专题04 重力 弹力 摩擦力 受力分析（考题猜想）-2024-2025学年高一物理上学期期末考点大串讲（人教版2019必修第一册）

专题04 重力 弹力 摩擦力 受力分析 【题型1 重力】 1 【题型2 弹力的方向】 3 【题型3 弹力的大小】 5 【题型4 静摩擦力】 6 【题型5 滑动摩擦力】 8 【题型6 受力分析】 10 【题型1 重力】 1．如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，关于装水后的尖底瓶，下列说法正确的是（　　） A．瓶所受的重力就是瓶对支架的压力 B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．瓶的重心一定在瓶身上 【答案】C 【详解】A．瓶所受的重力是地球对瓶子的万有引力的一个分力，并不是瓶对支架的压力，故A错误； B．随着装入瓶中的水的增加，瓶的重心位置先降低再逐渐升高，故B错误； C．根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故C正确； D．装水后的尖底瓶，其重心位置与装入水的多少有关，不一定在瓶身上，也有可能在瓶子内部某处，故D错误。 故选C。 2．关于重力的说法，正确的是（　　） A．重力就是地球对物体的吸引力 B．只有静止的物体才受到重力 C．重力的方向总是指向地心的 D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的 【答案】D 【详解】AD．重力是指由于地球的吸引而产生的力，但不能说重力就是地球的吸引力，在地球上重力是万有引力的分力，在地球外重力就是万有引力，故A错误，D正确； B．无论是静止的物体还是运动的物体都受重力作用，选项B错误； C．重力的方向为竖直向下，只有地球上的赤道和两极处的竖直向下与指向地心同向，故C错误； 故选D。 3．2023年杭州亚运运会上，来自中国天才选手全红婵频频上演“水花消失术”，10米台决赛第二轮的第二跳，7名裁判全部给出10分，下列说法正确的是（　　） A．跳水过程全红婵的重心一直都在自己身上且重心位置相对自己是不变的 B．跳台受到的压力就是运动员的重力 C．研究全红婵在女子10米台决赛中的姿态，全红婵可看作质点 D．全红婵受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的 【答案】D 【详解】A．跳水过程，由于动作的不断变化，全红婵的重心不一定一直都在自己身上且重心位置相对自己是改变的，故A错误； B．跳台受到的压力作用在跳台上，运动员的重力作用在运动员上，所以跳台受到的压力不是运动员的重力，故B错误； C．研究全红婵在女子10米台决赛中的姿态，全红婵的形状大小不能忽略不计，全红婵不可看作质点，故C错误； D．全红婵受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的，故D正确。 故选D。 4．下列叙述正确的是（　　） A．重心不一定在物体上，任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处 B．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的 C．物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和地面发生弹性形变，物体产生了对地面的压力，且压力大小等于重力，方向竖直向下，所以压力就是重力 D．把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微增大 【答案】D 【详解】A．重心是重力的作用点，但不一定在物体上（比如弯曲香蕉的重心就在香蕉以外），重心的位置与物体的质量分布有关，质地均匀，外形规则的物体的重心在物体的几何中心上，故A错误； B．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于桌面发生了微小形变而产生的，故B错误； C．物体所受的重力与支持力平衡，支持力大小等于压力的大小，所以压力等于重力，压力和重力是不同性质的力，不能说压力就是重力，故C错误； D．物体的质量不变，即用天平称量，则示数在两地相同，物体在两极的加速度大于在赤道的加速度，根据 若用弹簧测力计称量，则示数在北极略微增大，故D正确。 故选D。 5．2021年10月17日上午9时50分，神舟十三号所搭载的航天员成功开启天舟三号货物舱舱门并顺利进入货运飞船。如图，是宇航员此次任务配备的“机械臂”。下列说法中正确的是（　　） A．宇航员在太空中不受重力作用 B．“9时50分”是指一个时间间隔 C．宇航员在操作机械臂时，不可以将机械臂视为质点 D．研究宇航员的运动状态时，只能以地面为参考系 【答案】C 【详解】A．宇航员在太空中仍受重力作用，故A错误； B．“9时50分”是指一个时刻，故B错误； C．宇航员在操作机械臂时，机械臂的形状大小不可以忽略不计，不可以将机械臂视为质点，故C正确； D．研究宇航员的运动状态时，不一定需要以地面为参考系，故D错误。 故选C。 【题型2 弹力的方向】 6．下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．根据平衡可知，杆的弹力方向与小球重力方向相反，竖直向上，A错误； B．斜面与球接触但无挤压，所以斜面对球无弹力，B错误； C．斜面对球弹力若有弹力，则小球不可能处于静止状态，所以斜面对小球弹力为0，C错误； D．绳上弹力沿绳，地面对杆弹力垂直于地面向上，D正确。 故选D。 7．一根质量分布均匀、长为L的圆柱形钢管平放在水平地面上，工人将其竖直立起，则（　　） A．钢管重心上升的高度为L B．钢管重心上升的高度为 C．地面对钢管的弹力方向始终沿钢管向上 D．地面对钢管的弹力方向始终垂直钢管向上 【答案】B 【详解】AB．钢管平放在水平地面上，重心在其中心位置，将其竖直立起重心在距离地面处，故钢管重心上升的高度为。故A错误，B正确； CD．