第05讲 重力 弹力 摩擦力(专项训练)(山东专用)2026年高考物理一轮复习讲练测
2025-11-13
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2份
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47页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力,重力,弹力,摩擦力 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.40 MB |
| 发布时间 | 2025-11-13 |
| 更新时间 | 2025-11-13 |
| 作者 | 犀利呵呵哥 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-07-01 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第05讲 重力 弹力 摩擦力
目录
课标达标练 1
题型01 重力和重心 1
题型02 弹力 3
题型03 摩擦力 6
核心突破练 8
真题溯源题 13
01 重力和重心
1.(2025·浙江绍兴·二模)2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在( )
A.避开障碍物时可以被看作质点
B.空中翻转时重心位置始终保持不变
C.单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上
D.起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力
2.(2025·浙江杭州·二模)如图所示,在春晚节目《秧BOT》中,机器人在舞台上载歌载舞,最后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是( )
A.欣赏机器人的舞蹈,可将其视作质点
B.机器人在跳舞时重心位置始终不变
C.手绢被抛出后始终处于超重状态
D.手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小
3.(24-25高三上·河北沧州·联考)在天花板上用相同的两根轻质细线1和2悬挂一块薄板,细线1和2与竖直方向分别成45°、60°角,薄板处于静止状态,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.细线2对薄板的拉力大于细线1对薄板的拉力
B.设法保持重心位置不变,缓慢增大薄板的质量,则细线1先断
C.细线1和2延长线的交点一定是薄板的重心位置
D.单独用细线1或2悬挂,两细线的延长线交点与重心可能不重合
4.(24-25高三上·重庆·联考)A、B是天花板上相距l的两点,将长度为2l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图所示,现将A、B两点缓慢靠近,则( )
A.A点对铁链的拉力逐渐减少
B.A点对铁链的拉力不变
C.铁链的重心逐渐升高
D.铁链的重心始终在铁链上的O点
5.(24-25高三上·山东枣庄·模考)如图所示,两块宽和高均相同,质量均匀的相同材质长方形砖块A(长为l)和B(长为2l)叠放在一起,A砖相对于B砖伸出,B砖放在水平桌面上,砖的端面与桌面平行,为保持两砖不翻倒,B砖伸出桌面的最大长度是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三上·云南大理·期中)如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边c恰好平行于天花板,过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是( )
A.薄板的重心不一定在MN线上 B.薄板的重心不在MN线上
C. D.
02 弹力
7.(2025·广东茂名·模拟预测)如图所示,一重力为的灯笼用轻质细绳悬挂在屋檐下方,在水平风力的作用下,细绳偏离竖直方向角后保持静止。不考虑灯笼受到的空气浮力,下列说法正确的是( )
A.灯笼所受细绳的拉力是由于灯笼发生微小形变产生的
B.水平风力可能大于细绳的拉力
C.水平风力不可能大于重力
D.若水平风力增大,细绳的拉力一定增大
8.(2025·河北·二模)轻弹簧一端与质量为m的小球相连,如图甲所示弹簧竖直放置稳定后,弹簧的长度为;如图乙所示将该装置固定在光滑水平面的竖直转轴上,小球以角速度在水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的长度为。已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,则该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
9.(2025·浙江·二模)2025年蛇年春晚的舞台上,一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌,多角度转手绢,其灵活性给人留下深刻的印象,如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A.匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B.鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则F < G
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则F > G
10.(24-25高三上·福建厦门·联考)2024年7月31日,中国选手邓雅文在巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中,以92.60分的成绩夺得冠军,为中国国家自由式小轮车队赢得了奥运会历史上的首枚金牌。如图所示,邓雅文在水平场地上表演“金鸡独立”时处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.小轮车受到水平场地的弹力是由于小轮车发生形变引起的
B.小轮车受到水平场地的弹力方向一定不在竖直方向上
C.小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方
D.若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”,则小轮车受到场地的弹力方向一定竖直向上
11.(2024·新疆·一模)如图所示,在粗糙的水平地面上,有6个完全相同的物块(均可看成质点),放在正六边形的6个顶点上,用7根完全相同的轻弹簧将它们连接起来。整个系统静止在水平地面上,已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍,ac间弹簧的长度为l,所有弹簧都在弹性限度内,则弹簧的原长为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高三上·广东揭阳·模考)如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为和,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q和P上,当物体平衡时上方的弹簧处于原长。再把固定的物体换为大小相同、质量为2m的物体,再次平衡后,弹簧的总长度不变,且弹簧均在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.第一次平衡时,下方弹簧处于原长
B.第一次平衡时,下方弹簧被压缩的长度为
C.第二次平衡时,上方弹簧伸长的长度为
D.第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降的高度为
03 摩擦力
13.(2025·四川成都·三模)图(a)为答题卡扫描仪,其内部结构如图(b)所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F,摩擦滚轮顺时针转动,摩擦力只带动与之接触的顶部答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描,直至所有答题卡扫描完毕。已知每张答题卡的质量均为m,摩擦滚轮与答题卡间的动摩擦因数恒为,各答题卡间的动摩擦因数范围为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。要使该扫描仪能一直正常工作,正压力F的最大取值范围为( )
