第一节 重力 弹力 摩擦力（能力提高30题）-2021年高考物理精练30题大冲关（必修部分）

第一节 重力 弹力 摩擦力 能力提高30题 1．如图所示，物体A、B叠放在物体C上，水平力F作用于A，使A、B、C一起共同匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是(　　) A．A对C有向左的摩擦力 B．C对B有向左的摩擦力 C．物体C受到三个摩擦力作用 D．C对地有向右的摩擦力 解析 由于物体一起向左做匀速运动，所以每个物体受到的合外力为零，对物体进行受力分析如图所示，A对C有向左的摩擦力，地面对C的摩擦力向右，所以C对地面的摩擦力向左．B不受摩擦力作用，因此，C只受A和地面对它的两个摩擦力作用，故只有A选项正确。 答案 A 2．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(　　) A．大小为2 N，方向平行于斜面向上 B．大小为1 N，方向平行于斜面向上 C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2 N，方向竖直向上 解析 由于小球处于静止状态，故小球受力平衡，弹性杆对小球的弹力FN＝G＝2 N，方向竖直向上． 答案 D 3．S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧，k1>k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma>mb，将弹簧与物块按图3所示的方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最短，则应使(　　) A．S1在上，a在上 B．S1在上，b在上 C．S2在上，a在上 D．S2在上，b在上 解析 根据胡克定律确定弹簧伸长量的大小．要使两根弹簧的总长度最短，则应使两弹簧的总伸长量最小．两物体的总重力要由上弹簧承担，故上弹簧一定用劲度系数大的弹簧，即弹簧S1在上，下弹簧要承担下面物体的重力，则为了使弹簧的形变量小，则应使物体重力小的在下面，即b物体在下面，而a物体在上．综上所述，A选项正确． 答案 A 4.如下图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的(　　) 解析 物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用．由于Ff从零开始均匀增大，开始一段时间Ff<G，物体加速下滑；当Ff＝G时，物体的速度达到最大值；之后Ff>G，物体向下做减速运动，直至减速为零．在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦，其大小为Ff＝μFN＝μF＝μkt，即Ff与t成正比，是一条过原点的倾斜直线．当物体速度减为零后，滑动摩擦力变为静摩擦力，其大小为Ff＝G，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段．正确答案为B. 答案 B 5.如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是(　　) A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma D．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值 解析 球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图所示，设斜面倾角为θ，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得：F1－Nsin θ＝ma，Ncos θ＝G，解之得：F1＝ma＋Gtan θ，可见，弹力为一定值，D正确． 答案 D 6．如右图所示，三个完全相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同．分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止．比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是(　　) A．FN1>FN2>FN3，Ff1>Ff2>Ff3 B．FN1>FN2>FN3，Ff1＝Ff3<Ff2 C．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 D．FN1>FN2>FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 解析 本题考查了物体的平衡条件、受力分析和对力进行处理的能力．分别对三个物体分析受力，根据三个物体都受力平衡，第一个物体和第三个物体受到的摩擦力等于F在水平方向上的分量，而第二个物体的摩擦力等于拉力F，对于摩擦力有Ff1＝Ff3<Ff2，第一个物体与水平面间的弹力大小等于自身的重力和F在竖直方向的分力之和，第二个物体与水平面间的弹力大小等于自身的重力，第三个物体与水平面间的弹力大小等于自身的重力和F在竖直方向的分力之差，则对于弹力有FN1>FN2>FN3，选项B对． 答案 B 7.在如图所示装