地面对钢管的弹力方向始终垂直地面向上。故CD错误。 故选B。 8．如图所示，物块A静止在斜面B上，下列说法正确的是（　　） A．斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的 B．斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的 C．物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的 D．物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相反的 【答案】B 【详解】AB．斜面B对A的支持力是弹力，与接触面垂直，故垂直斜面向上，A错误，B正确； C．A对斜面B的压力是弹力，与接触面垂直，故垂直斜面向下，C错误； D．物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的，D错误。 故选B。 9．图中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是（    ）    A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球和与C球间一定有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球可能有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹方向先沿的方向后沿的方向 【答案】B 【详解】A．假设A与斜面有弹力，则水平方向合力不为0，则小球不平衡，假设错误，因此A球和斜面之间没有弹力作用，A错误； B．由平衡条件可知，B球和与C球间有弹力作用，B正确； C．假设倾斜的细绳有拉力，则水平方向合力不为0，不平衡，因此假设错误，故倾斜细绳对D球没有拉力作用，C错误； D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面，故E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方方向，D错误。 故选B。 10．下列选项中，物体A处于静止状态，物体A受力示意图正确的是（各接触面均光滑）（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．物体A受到3个力，其中重力方向应该竖直向下，故A错误； B．物体A受到3个力，其中F2方向应该垂直于木头和曲面接触点的切线，故B错误； C．物体A受到2个力，其中两个小球之间没有相互挤压，所以没有弹力，故C正确； D．物体A受到3个力，其中墙壁对小球的水平向右的弹力，没画出来，故D错误。 故选C。 【题型3 弹力的大小】 11．如图所示，一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，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，，方向沿杆向上 B．小车静止时，，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，，方向竖直向上 D．小车向右匀速运动时，，方向沿杆向上 【答案】C 【详解】小车静止或匀速直线运动时，小球都处于平衡状态，故杆对球的作用力F=mg，方向竖直向上，故C正确，ABD错误。 12．如图所示，一根弹簧挂上20N的重物，重物静止时指针P正对刻度尺的3cm位置；更换30N重物后，重物静止时指针P正对刻度尺的4cm位置，弹簧没有超出弹性限度，则（　　） A．挂上50N重物，重物静止时指针P正对刻度尺的5cm位置 B．弹簧的劲度系数为10N/m C．未悬挂重物时，指针P正对刻度尺的1cm位置 D．未悬挂重物时，指针P正对刻度尺的0cm位置 【答案】C 【详解】BCD.设未悬挂重物时，指针正对刻度尺的位置，根据胡克定律有 其中 联立解得 故BD错误，C正确； A.根据胡克定律有 解得 故挂上50N重物，重物静止时指针正对刻度尺的6cm位置，故A错误。 故选C。 13．如图所示，三根完全相同的轻弹簧右端受到大小皆为的拉力作用，左端皆连接质量为的物块，但物块的状态各不相同：图1中的物块静止在粗糙的斜面上；图2中的物块在光滑的桌面上向右匀加速滑动；图3中的物块在粗糙的桌面上匀速滑动。以表示图1、2、3中轻弹簧的伸长量，则有（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】弹簧弹力与其形变量成正比，由于三种情况下轻弹簧右端受到大小皆为F的拉力，左端物块拉弹簧的力均为F，即弹簧弹力均为F，与物体的运动状态无关，根据胡克定律 故各图中弹簧的伸长量是相同的，即 故选C。 【题型4 静摩擦力】 14．羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下保持竖直静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力 B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力 C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力等于重力 D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向下 【答案】B 【详解】A．球筒竖直静止时，羽毛球受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者大小相等，故A错误； BC．球筒下落过程中，加速度为重力加速度，羽毛球只受重力，不受摩擦力，故B正确，C错误； D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向上，故D错误。 故选B。 15．在抗击新冠肺炎疫情居家学习期间，某同学用手托礼盒进行表演。