A. B.
C. D.
14.(24-25高三上·湖北襄阳·联考)如图所示,某同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg,该同学对书的水平正压力为100N,每本书均呈竖直静止状态,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B.书与书之间的摩擦力大小均相等
C.他最多能夹住22本书 D.他最多能夹住30本书
15.(2025高三·全国·模考)如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从时刻起,用一水平向右的力(为常数)作用在B物体上,拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知、、,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求( )
A.A、B两物体之间的弹力
B.水平面与物体B之间的滑动摩擦力
C.A、B两物体之间的动摩擦因数
D.物体B与水平面间的动摩擦因数
16.(24-25高三上·四川成都·模拟预测)小明同学设计了一货物输送装置,将一个质量为载物平台架在两根完全相同、半径为,轴线在同一水平面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为,平台的重心与两柱等距,在平台的重心位置放上一个质量为的物体,两圆柱以角速度绕轴线如图所示作相反方向的转动。现沿平行于轴线的方向施加一恒力,物体与平台总保持相对静止,使载物平台从静止开始运动,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物体受到平台的摩擦力变小
B.物体和平台最后一定做匀速直线运动
C.平台受到两圆柱给它的摩擦力保持不变
D.只有当时平台才能开始运动
17.(24-25高三上·山西晋城·模拟预测)如图所示,水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌,每一张的质量均为。用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张牌之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张牌之间的动摩擦因数为,牌间的动摩擦因数均为,第54张牌与桌面间的动摩擦因数为,且有。则下列说法正确的是( )
A.第1张和第2张牌一定保持相对静止
B.第54张牌受到水平桌面的摩擦力向右
C.第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动
D.第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动
18.(2024·河北·模拟预测)两个完全相同的条形磁铁,放在水平木板上,开始时木板及磁铁都静止不动,现将从原位置突然竖直向上平移,最后停在位置,结果发现两条形磁铁碰在一起,下列说法正确的是( )
A.开始时两磁铁静止不动,水平木板AB速度变大,磁铁受到的摩擦力变大
B.磁铁开始滑动时,磁铁受到的摩擦力减小
C.磁铁开始滑动时,平板处于超重状态
D.上升过程中磁铁处于失重状态
19.(2024·北京海淀·三模)如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )
A.
B.的方向水平向左
C.
D.
20.(2024·广东惠州·二模)某同学在书柜里放置一个直角书立,在书立上倾斜摆放着几本课外书,如图所示。若书与书柜没有接触,根据所学知识,下列叙述正确的是( )
A.书立底面给书的弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为0
C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力
21.(2023·山东潍坊·二模)如图所示,某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物,已知圆柱竖直、半径为r,筷子水平,交叉点到圆柱接触点的距离均为,每根筷子对圆柱的压力大小为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
B.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
C.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
D.若增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力大小不变
22.(多选)(24-25高三上·广东佛山·期中)为了在紧急情况下实现迅速制动,电动车车轮上会使用高灵敏的刹车装置——碟刹,其结构如图,刹车时两片摩擦片在液压作用下迅速夹紧碟刹片。下列说法正确的是( )
A.摩擦片受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反
B.摩擦片与车身相对静止,因此摩擦片受到的是静摩擦力
C.碟刹片半径越小,刹车制动效果越好,摩擦片的磨损越小
D.下坡路上长时间无动力刹车,减少的机械能全部转化成热能
23.(多选)(24-25高三上·河南·模拟预测)如图,小明同学做家务时用拖把清理地板。拖把的质量为1.2kg,拖把杆与水平方向成角,对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为30N的力时,恰好能推动拖把向前匀速运动。重力加速度g取,,。则下列说法正确的是( )
A.拖把与地板间的动摩擦因数为0.4
B.拖把与地板间的动摩擦因数为0.5
C.拖把与地板间的摩擦力大小为24N
D.小明发现如果拖把杆与水平方向成角时,无论用多大的力,拖把都推不动,则的值可能为2.5
24.(多选)(24-25高三上·广东肇庆·开学考试)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一空沙桶(调节滑轮使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态。实验开始时,打开力传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图像如图乙,则结合该图像,下列说法正确的是( )
A.可求出空沙桶的重力
B.无法求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50 s后小车将做匀速直线运动(滑块仍在车上)
25.(多选)(24-25高三上·江西南昌·模拟预测)玻璃房逐渐受到人们的青睐,大玻璃窗户的清洁可由“自动擦窗机器人”完成。某自动擦窗机器人的质量为1.5kg,它的“腹部”有吸盘。自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出后,它能牢牢地吸在竖直玻璃上,g取10N/kg。则下列说法符合事实的是( )
A.此时摩擦力等于15N
B.若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大
C.此时机器人对玻璃的压力和玻璃对机器人的支持力是一对相互作用力
D.当自动擦窗机器人竖直向下匀速运动时,若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大
26.(多选)(24-25高三上·四川成都·期中)如图所示,建筑工人用恒力F推着运料车在水平地面上匀速前进,恒力F与水平方向夹角为θ=30°,运料车和材料的总重力为G,下列说法正确的是( )
A.运料车受到的摩擦力方向水平向左
B.运料车受到的摩擦力方向水平向右
C.运料车受到的摩擦力大小为
D.运料车与地面间的动摩擦因数为
27.(多选)(24-25高三上·陕西西安·模拟预测)一长方形木板放置在水平地面上,在长方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动,同时长方形木板以大小相等的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和,物块的质量为m,则关于物块所受摩擦力说法正确的是( )
