中小军把木箱推跑了,此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F3=μFN=80N,故选C。10.B解析已知书对纸的压力为FN=2N,对纸受力分析,纸的两面均受到摩擦力,由平衡条件可得F=2μFN,代入数据可解得μ=0.15,B正确。11.B解析气球在斜向上匀速上升过程中,只受重力和浮力的作用,如果水平方向有风力,气球不可能平衡而做匀速运动,故选B。12.B解析当弹力为零时弹簧的长度为原长,由图像可知,原长为5cm,A错误;弹簧的劲度系数为图线的斜率,即k=ΔFΔx=100N/m,B正确;弹簧长度为7cm时,伸长量为2cm,由F=kx可知,弹簧弹力大小为2N,C错误;该弹簧弹力大小为2N时,可知形变量为2cm,可能是伸长,长度为7cm,可能是压缩,长度为313.B解析开始时物体平衡,则所受的静摩擦力为Ff=F1-F2=12N,方向向左;当撤去力F1后,F2=6N<12N,则物体仍静止,所受的合力为零,受静摩擦力为Ff'=F2=6N,故选B。14.B解析系统受重力和空气作用力的作用,滑翔伞匀速运动,故系统受力平衡,空气作用力竖直向上,与重力相互平衡,B正确。15.C解析根据题意可知甲和水平面之间的最大静摩擦力的大小为Ff1=μm甲g=10N乙和水平面之间的最大静摩擦力的大小为Ff2=μm乙g=12N根据胡克定律可知,弹簧的弹力大小为F1=kx=400×0.02N=8N当水平拉力作用于乙物体时,水平外力和弹簧对乙物体的作用力同向,因为F+F1<Ff2,所以乙物体静止不动,根据平衡条件可知乙物体受到的静摩擦力为Ff乙=F+F1=9N对甲物体,因为F1<Ff1,所以甲物体也静止不动,甲物体受到静摩擦力大小为Ff甲=F1=8