若礼盒的质量为m，手与礼盒之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，手掌一直保持水平。则下列说法中正确的是（  ） A．若手托着礼盒一起向右匀速运动时，礼盒受到重力、支持力、摩擦力的作用 B．若手托着礼盒一起向右匀减速运动时，手对礼盒的摩擦力方向向右 C．若手托着礼盒一起向右匀加速运动时，手对礼盒的摩擦力大小不会超过 D．若手托着礼盒一起向左匀减速运动，则手对礼盒的摩擦力水平向左 【答案】C 【详解】A．若手托着礼盒一起向右匀速运动，则礼盒和手之间没有摩擦力，礼盒只受重力和支持力2个力的作用，故A错误； B．若手托着礼盒一起向右匀减速运动，则手对礼盒的摩擦力方向向左，故B错误； C．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若手托着礼盒一起向右匀加速运动，则手对礼盒的摩擦力大小不会超过，故C正确； D．若手托着礼盒一起向左匀减速运动时，则手对礼盒的摩擦力向右，故D错误。 故选C。 16．打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力 B．第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为 C．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为 D．若，进纸系统仍能正常进纸 【答案】B 【详解】A．由于进纸系统每次只进一张纸，则在第1张纸向右运动时，第2张纸与第3张纸保持相对静止，第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为静摩擦力，故A错误； BC．工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为，则第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力为 由于第2张及第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为 故B正确，C错误； D．若，则有 可知搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，而第1张纸静止不动，所以进纸系统不能正常进纸，故D错误。 故选B。 17．用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到时刻F减小为零，则物体所受的摩擦力随时间t的变化图像可能是如图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意可知，物体在匀速运动，从t=0时刻，拉力F开始均匀减小，t1时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能，一是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变；另一是当拉力为零前，物体已静止，则当拉力为零时，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，而此时拉力小于滑动摩擦力大小。 故选D。 18．如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，受到水平方向的两个力，，方向向右，，方向向左，当从16N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（  ） A．先增大后减小，方向先向右后向左 B．先减小后增大，方向先向左后向右 C．逐渐减小，方向一直向右 D．逐渐增大，方向一直向左 【答案】B 【详解】物块处于平衡状态，所受合外力为零，所以摩擦力为 f=F1−F2 因为F1逐渐减小，所以摩擦力先减小，方向向左；当F1< F2时，摩擦力为 f= F2− F1 所以摩擦力增大，方向向右。 故选B。 【题型5 滑动摩擦力】 19．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角变大），另一端不动，如图甲所示，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所示。重力加速度为，下列判断正确的是（　　） A．木块与木板间的动摩擦因数 B．木块与木板间的动摩擦因数 C．木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动 D．木板由转到的过程中，木块的加速度增大 【答案】BD 【详解】AB．由题图可知，当木板与地面的夹角为时木块刚刚开始滑动，木块重力沿木板向下的分力等于，则 刚滑动时有 求得 A错误，B正确； C．当木板与地面的夹角为时，木块受到的摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落体运动，做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动，C错误； D．对木块，根据牛顿第二定律有 则 则木板由转到的过程中，随着的增大，木块的加速度a增大，即速度变化越来越快，D正确。 故选BD。 20．如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速水平向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对纸片滑动．在抽纸片过程中，下列说法正确的是（　　） A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右 B．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大 C．矿泉水瓶对纸片摩擦力的方向向右 D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力保持不变 【答案】AD 【详解】BD．