A.竖直挡板对物块的摩擦力大小0
B.竖直挡板对物块的摩擦力大小
C.只增大木板向左运动的速度,竖直挡板对物块的摩擦力将变大
D.只增大物块沿挡板运动的速度,木板对物块的摩擦力将增大
28.(多选)(2024·云南大理·模拟预测)如图所示,一质量为m的物块用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以的速度顺时针匀速转动,物块以初速度向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法不正确的是( )
A.若,则,方向向左
B.若,则,方向向左
C.若,且物块m保持匀速运动,则
D.若,且物块m保持匀速运动,则方向向左
29.(多选)(2023·山西·一模)借助木板从卡车上往地面卸货时,长木板A表面粗糙,一端放在卡车车厢的底板上,另一端置于水平地面上。将小货箱B从车厢底板推到木板上,用平行于A绳拉B,可使B沿A匀速下滑;若改用与A成一定的角度绳拉B,同样可使B沿A匀速下滑。已知A始终保持静止,则在两次B沿A下滑的过程中( )
A.第二次绳拉力的值可能小于第一次绳拉力的值
B.第二次B受到摩擦力的值小于第一次B受到摩擦力的值
C.第二次B对A作用力的值小于第一次B对A作用力的值
D.前、后两次B对A作用力的值大小不变
30.(2025·湖南怀化·二模)2025年2月第9届亚洲冬季运动会在哈尔滨成功举行。在女子3000米短道速滑接力项目中,中国队在最后时刻完成了超越,力压韩国队获得金牌(如图)。精彩的比赛背后,往往蕴含了丰富的物理知识,在不考虑空气阻力的情况下,下列说法正确的是( )
A.在直线起跑蹬冰过程中,冰面对冰刀的作用力大于冰刀对冰面的作用力
B.若运动员沿半径不变的圆弧匀速通过弯道时,速率越大,身体与冰面的夹角越小
C.在最后加速冲刺阶段,运动员滑行速率越大,所受冰面的摩擦阻力也越大
D.运动员冲线之后会慢慢停下来,是因为其在水平面内所受合力变为零
31.(2025·河北秦皇岛·一模)某地开展亲子户外游玩活动,小朋友乘坐自制雪橇,爸爸拉着雪橇水平滑行,将小朋友和雪橇视为质量为的物体,受到斜向上拉力的作用,已知拉力与水平方向成角,雪橇与雪面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.若雪橇静止,则所受摩擦力为零
B.若雪橇沿水平面运动,则所受摩擦力大小为
C.只要雪橇沿水平面由静止开始运动,雪橇受到的摩擦力大小一定等于
D.俗话说“下雪不冷消雪冷”,是因为雪融化放热
32.(多选)(2025·广东广州·一模)如图为一承重装置,两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定,用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为L,铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等,弹簧劲度系数为k,弹簧轴线与轻杆夹角为θ。在托盘上放置重物,平衡时θ=45°。现用外力控制重物缓慢下移直至θ=30°。弹簧始终处于弹性限度内,不计铰支座质量,不计摩擦阻力,则( )
A.θ=45°时弹簧弹力大小为
B.θ=45°时轻杆弹力大小为
C.托盘和重物的总重力大小为kL
D.从θ=45°到θ=30°过程中重物下降高度为
33.(多选)(2025·福建·二模)明朝宋应星所著的《天工开物》中记录了图甲所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景,其简化模型如图乙所示,某次测量时将弦的中点悬挂于秤杆上,在质量为的弓的中点处悬挂质量为的重物,此时弦的张角为,已知弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳,且始终在弹性限度内,不计弓的形变和一切摩擦,重力加速度大小为,则( )
A.此次测量中弦的张力为
B.此次测量中弦的张力为
C.增加重物质量,弦的张力一定增大
D.增加重物质量,弦的张力可能减小
34.(多选)(2025·山东·二模)如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态,斜面光滑且足够长。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,弹簧形变量始终都在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的最大伸长量为
B.弹簧的最大伸长量为
C.弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力等于弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力
D.弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力大于弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力
35.(多选)(2025·辽宁丹东·一模)水平地面上叠放了两块石头,均处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.1石块对2石块的压力是由于1石块发生形变产生的
B.1石块对2石块的压力是由于2石块发生形变产生的
C.若1、2石块间接触面是倾斜的,则2石块与地面之间一定有摩擦力
D.无论1、2石块间接触面是否倾斜,2石块对1石块的作用力一定竖直向上
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第05讲 重力 弹力 摩擦力
目录
课标达标练 1
题型01 重力和重心 1
题型02 弹力 5
题型03 摩擦力 10
核心突破练 15
真题溯源题 26
01 重力和重心
1.(2025·浙江绍兴·二模)2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在( )
A.避开障碍物时可以被看作质点
B.空中翻转时重心位置始终保持不变
C.单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上
D.起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力
【答案】C
【详解】A.避开障碍物时,“山猫”的大小形状不能忽略不计,不可以被看作质点,选项A错误;
B.空中翻转时“山猫”的形体结构会发生改变,则重心位置会发生变化,选项B错误;
C.单脚静止时地面对它作用力与重力等大反向,则地面对其作用力的方向竖直向上,选项C正确;
D.根据牛顿第三定律可知,起跳时地面对它的作用力等于它对地面的作用力,选项D错误。
故选C。
2.(2025·浙江杭州·二模)如图所示,在春晚节目《秧BOT》中,机器人在舞台上载歌载舞,最后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是( )
A.欣赏机器人的舞蹈,可将其视作质点
B.机器人在跳舞时重心位置始终不变
C.手绢被抛出后始终处于超重状态
D.手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小
【答案】D
【详解】A.欣赏机器人的舞蹈,机器人的大小和形状不可以忽略不计,不可将其视作质点,故A错误;
B.机器人在跳舞时重心位置可以发生变化,故B错误;
C.手绢被抛出后只受重力,始终处于失重状态,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小,故D正确。
故选D。
3.(24-25高三上·河北沧州·联考)在天花板上用相同的两根轻质细线1和2悬挂一块薄板,细线1和2与竖直方向分别成45°、60°角,薄板处于静止状态,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.细线2对薄板的拉力大于细线1对薄板的拉力
B.设法保持重心位置不变,缓慢增大薄板的质量,则细线1先断
C.细线1和2延长线的交点一定是薄板的重心位置
D.单独用细线1或2悬挂,两细线的延长线交点与重心可能不重合
【答案】B
【详解】AB.薄板处于静止状态,其合力为零,有
