(普查练习)第3课 相互作用-2023版高考物理一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练(全国版)

第3课　　　　　相互作用 普查与练习3Ⅰ　　　常见的三种力：重力、弹力、摩擦力　牛顿第三定律 1．弹力的有无及方向的判断　弹力大小的计算 a．判断弹力有无的方法　弹力的方向 (1)(2023汇编题，6分)如图所示，各物体均处于静止状态，物体与外界的接触面(或接触点)均光滑，则各图中对物体所受弹力分析正确的是(　　) 　　 　A　　　　　B　　　　　 C　　　　　 D 答案：D 解析：A项中，两球面接触时产生弹力的方向应垂直于接触点的公切面，过两球球心，即弹力应沿水平方向，故A项错误。B项中，半圆形凹槽对杆的底端产生弹力，弹力方向不沿杆的方向，应指向圆心，故B项错误。C项中，假设左侧台阶对球体有弹力，则球体受到重力、竖直向上的支持力和斜向右上方的支持力的作用，三个力的合力不为零，球体无法保持静止状态，与题意不符，因此台阶对球体没有弹力，故C项错误。D项中，球体受到右侧墙壁的弹力和左侧台阶的弹力，两个弹力都与接触面垂直，所以墙壁对球的弹力垂直于墙壁向左，台阶对球的弹力通过球心，故D项正确。 b．根据胡克定律和力与运动的关系分析弹力的大小 (2)(2023改编题，6分)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图所示，其中木块a放在光滑水平桌面上。开始时轻弹簧p处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉轻弹簧p的左端，直到木块c刚好离开水平地面，g取10 m/s2。该过程轻弹簧p、q的长度变化量分别为(　　) A．4 cm、2 cm B．4 cm、4 cm C．8 cm、2 cm D．8 cm、4 cm 答案：B 解析：初始状态下，弹簧p处于原长，Δxp1＝0；弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于木块b的重力，根据胡克定律得，弹簧q的压缩量为Δxq1＝＝2 cm。当用水平力缓慢地向左拉轻弹簧p的左端，直到木块c刚好离开水平地面时，木块a在水平方向上受力平衡，弹簧p的拉力等于木块b和c的重力之和，根据胡克定律得，弹簧p的伸长量为Δxp2＝＝4 cm；弹簧q处于伸长状态，受到的拉力等于木块c的重力，根据胡克定律得，弹簧q的伸长量Δxq2＝＝2 cm。因此该过程轻弹簧p、q的长度变化量分别为Δxp＝Δxp2－Δxp1＝4 cm，Δxq＝Δxq2＋Δxq1＝4 cm，故B项正确。 (3)(多选)(经典题，6分)如图所示，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。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(　　)　 A．小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿杆向上 B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于杆向上 C．小车向右做匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上 D．小车向右做匀加速运动时，一定有F>mg，方向可能沿杆向上 答案：CD 解析：小球受重力和杆的作用力F静止或做匀速直线运动时，由平衡条件知，二力必等大反向，有F＝mg，方向竖直向上，故A项、B项均错误，C项正确。小车向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示，由图可知，F>mg，方向可能沿杆向上，故D项正确。 2．摩擦力的分析与计算 a．判断静摩擦力的有无和方向 (4)(多选)(2023改编题，6分)图(a)、图(b)分别为皮带运输机和商场扶梯的示意图，A、B是可视为质点的物体，物体与接触面之间始终无相对滑动，则下列说法正确的是(　　) 图(a)　　　　　　　　图(b) A．当皮带运输机向上匀速运输物体时，物体A受到沿传送带向上的摩擦力 B．当皮带运输机向下匀速运输物体时，物体A受到沿传送带向下的摩擦力 C．当商场扶梯向上匀速运输物体时，物体B受到水平向右的摩擦力 D．当商场扶梯向下匀速运输物体时，物体B不受摩擦力 答案：AD 解析：当皮带运输机匀速运输货物时，货物A所受合力为零，沿传送带方向的静摩擦力与重力沿传送带向下的分力平衡，货物A受到沿传送带向上的摩擦力，故A项正确，B项错误。当商场扶梯匀速运输货物时，货物B所受合力为零，因此水平方向上一定不受摩擦力，故C项错误，D项正确。 b．运用公式Ff＝μFN求滑动摩擦力大小或动摩擦因数μ (5)(多选)(2023原创题，6分)如图(a)所示，质量为m的小物块在恒力F的作用下沿天花板做匀速直线运动，F与水平方向的夹角为θ，小物块与天花板之间的动摩擦因数为μ。保持F大小不变，使其作用于静止在水平桌面上的相同小物块，如图(b)所示，F与水平方向的夹角仍为θ，且水平桌面与天花板粗糙程度相同。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，此时小物块所受摩