无论拉动速度快慢，水瓶与纸之间均为滑动摩擦力，大小均为，水瓶重力不变，正压力不变，则摩擦力大小不变，故D正确，B错误； AC．水瓶相对纸向左运动，则纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右，根据牛顿第三定律，矿泉水瓶对纸片摩擦力的方向向左，故A正确，C错误。 故选AD。 21．如图所示，木板B放在水平地面上，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A、B质量都为m，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F的力向左拉动B，使它以速度v匀速运动，弹簧测力计稳定后的示数为T。则下列说法正确的是（　　） A．A对B的摩擦力大小为T，方向向左 B．AB接触面间的动摩擦因数为 C．B受到地面的摩擦力大小为F－T D．B与地面接触面间的动摩擦因数为 【答案】BC 【详解】A．以A为研究对象，根据平衡条件，在水平方向可得 故B对A的摩擦力大小为T，方向向左，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力大小为T，方向向右。故A错误； B．以A为研究对象，根据平衡条件，在竖直方向可得 又因为 联立可得 故B正确； C．以B为研究对象，根据平衡条件，在水平方向可得 整理可得 故C正确； D．以B为研究对象，根据平衡条件，在竖直方向可得 又因为 联立可得 故D错误。 故选BC。 22．如图甲所示，在探究摩擦力的实验中，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．木箱所受的滑动摩擦力大小为15N B．木箱所受的滑动摩擦力大小为16N C．木箱与地面间的动摩擦因数 D．木箱与地面间的动摩擦因数 【答案】AC 【详解】AB．由图乙可知，木箱受的滑动摩擦力大小为15N，A正确，B错误； CD．根据 解得木箱与地面间的动摩擦因数 C正确，D错误。 故选AC。 23．如图甲所示，某种材料制成的方形物块质量为2kg，把它放置在水平桌面上，给物块施加一随时间逐渐增大的水平拉力F，传感器描绘出物块受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）    A．当拉力F为5N时，摩擦力为5N B．当拉力F增大到10N时，物块已经运动 C．物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.5 D．物块获得一定速度后撤掉外力，物块继续向前滑动过程摩擦力大小为12N 【答案】AC 【详解】A．由图可知，最大静摩擦力为12N，滑动摩擦力为10N，当拉力小于12N时，物体处于静止状态，拉力与静摩擦力大小相等，方向相反，所以当拉力F为5N时，摩擦力为5N，故A正确； B．当拉力F增大到10N时，拉力小于最大静摩擦力，物块仍然处于静止状态，故B错误； C．由于滑动摩擦力为10N，即 解得 故C正确； D．物块获得一定速度后撤掉外力，物块继续向前滑动过程中摩擦力始终为滑动摩擦力，大小为10N，故D错误。 故选AC。 【题型6 受力分析】 24．粮食安全是国家安全的重要方面之一。如图是某粮仓利用可升降传动装置在水平地面由高处向下堆砌而成稳定的锥形粮堆。为了知道粮堆的具体信息，测出粮堆高度为h，查资料测得粮食间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　） A．地面对粮堆的摩擦力不为零 B．此粮堆的体积为 C．粮堆底面半径r与粮堆高度h的比值为μ D．若提高锥形粮堆高度h，粮堆底面积应该变大 【答案】BD 【详解】A．粮堆沿水平方向没有运动趋势，所以地面对粮堆的摩擦力为零。故A错误； C．设粮堆倾角为，其底面积的半径为r，取粮堆锥面上的一粒粮粒为研究对象，根据平衡条件得 根据三角函数得 联立，解得 故C错误； BD．此粮堆的体积为 可知若提高锥形粮堆高度h，粮堆底面积应该变大。联立，解得 故BD正确。 故选BD。 25．如图，木块与叠放在水平地面上，分别受到水平向右和水平向左、大小均为的力作用，且保持静止状态，则（　　） A．对的摩擦力方向向左 B．对的摩擦力大小为零 C．地面对的摩擦力方向向右 D．地面对的摩擦力大小为0 【答案】AD 【详解】AB．以a为研究对象受力分析，外力F水平向右，则b对a有静摩擦力作用，方向水平向左，故A正确，B错误； CD．以a、b整体为研究对象，由于分别受到水平向右和水平向左、大小均为F的力作用，两力合力为零，则b相对于地面没有相对运动趋势，故b和地面之间没有摩擦力，故C错误，D正确。 故选AD。 26．如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，O点是“不倒翁”的重心。将“不倒翁”扳到位置1后释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置2到达另一侧最大摆角的位置3，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．“不倒翁”受到的支持力方向始终竖直向上 B．“不倒翁”之所以不倒是因为重心很低 C．“不倒翁”在位置3时，“不倒翁”受到的重力和支持力是一对相互平衡的力 D．“不倒翁”从位置2到位置3是受到水平向右的力的作用 【答案】AB 【详解】A．“不倒翁”受到的支持力方向始终垂直于桌面竖直向上，选项A正确； B．物体重心越低，稳定性越好，“不倒翁”之所以不倒是因为重心很低，故B正确； C．“不倒翁”在位置3时，受到竖直向下的重力和垂直水平面向上的支持力，虽然方向相反，但是重力的作用点在重心位置，支持力的作用点在“不倒翁”与水平面的接触点，两者不在一条直线上，所以重力和支持力不是一对平衡力，故C错误； D．“不倒翁”在位置2只受重力和竖直向上的支持力，而具有向右的速度，由于惯性，所以不会静止，才会从位置2运动到位置3，并非受到水平向右的力的作用，故D错误。 