F1sin45°=F2sin60°
所以
F1>F2
缓慢增大薄板的质量,则细线1先断,A错误,B正确;
C.重力作用线、细线1和2延长线交于同一点,薄板的重心在过交点的竖直线上,C错误;
D.单独用细线1或2悬挂,两细线的延长线交点为重心,D错误。
故选B。
4.(24-25高三上·重庆·联考)A、B是天花板上相距l的两点,将长度为2l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图所示,现将A、B两点缓慢靠近,则( )
A.A点对铁链的拉力逐渐减少
B.A点对铁链的拉力不变
C.铁链的重心逐渐升高
D.铁链的重心始终在铁链上的O点
【答案】A
【详解】CD.铁链的质量是均匀的,故其重心一定在最低点的上方,将A、B两点缓慢靠近,最低点下降,则铁链的重心逐渐降低,故CD错误;
AB.对铁链受力分析,如图
A点对铁链的拉力沿着该处铁链的切线方向,设与竖直方向的夹角为,设铁链的重力为,根据平衡条件可得
解得
将A、B两点缓慢靠近,减小,则拉力减小,故A正确,B错误。
故选A。
5.(24-25高三上·山东枣庄·模考)如图所示,两块宽和高均相同,质量均匀的相同材质长方形砖块A(长为l)和B(长为2l)叠放在一起,A砖相对于B砖伸出,B砖放在水平桌面上,砖的端面与桌面平行,为保持两砖不翻倒,B砖伸出桌面的最大长度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】以桌面面边缘为坐标原点,水平向右为坐标轴的正方向,砖块A的重心坐标为
砖块B的重心坐标为
为保持两砖不翻倒,两砖块的整体重心坐标为0,所以
解得
故选D。
6.(24-25高三上·云南大理·期中)如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边c恰好平行于天花板,过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是( )
A.薄板的重心不一定在MN线上 B.薄板的重心不在MN线上
C. D.
【答案】C
【详解】AB.直角三角板受重力、两个拉力作用而处于平衡状态,由于三个力是共点力,所以重心一定在MN线上,AB错误;
CD.把三角板的重力G分解为拉A绳的力Fa和拉B绳的力Fb,如图所示
由三角形相似,得
C正确,D错误。
故选C。
02 弹力
7.(2025·广东茂名·模拟预测)如图所示,一重力为的灯笼用轻质细绳悬挂在屋檐下方,在水平风力的作用下,细绳偏离竖直方向角后保持静止。不考虑灯笼受到的空气浮力,下列说法正确的是( )
A.灯笼所受细绳的拉力是由于灯笼发生微小形变产生的
B.水平风力可能大于细绳的拉力
C.水平风力不可能大于重力
D.若水平风力增大,细绳的拉力一定增大
【答案】D
【详解】A.灯笼所受细绳的拉力是由于细绳发生微小形变产生的,故A错误;
BC.对灯笼受力分析如图所示
可知水平分力小于细绳的拉力,水平分力可能大于重力,故BC错误;
D.根据
可知当水平分力增大时,细绳的拉力一定增大,故D正确。
故选D。
8.(2025·河北·二模)轻弹簧一端与质量为m的小球相连,如图甲所示弹簧竖直放置稳定后,弹簧的长度为;如图乙所示将该装置固定在光滑水平面的竖直转轴上,小球以角速度在水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的长度为。已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,则该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设轻弹簧的原长为,劲度系数为k,则在图甲情况下有
在图乙情况下有
联立解得
故选C。
9.(2025·浙江·二模)2025年蛇年春晚的舞台上,一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌,多角度转手绢,其灵活性给人留下深刻的印象,如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A.匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B.鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则F < G
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则F > G
【答案】D
【详解】A.鸡蛋匀速向上提起过程中,手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小,故A错误;
B.鸡蛋受到手指的压力,是机械手指发生弹性形变,对与之接触的鸡蛋有压力作用,故B错误;
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,根据平衡条件,手指对鸡蛋的合力为F = G,故C错误;
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,根据牛顿第二定律,手指对鸡蛋的合力为
故D正确。
故选D。
10.(24-25高三上·福建厦门·联考)2024年7月31日,中国选手邓雅文在巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中,以92.60分的成绩夺得冠军,为中国国家自由式小轮车队赢得了奥运会历史上的首枚金牌。如图所示,邓雅文在水平场地上表演“金鸡独立”时处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.小轮车受到水平场地的弹力是由于小轮车发生形变引起的
B.小轮车受到水平场地的弹力方向一定不在竖直方向上
C.小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方
D.若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”,则小轮车受到场地的弹力方向一定竖直向上
【答案】C
【详解】A.小轮车受到水平场地的弹力是由于水平场地发生形变引起的,故A错误;
B.小轮车受到水平场地的弹力方向与水平场地垂直,弹力方向一定竖直向上,故B错误;
C.小轮车和邓雅文在水平场地上静止时,根据二力平衡可知,小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方,故C正确;
D.若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”,则小轮车受到场地的弹力方向与倾斜场地垂直,不在竖直方向上,故D错误。
故选C。
11.(2024·新疆·一模)如图所示,在粗糙的水平地面上,有6个完全相同的物块(均可看成质点),放在正六边形的6个顶点上,用7根完全相同的轻弹簧将它们连接起来。整个系统静止在水平地面上,已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍,ac间弹簧的长度为l,所有弹簧都在弹性限度内,则弹簧的原长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设弹簧的原长为l0,则
所以
所以弹簧ac处于压缩状态,弹簧cd处于拉伸状态,有
解得
故选A。
12.(24-25高三上·广东揭阳·模考)如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为和,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q和P上,当物体平衡时上方的弹簧处于原长。再把固定的物体换为大小相同、质量为2m的物体,再次平衡后,弹簧的总长度不变,且弹簧均在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.第一次平衡时,下方弹簧处于原长
B.第一次平衡时,下方弹簧被压缩的长度为
C.第二次平衡时,上方弹簧伸长的长度为
D.第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降的高度为
【答案】D
【详解】AB.当物体的质量为m时,根据平衡条件可得解得下方弹簧被压缩的长度故AB错误;