故选AB。 27．如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　） A．瓦片所受的合力大小为mg B．每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcosθ C．两根椽子对瓦片作用力大小为mg D．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsinθ 【答案】CD 【详解】A．瓦片静止，处于平衡状态所受合力为零，故A错误； B．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，但瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是，故B错误； C．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为，故C正确； D．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为，故D正确。 故选CD。 28．春节期间人们都喜欢在阳台上挂一些灯笼来作为喜庆的象征。如图所示，是由六根等长的轻质细绳悬挂起五个质量相等的灯笼1、2、3、4、5，中间的两根细绳BC和CD的夹角为120°，下列选项中正确的是（　　） A．MA的延长线能平分1灯与绳AB之间的夹角 B．AB的延长线能平分2灯与绳BC之间的夹角 C．绳AB与绳BC的弹力大小之比为 D．绳MA与绳AB的弹力大小之比为 【答案】BCD 【详解】BC．设每个灯笼的质量为，对灯笼3受力分析，根据对称性和受力平衡可得 解得 设AB绳与竖直方向成夹角为，对灯笼2受力分析可知 解得 ， 由数学知识可知AB的延长线能平分2灯与绳BC之间的夹角，且有 故BC正确； AD．设MA绳与竖直方向成夹角为，对灯笼1受力分析可知 解得 ， 由数学知识可知MA的延长线不能平分1灯与绳AB之间的夹角，且有 故A错误，D正确。 故选BCD。 29．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在H=40m（相当于10层楼）高度的塔顶上，把一端固定的长橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。绑在跳跃者踝关节处的橡皮条足够长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。人体落到离地面一定高度时，橡皮绳被绷紧，当人到达最低点时再次被弹起，又落下，这样反复多次直到停止运动 。现假定跳跃者从静止开始下落，不计空气阻力，橡皮绳长度 x0 = 20m，弹力满足 F =60 x（N） ， 取g=10m/s2， 求： (1)跳跃者享受了多长时间的自由落体？ (2)若跳跃者的质量m = 60 kg，人静止时距地面的高度h？ 【答案】(1)2s；(2) 【详解】(1)跳跃者做自由落体运动位移为，设时间为，由知 代入数值解得 (2)设跳跃者静止时橡皮筋的弹力为大小为 ，则 由胡克定律知 代入数据解得橡皮筋伸长长度 人静止时离地的高度 解得 30．一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系如图所示。 （1）求该弹簧的劲度系数k； （2）若使用的力拉该弹簧，求此时弹簧的长度L（弹簧没有超过弹性限度）。 【答案】（1）；（2）0.25m 【详解】（1）根据图中信息可知，该弹簧的劲度系数为图象的斜率 （2）图线与横轴的交点表示弹簧的原长 L0=20cm=0.2m 根据胡克定律可知，若使用15N的力拉该弹簧，弹簧的形变量为 则此时弹簧的长度为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 重力 弹力 摩擦力 受力分析 【题型1 重力】 1 【题型2 弹力的方向】 3 【题型3 弹力的大小】 5 【题型4 静摩擦力】 6 【题型5 滑动摩擦力】 8 【题型6 受力分析】 10 【题型1 重力】 1．如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，关于装水后的尖底瓶，下列说法正确的是（　　） A．瓶所受的重力就是瓶对支架的压力 B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．瓶的重心一定在瓶身上 2．关于重力的说法，正确的是（　　） A．重力就是地球对物体的吸引力 B．只有静止的物体才受到重力 C．重力的方向总是指向地心的 D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的 3．2023年杭州亚运运会上，来自中国天才选手全红婵频频上演“水花消失术”，10米台决赛第二轮的第二跳，7名裁判全部给出10分，下列说法正确的是（　　） A．跳水过程全红婵的重心一直都在自己身上且重心位置相对自己是不变的 B．跳台受到的压力就是运动员的重力 C．研究全红婵在女子10米台决赛中的姿态，全红婵可看作质点 D．全红婵受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的 4．下列叙述正确的是（　　） A．重心不一定在物体上，任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处 B．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的 C．物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和地面发生弹性形变，物体产生了对地面的压力，且压力大小等于重力，方向竖直向下，所以压力就是重力 D．把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微增大 5．2021年10月17日上午9时50分，神舟十三号所搭载的航天员成功开启天舟三号货物舱舱门并顺利进入货运飞船。