CD.当物体的质量变为时,设该物体与第一次相比平衡位置下降的高度为x,则上方弹簧伸长量为x,下方弹簧压缩量为,两弹簧弹力之和等于,由胡克定律和平衡条件可得
联立解得
C错误,D正确。故选D。
03 摩擦力
13.(2025·四川成都·三模)图(a)为答题卡扫描仪,其内部结构如图(b)所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F,摩擦滚轮顺时针转动,摩擦力只带动与之接触的顶部答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描,直至所有答题卡扫描完毕。已知每张答题卡的质量均为m,摩擦滚轮与答题卡间的动摩擦因数恒为,各答题卡间的动摩擦因数范围为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。要使该扫描仪能一直正常工作,正压力F的最大取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】要使扫描仪正常工作,每次只能带动顶部答题卡,需满足:滚轮对顶部答题卡的摩擦力大于顶部与下方答题卡间的最大静摩擦力,则由平衡条件及摩擦力的计算公式可得
由题知
令(取最大值保证所有情况)
解得
同时第二张答题卡不能动,需满足:第一张答题卡给第二张答题卡的最大滑动摩擦力小于等于第二张答题卡受到的最大静摩擦力,即
解得F≤3mg
综上可得
故选A。
14.(24-25高三上·湖北襄阳·联考)如图所示,某同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg,该同学对书的水平正压力为100N,每本书均呈竖直静止状态,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B.书与书之间的摩擦力大小均相等
C.他最多能夹住22本书 D.他最多能夹住30本书
【答案】C
【详解】A.因为每本书均呈竖直静止状态,所以每本书所受的摩擦力的合力都能与书的重力平衡,即每本书受到的摩擦力的合力大小相等,故A错误;
B.越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大,即书与书之间的摩擦力大小不相等,故B错误;
CD.先将所有的书(设有本)当作整体,受力分析,竖直方向受重力,静摩擦力,根据二力平衡条件得
则有
再考虑除最外侧两本书(本)外的其他书,受力分析,竖直方向受重力,静摩擦力,根据二力平衡条件得
则有
故最多可以有22本书,故C正确,D错误。
故选C。
15.(2025高三·全国·模考)如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从时刻起,用一水平向右的力(为常数)作用在B物体上,拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知、、,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求( )
A.A、B两物体之间的弹力
B.水平面与物体B之间的滑动摩擦力
C.A、B两物体之间的动摩擦因数
D.物体B与水平面间的动摩擦因数
【答案】B
【详解】B.当大于物体B与地面间的最大静摩擦力后,拉力传感器才有示数,地面对物体B的最大静摩擦力为
A、B两物体相对滑动后,拉力传感器的示数保持不变,则
选项B正确;
ACD.由于A、B两物体的质量未知,则A、B两物体之间的弹力、和都不能求出,选项ACD错误。
故选B。
16.(24-25高三上·四川成都·模拟预测)小明同学设计了一货物输送装置,将一个质量为载物平台架在两根完全相同、半径为,轴线在同一水平面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为,平台的重心与两柱等距,在平台的重心位置放上一个质量为的物体,两圆柱以角速度绕轴线如图所示作相反方向的转动。现沿平行于轴线的方向施加一恒力,物体与平台总保持相对静止,使载物平台从静止开始运动,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物体受到平台的摩擦力变小
B.物体和平台最后一定做匀速直线运动
C.平台受到两圆柱给它的摩擦力保持不变
D.只有当时平台才能开始运动
【答案】A
【详解】C.圆柱表面的摩擦力大小为
当平台开始运动时,圆柱与平台的相对速度方向发生变化,所以圆柱给平台的摩擦力方向发生变化,设摩擦力与平台运动方向夹角为,则平台所受摩擦力为
所以平台受到两圆柱给它的摩擦力与速度有关,故C错误;
A.对平台和物体整体运用牛顿第二定律
由于速度在变大,所以整体加速度在变小,即物体的加速度在变小,根据
可得物体受到平台的摩擦力变小,故A正确;
B.物体和平台做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当
由于,则物体的加速度不会减小到零,故B错误;
D.根据前面分析,刚开始运动时速度为0,由
可知F很小也可以让平台加速运动,故D错误。
故选A。
17.(24-25高三上·山西晋城·模拟预测)如图所示,水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌,每一张的质量均为。用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张牌之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张牌之间的动摩擦因数为,牌间的动摩擦因数均为,第54张牌与桌面间的动摩擦因数为,且有。则下列说法正确的是( )
A.第1张和第2张牌一定保持相对静止
B.第54张牌受到水平桌面的摩擦力向右
C.第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动
D.第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动
【答案】C
【详解】A.手指对第1张牌的压力为,则手指对第1张牌的摩擦力为
第1张牌与第2张牌间的弹力大小为
第1张牌与第2张牌间的最大静摩擦力大小为
由于
故可能存在
即第l张牌和第2张牌可能发生相对滑动,故A错误;
B.以第2张牌到第54张牌为整体,该整体受到第l张牌对它水平向右的摩擦力,整体相对于水平桌面向右运动(或有向右的运动趋势),故水平桌面对第54张牌的摩擦力向左,故B错误;
C D.对第2张牌分析,它跟第3张牌间的弹力大小为
第2张牌与第3张牌间的最大静摩擦力大小为
而第1张牌与第2张牌间的摩擦力最大为
可知
则第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动,同理,第3张到第53张牌也不发生相对滑动,故C正确,D错误。
故选C。
18.(2024·河北·模拟预测)两个完全相同的条形磁铁,放在水平木板上,开始时木板及磁铁都静止不动,现将从原位置突然竖直向上平移,最后停在位置,结果发现两条形磁铁碰在一起,下列说法正确的是( )
A.开始时两磁铁静止不动,水平木板AB速度变大,磁铁受到的摩擦力变大
B.磁铁开始滑动时,磁铁受到的摩擦力减小
C.磁铁开始滑动时,平板处于超重状态
D.上升过程中磁铁处于失重状态
【答案】B
【详解】A.平板AB从原位置突然竖直向上平移,并停在CD位置这一过程中,先做加速运动后做减速运动。开始时两磁铁静止不动,根据平衡状态可知,每个磁铁所受合力为零,在水平方向上,磁铁间的作用力等于磁铁受到的静摩擦力。水平木板AB速度变大的过程中,磁铁对平板AB压力增大,磁铁与木板间的最大静摩擦力增大,则两磁铁仍保持静止,磁铁受到的摩擦力不变,仍等于磁铁间的作用力,故A错误;
BC.磁铁开始滑动时,说明磁铁受到的静摩擦力减小,从而造成两条形磁铁相互靠近,原因是平板正在向上做减速运动,磁铁出现失重,磁铁对平板AB压力减小,磁铁与平板AB间的最大静摩擦力减小,当当最大静摩擦力小于磁铁间的相互吸引力时,磁铁开始滑动并最终碰在一起,故B正确,C错误;
D.上升过程中,磁铁先向上做加速运动,后向上做减速运动,磁铁先超重后失重,故D错误。
故选B。
19.(2024·北京海淀·三模)如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )
A.
B.的方向水平向左
C.
D.
【答案】C
【详解】C.未加F时,木块AB受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,弹簧弹力为
F1=kx=400N/m×0.01m=4N
B木块与地面间的最大静摩擦力
A木块与地面间的最大静摩擦力
施加F后,对木块B有
木块B仍然静止,受摩擦力仍为静摩擦力,其大小
fB=F+F1=2N+4N=6N
方向水平向左,故C正确;
D.因为AB仍然静止,故弹簧弹力不变,故D错误;
AB.施加2N的F之后,木块A仍然静止,所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为
fA=F1=4N
方向水平向右,故AB错误。
故选C。
20.(2024·广东惠州·二模)某同学在书柜里放置一个直角书立,在书立上倾斜摆放着几本课外书,如图所示。若书与书柜没有接触,根据所学知识,下列叙述正确的是( )
A.书立底面给书的弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为0
C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力
【答案】C
【详解】A.书立底面给书的弹力垂直于书立底面,故A错误;
B.对书进行受力分析,根据共点力平衡得书立底面给书的摩擦力不为0,故B错误;
C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面,故C正确;
D.对书进行受力分析,根据共点力平衡得书立给所有书的作用力之和等于所有书的总重力,故D错误。
故C。
21.(2023·山东潍坊·二模)如图所示,某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物,已知圆柱竖直、半径为r,筷子水平,交叉点到圆柱接触点的距离均为,每根筷子对圆柱的压力大小为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
B.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
C.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
D.若增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力大小不变
【答案】B
【详解】ABC.重物在竖直方向上由平衡条件可知
解得
俯视水平方向受力分析如图
,
解得
所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
故AC错误,B正确;
D.增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力竖直分量仍等于重力大小,摩擦力水平分量增大,摩擦力变大。故D错误。
故选B。
22.(多选)(24-25高三上·广东佛山·期中)为了在紧急情况下实现迅速制动,电动车车轮上会使用高灵敏的刹车装置——碟刹,其结构如图,刹车时两片摩擦片在液压作用下迅速夹紧碟刹片。下列说法正确的是( )
A.摩擦片受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反
B.摩擦片与车身相对静止,因此摩擦片受到的是静摩擦力
C.碟刹片半径越小,刹车制动效果越好,摩擦片的磨损越小
D.下坡路上长时间无动力刹车,减少的机械能全部转化成热能
【答案】AD
【详解】A.根据摩擦力方向的特点可知,摩擦片受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反,故A正确;
B.摩擦片与碟刹片相对运动,受滑动摩擦力作用,故B错误;
C.刹车制动效果越好,摩擦力越大,摩擦力与动摩擦因数和压力有关,与半径无关,故C错误;
D.根据功能关系可知,下坡路上长时间无动力刹车,减少的机械能全部转化成热能,故D正确。
故选AD。
23.(多选)(24-25高三上·河南·模拟预测)如图,小明同学做家务时用拖把清理地板。拖把的质量为1.2kg,拖把杆与水平方向成角,对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为30N的力时,恰好能推动拖把向前匀速运动。重力加速度g取,,。则下列说法正确的是( )
A.拖把与地板间的动摩擦因数为0.4
B.拖把与地板间的动摩擦因数为0.5
C.拖把与地板间的摩擦力大小为24N
D.小明发现如果拖把杆与水平方向成角时,无论用多大的力,拖把都推不动,则的值可能为2.5
【答案】BD
【详解】ABC.对拖把受力分析,如图
由平衡条件,水平方向有
竖直方向有
其中
联立解得
,
故AC错误,B正确;
D.若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有
这时
式仍满足,联立得
现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有
不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把,角的正切值为
故的值可能为2.5,故D正确。
故选BD。
24.(多选)(24-25高三上·广东肇庆·开学考试)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一空沙桶(调节滑轮使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态。实验开始时,打开力传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图像如图乙,则结合该图像,下列说法正确的是( )
A.可求出空沙桶的重力
B.无法求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50 s后小车将做匀速直线运动(滑块仍在车上)
【答案】AC
【详解】A.t=0时刻,力传感器显示拉力为2N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N。故A正确;
BC.t=50 s时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5N,同时小车启动,说明沙子与沙桶总重力等于3.5N,此时摩擦力突变为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为3N。故B错误;C正确;