如图，是宇航员此次任务配备的“机械臂”。下列说法中正确的是（　　） A．宇航员在太空中不受重力作用 B．“9时50分”是指一个时间间隔 C．宇航员在操作机械臂时，不可以将机械臂视为质点 D．研究宇航员的运动状态时，只能以地面为参考系 【题型2 弹力的方向】 6．下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 7．一根质量分布均匀、长为L的圆柱形钢管平放在水平地面上，工人将其竖直立起，则（　　） A．钢管重心上升的高度为L B．钢管重心上升的高度为 C．地面对钢管的弹力方向始终沿钢管向上 D．地面对钢管的弹力方向始终垂直钢管向上 8．如图所示，物块A静止在斜面B上，下列说法正确的是（　　） A．斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的 B．斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的 C．物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的 D．物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相反的 9．图中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是（    ）    A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球和与C球间一定有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球可能有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹方向先沿的方向后沿的方向 10．下列选项中，物体A处于静止状态，物体A受力示意图正确的是（各接触面均光滑）（　　） A． B． C． D． 【题型3 弹力的大小】 11．如图所示，一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，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，，方向沿杆向上 B．小车静止时，，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，，方向竖直向上 D．小车向右匀速运动时，，方向沿杆向上 12．如图所示，一根弹簧挂上20N的重物，重物静止时指针P正对刻度尺的3cm位置；更换30N重物后，重物静止时指针P正对刻度尺的4cm位置，弹簧没有超出弹性限度，则（　　） A．挂上50N重物，重物静止时指针P正对刻度尺的5cm位置 B．弹簧的劲度系数为10N/m C．未悬挂重物时，指针P正对刻度尺的1cm位置 D．未悬挂重物时，指针P正对刻度尺的0cm位置 13．如图所示，三根完全相同的轻弹簧右端受到大小皆为的拉力作用，左端皆连接质量为的物块，但物块的状态各不相同：图1中的物块静止在粗糙的斜面上；图2中的物块在光滑的桌面上向右匀加速滑动；图3中的物块在粗糙的桌面上匀速滑动。以表示图1、2、3中轻弹簧的伸长量，则有（　　） A． B． C． D． 【题型4 静摩擦力】 14．羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下保持竖直静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力 B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力 C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力等于重力 D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向下 15．在抗击新冠肺炎疫情居家学习期间，某同学用手托礼盒进行表演。若礼盒的质量为m，手与礼盒之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，手掌一直保持水平。则下列说法中正确的是（  ） A．若手托着礼盒一起向右匀速运动时，礼盒受到重力、支持力、摩擦力的作用 B．若手托着礼盒一起向右匀减速运动时，手对礼盒的摩擦力方向向右 C．若手托着礼盒一起向右匀加速运动时，手对礼盒的摩擦力大小不会超过 D．若手托着礼盒一起向左匀减速运动，则手对礼盒的摩擦力水平向左 16．打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力 B．第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为 C．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为 D．若，进纸系统仍能正常进纸 17．用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到时刻F减小为零，则物体所受的摩擦力随时间t的变化图像可能是如图中的（　　） A． B． C． D． 18．如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，受到水平方向的两个力，，方向向右，，方向向左，当从16N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（  ） A．先增大后减小，方向先向右后向左 B．先减小后增大，方向先向左后向右 C．逐渐减小，方向一直向右 D．逐渐增大，方向一直向左 【题型5 滑动摩擦力】 19．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角变大），另一端不动，如图甲所示，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所示。