D.此后由于沙子和沙桶总重力3.5N大于滑动摩擦力3N,故50s后小车将做匀加速运动。D错误。
故选AC。
25.(多选)(24-25高三上·江西南昌·模拟预测)玻璃房逐渐受到人们的青睐,大玻璃窗户的清洁可由“自动擦窗机器人”完成。某自动擦窗机器人的质量为1.5kg,它的“腹部”有吸盘。自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出后,它能牢牢地吸在竖直玻璃上,g取10N/kg。则下列说法符合事实的是( )
A.此时摩擦力等于15N
B.若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大
C.此时机器人对玻璃的压力和玻璃对机器人的支持力是一对相互作用力
D.当自动擦窗机器人竖直向下匀速运动时,若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大
【答案】ACD
【详解】A.擦窗机器人静止在竖直玻璃上,在竖直方向,由平衡条件可得
故A正确;
B.当自动擦窗机器人不动时,受到的摩擦力为静摩擦力,所以真空泵继续向外抽气,自动擦窗机器人受到的摩擦力还是保持不变,因为重力不变,由平衡条件可知摩擦力也不变,故B错误;
C.此时机器人对玻璃的压力和玻璃对机器人的支持力是一对相互作用力,故C正确;
D.当自动擦窗机器人竖直向下匀速运动时,受到的摩擦力为滑动摩擦力,若真空泵继续向外抽气,则压力增大,根据滑动摩擦力公式 ,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大,故D正确。
故选ACD。
26.(多选)(24-25高三上·四川成都·期中)如图所示,建筑工人用恒力F推着运料车在水平地面上匀速前进,恒力F与水平方向夹角为θ=30°,运料车和材料的总重力为G,下列说法正确的是( )
A.运料车受到的摩擦力方向水平向左
B.运料车受到的摩擦力方向水平向右
C.运料车受到的摩擦力大小为
D.运料车与地面间的动摩擦因数为
【答案】AC
【详解】AB.运料车的车轮相对地面有水平向右的运动趋势,因此车轮受到的摩擦力方向水平向左,A正确,B错误;
C.用恒力F推着运料车在水平地面上匀速前进,可知运料车在水平方向受力平衡,由平衡条件可知,恒力F在水平方向的分力与摩擦力大小相等,则有
代入数据解得
C正确;
D.运料车在竖直方向受力平衡,由平衡条件则有地面对运料车的支持力
由滑动摩擦力公式可得运料车与地面间的动摩擦因数为
D错误。
故选AC。
27.(多选)(24-25高三上·陕西西安·模拟预测)一长方形木板放置在水平地面上,在长方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动,同时长方形木板以大小相等的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和,物块的质量为m,则关于物块所受摩擦力说法正确的是( )
A.竖直挡板对物块的摩擦力大小0
B.竖直挡板对物块的摩擦力大小
C.只增大木板向左运动的速度,竖直挡板对物块的摩擦力将变大
D.只增大物块沿挡板运动的速度,木板对物块的摩擦力将增大
【答案】BC
【详解】D.根据题意可知,物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力,由公式可知,木板对物块的摩擦力为
只增大物块沿挡板运动的速度,木板对物块的摩擦力不变,故D错误;
AB.根据题意,物体相对于木板的运动方向如图所示
根据运动的合成和分解规律可知
由平衡条件可知,挡板对物体的支持力为
竖直挡板对物块的摩擦力大小
故A错误,B正确;
C.结合AB分析可知,只增大木板向左运动的速度,增大,则增大,竖直挡板对物块的摩擦力将变大,故C正确。
故选BC。
28.(多选)(2024·云南大理·模拟预测)如图所示,一质量为m的物块用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以的速度顺时针匀速转动,物块以初速度向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法不正确的是( )
A.若,则,方向向左
B.若,则,方向向左
C.若,且物块m保持匀速运动,则
D.若,且物块m保持匀速运动,则方向向左
【答案】AC
【详解】A.若,则物块受向右的滑动摩擦力,大小
选项A错误;
B.若,则物块受向左的滑动摩擦力,大小为
选项B正确;
CD.若,且物块m保持匀速运动,则受向右的拉力与静摩擦力而平衡,则受静摩擦力
方向向左,选项C错误,D正确。
此题选择不正确的,故选AC。
29.(多选)(2023·山西·一模)借助木板从卡车上往地面卸货时,长木板A表面粗糙,一端放在卡车车厢的底板上,另一端置于水平地面上。将小货箱B从车厢底板推到木板上,用平行于A绳拉B,可使B沿A匀速下滑;若改用与A成一定的角度绳拉B,同样可使B沿A匀速下滑。已知A始终保持静止,则在两次B沿A下滑的过程中( )
A.第二次绳拉力的值可能小于第一次绳拉力的值
B.第二次B受到摩擦力的值小于第一次B受到摩擦力的值
C.第二次B对A作用力的值小于第一次B对A作用力的值
D.前、后两次B对A作用力的值大小不变
【答案】BC
【详解】A.设小货箱B的质量为m,长木板A与水平面的夹角为,第一次拉货箱时有
,
第二次拉货箱时,设绳与长木板的夹角为,此时有
,
可得
即
A错误;
B.第一次B受到的摩擦力为
第二次B受到的摩擦力为
B正确;
CD.根据前面分析结合牛顿第三定律可知第一次B对A作用力的值为
第二次B对A作用力的值为
因为有,所以可得
C正确,D错误。
故选BC。
30.(2025·湖南怀化·二模)2025年2月第9届亚洲冬季运动会在哈尔滨成功举行。在女子3000米短道速滑接力项目中,中国队在最后时刻完成了超越,力压韩国队获得金牌(如图)。精彩的比赛背后,往往蕴含了丰富的物理知识,在不考虑空气阻力的情况下,下列说法正确的是( )
A.在直线起跑蹬冰过程中,冰面对冰刀的作用力大于冰刀对冰面的作用力
B.若运动员沿半径不变的圆弧匀速通过弯道时,速率越大,身体与冰面的夹角越小
C.在最后加速冲刺阶段,运动员滑行速率越大,所受冰面的摩擦阻力也越大
D.运动员冲线之后会慢慢停下来,是因为其在水平面内所受合力变为零
【答案】B
【详解】A.在直线起跑蹬冰过程中,冰面对冰刀的作用力与冰刀对冰面的作用力大小相等、方向相反是一对相互作用力,故A错误;