重力加速度为，下列判断正确的是（　　） A．木块与木板间的动摩擦因数 B．木块与木板间的动摩擦因数 C．木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动 D．木板由转到的过程中，木块的加速度增大 20．如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速水平向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对纸片滑动．在抽纸片过程中，下列说法正确的是（　　） A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右 B．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大 C．矿泉水瓶对纸片摩擦力的方向向右 D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力保持不变 21．如图所示，木板B放在水平地面上，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A、B质量都为m，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F的力向左拉动B，使它以速度v匀速运动，弹簧测力计稳定后的示数为T。则下列说法正确的是（　　） A．A对B的摩擦力大小为T，方向向左 B．AB接触面间的动摩擦因数为 C．B受到地面的摩擦力大小为F－T D．B与地面接触面间的动摩擦因数为 22．如图甲所示，在探究摩擦力的实验中，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．木箱所受的滑动摩擦力大小为15N B．木箱所受的滑动摩擦力大小为16N C．木箱与地面间的动摩擦因数 D．木箱与地面间的动摩擦因数 23．如图甲所示，某种材料制成的方形物块质量为2kg，把它放置在水平桌面上，给物块施加一随时间逐渐增大的水平拉力F，传感器描绘出物块受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）    A．当拉力F为5N时，摩擦力为5N B．当拉力F增大到10N时，物块已经运动 C．物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.5 D．物块获得一定速度后撤掉外力，物块继续向前滑动过程摩擦力大小为12N 【题型6 受力分析】 24．粮食安全是国家安全的重要方面之一。如图是某粮仓利用可升降传动装置在水平地面由高处向下堆砌而成稳定的锥形粮堆。为了知道粮堆的具体信息，测出粮堆高度为h，查资料测得粮食间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　） A．地面对粮堆的摩擦力不为零 B．此粮堆的体积为 C．粮堆底面半径r与粮堆高度h的比值为μ D．若提高锥形粮堆高度h，粮堆底面积应该变大 25．如图，木块与叠放在水平地面上，分别受到水平向右和水平向左、大小均为的力作用，且保持静止状态，则（　　） A．对的摩擦力方向向左 B．对的摩擦力大小为零 C．地面对的摩擦力方向向右 D．地面对的摩擦力大小为0 26．如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，O点是“不倒翁”的重心。将“不倒翁”扳到位置1后释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置2到达另一侧最大摆角的位置3，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．“不倒翁”受到的支持力方向始终竖直向上 B．“不倒翁”之所以不倒是因为重心很低 C．“不倒翁”在位置3时，“不倒翁”受到的重力和支持力是一对相互平衡的力 D．“不倒翁”从位置2到位置3是受到水平向右的力的作用 27．如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　） A．瓦片所受的合力大小为mg B．每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcosθ C．两根椽子对瓦片作用力大小为mg D．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsinθ 28．春节期间人们都喜欢在阳台上挂一些灯笼来作为喜庆的象征。如图所示，是由六根等长的轻质细绳悬挂起五个质量相等的灯笼1、2、3、4、5，中间的两根细绳BC和CD的夹角为120°，下列选项中正确的是（　　） A．MA的延长线能平分1灯与绳AB之间的夹角 B．AB的延长线能平分2灯与绳BC之间的夹角 C．绳AB与绳BC的弹力大小之比为 D．绳MA与绳AB的弹力大小之比为 29．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在H=40m（相当于10层楼）高度的塔顶上，把一端固定的长橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。绑在跳跃者踝关节处的橡皮条足够长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。人体落到离地面一定高度时，橡皮绳被绷紧，当人到达最低点时再次被弹起，又落下，这样反复多次直到停止运动 。现假定跳跃者从静止开始下落，不计空气阻力，橡皮绳长度 x0 = 20m，弹力满足 F =60 x（N） ， 取g=10m/s2， 求： (1)跳跃者享受了多长时间的自由落体？ (2)若跳跃者的质量m = 60 kg，人静止时距地面的高度h？ 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$