B.若沿半径不变的圆弧匀速通过弯道时,根据
解得
可知速度越大身体与冰面的夹角越小,故B正确。
C.滑动摩擦力的大小与两物体间相对运动的速度大小无关,故C错误;
D.冲线之后,运动员在水平面内受冰面摩擦阻力的影响,速度逐渐减慢直到停下来,故D错误。
故选B。
31.(2025·河北秦皇岛·一模)某地开展亲子户外游玩活动,小朋友乘坐自制雪橇,爸爸拉着雪橇水平滑行,将小朋友和雪橇视为质量为的物体,受到斜向上拉力的作用,已知拉力与水平方向成角,雪橇与雪面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.若雪橇静止,则所受摩擦力为零
B.若雪橇沿水平面运动,则所受摩擦力大小为
C.只要雪橇沿水平面由静止开始运动,雪橇受到的摩擦力大小一定等于
D.俗话说“下雪不冷消雪冷”,是因为雪融化放热
【答案】C
【详解】A.对雪橇,若雪橇静止,由平衡条件可知,雪橇所受摩擦力
故A错误;
BC.若雪橇沿水平面运动,则所受摩擦力大小
故B错误,C正确;
D.“下雪不冷消雪冷”,是因为雪融化是熔化过程,熔化过程需要吸收热量,会使周围环境温度降低,而不是放热,故D错误。
故选C。
32.(多选)(2025·广东广州·一模)如图为一承重装置,两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定,用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为L,铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等,弹簧劲度系数为k,弹簧轴线与轻杆夹角为θ。在托盘上放置重物,平衡时θ=45°。现用外力控制重物缓慢下移直至θ=30°。弹簧始终处于弹性限度内,不计铰支座质量,不计摩擦阻力,则( )
A.θ=45°时弹簧弹力大小为
B.θ=45°时轻杆弹力大小为
C.托盘和重物的总重力大小为kL
D.从θ=45°到θ=30°过程中重物下降高度为
【答案】AD
【详解】A.根据题意,铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等,当θ=45°时,弹簧的伸长量为
弹簧弹力大小为
联立解得
故A正确;
BC.当θ=45°时,对托盘和重物整体进行受力分析,在竖直方向上,由平衡条件有
对弹簧与轻杆连接点进行受力分析,水平方向
联立解得,
故BC错误;
D.根据几何知识,当θ=45°时,托盘离地面的高度为
当θ=30°时,托盘离地面的高度为
则重物下降高度为
故D正确。
故选AD。
33.(多选)(2025·福建·二模)明朝宋应星所著的《天工开物》中记录了图甲所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景,其简化模型如图乙所示,某次测量时将弦的中点悬挂于秤杆上,在质量为的弓的中点处悬挂质量为的重物,此时弦的张角为,已知弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳,且始终在弹性限度内,不计弓的形变和一切摩擦,重力加速度大小为,则( )
A.此次测量中弦的张力为
B.此次测量中弦的张力为
C.增加重物质量,弦的张力一定增大
D.增加重物质量,弦的张力可能减小
【答案】AC
【详解】AB.整体法对弓和物体受力分析如图:
竖直方向上由受力平衡可得
解得
故A正确,B错误;
CD.不计弓的形变,增加重物质量,则弦与竖直方向夹角减小,则弦的伸长量增加,根据胡克定律可知,弦的张力一定增大,故C正确,D错误。
故选AC。
34.(多选)(2025·山东·二模)如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态,斜面光滑且足够长。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,弹簧形变量始终都在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的最大伸长量为
B.弹簧的最大伸长量为
C.弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力等于弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力
D.弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力大于弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力
【答案】AC
【详解】A B.由题意可知,物块在斜面上围绕平衡位置做简谐运动,设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为,简谐运动的振幅为A
由力的平衡知识结合胡克定律可得
故得
根据题意知物块做简谐运动的振幅
弹簧的最大伸长量为
故A 正确,B错误;
C D.设弹簧最短时,即物块处于最高点时其加速度大小为a,方向平行于斜面向下对物块和斜面体组成的系统进行整体分析
水平方向运用牛顿第二定律可得地面对斜面体的静摩擦力
而
故得弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力
其方向水平向左,由简谐运动的对称性同理可得弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力
其方向水平向右
显然
故C 正确,D错误;
故选AC。
35.(多选)(2025·辽宁丹东·一模)水平地面上叠放了两块石头,均处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.1石块对2石块的压力是由于1石块发生形变产生的
B.1石块对2石块的压力是由于2石块发生形变产生的
C.若1、2石块间接触面是倾斜的,则2石块与地面之间一定有摩擦力
D.无论1、2石块间接触面是否倾斜,2石块对1石块的作用力一定竖直向上
【答案】AD
【详解】AB.1石块对2石块的压力是由于1石块发生形变产生的,故A正确,B错误;
C.对1、2号石头整体,重力和支持力都在竖直方向,故地面没有摩擦力,故C错误;
D.对1号石头,其合力为0,故2号石头对1号石头的作用力竖直向上,故D正确;
故选AD。
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