第05讲 三大性质力(专项训练)(北京专用)2026年高考物理一轮复习讲练测
2025-10-30
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2份
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40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) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.06 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-15 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53064042.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第05讲 三大性质力
目录
01 课标达标练 1
题型01 重力和重心的理解 1
题型02 弹力的有无与方向的判断 2
题型03 弹力大小的计算 2
题型04 摩擦力的有无与方向的判断 2
题型05 摩擦力大小的计算 2
题型06 摩擦力的突变 2
02 核心突破练 2
03 真题溯源练 3
01 重力和重心的理解
1.(24-25高一上·山西太原·期末)如图所示为某篮球所受重力的图示,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.篮球的重力大小为6N、方向竖直向下
C.形状规则的物体,重心一定在其几何中心上
D.图中的C点是篮球所受重力的实际作用点
【答案】B
【来源】山西省太原市2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
【详解】A.重力只是地球对物体的吸引力的一部分,故A错误;
B.由题图可知篮球的重力大小为
方向竖直向下,故B正确;
C.形状规则的物体,如果质量分布不均匀,则重心不一定在其几何中心上,故C错误;
D.图中的C点是篮球所受重力的等效作用点,不是实际作用点,故D错误。
故选B。
2.(24-25高一上·福建龙岩·期末)在仰韶文化时期,生活中常用到的工具中有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的汲水瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。下列有关重力与重心的说法正确的是( )
A.汲水瓶和水整体的重心位置一定会随瓶盛水的增加而变高
B.随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变小
C.如果把汲水瓶由河南搬到海南,汲水瓶所受重力不会发生改变
D.汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点
【答案】D
【来源】福建省龙岩市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷
【详解】A.瓶本身的重心位置不变,水比较少时,随着水的增加,整体的重心位置可能先降低然后再随着水的增加逐渐升高,故A错误;
B.随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变大,选项B错误;
C.如果把汲水瓶由河南搬到海南,重力加速度减小,则汲水瓶所受重力减小,选项C错误;
D.根据三力平衡原理,汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点,选项D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·山东淄博·期末)如图所示,小齐同学做化学实验时, 将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上, 向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中, 则( )
A.烧杯的重心在烧杯上
B.杯与水的共同重心将一直上升
C.杯与水的共同重心将先上升后降低
D.杯与水的共同重心将先降低后上升
【答案】D
【来源】山东省淄博市2024-2025学年高一上学期1月期末教学质量检测物理试题
【详解】空烧杯的重心在杯子中心偏下方位置,不在烧杯上,对空烧杯缓慢加水的过程中,杯与水的共同重心位置不断下降,随着水的不断增加,整个重心又要上升,故重心的位置先下降后上升,故ABC错误;D正确。
故选D。
4.(24-25高一上·浙江杭州江干区杭四下沙·期中)古代计时工具沙漏也叫做沙钟,是一种测量时间的装置。如图所示,其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。最初沙子全部在上方玻璃球内,沙子从狭窄的管道流入底部空玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。下列说法正确的是( )
A.上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心先下降后上升
B.上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心一直下降
C.底部玻璃球及内部流入的沙子整体重心一定在其内部的沙子上
D.沙子全部流入底部玻璃球后,整个沙漏重心变高了
【答案】A
【来源】浙江省杭州市江干区杭四下沙2024-2025学年高一上学期期中物理试题
【详解】AB.充满沙子的玻璃球的重心在其几何中心处,随着沙子流出,重心位置不断下降,沙子快流完时,重心又上升,最后处于几何中心处,故重心先下降后上升,A正确,B错误;
C.底部玻璃球及内部流入的沙子共同重心不一定在其内部的沙子上,如开始流入很少时,C错误;
D.沙子全部流入底部玻璃球后,整个沙漏质量主要集中在下部分玻璃球内,相对于开始时,整体重心变低了,D错误。
故选A。
02 弹力的有无与方向的判断
5.(24-25高一上·福建福州屏东中学·期中)关于弹力,下列说法中正确的是( )
A.发生形变的物体一定有弹力
B.某物体产生的弹力,其方向一定与该物体弹性形变的方向相反
C.轻杆所产生的弹力一定沿着轻杆所在的直线
D.一本书放在水平桌面上,书受向上的弹力,是因为桌面发生了向下的弹性形变
【答案】BD
【来源】福建省福州屏东中学2024-2025学年高一上学期半期考物理试卷
【详解】A.发生弹性形变的物体有弹力产生,非弹性形变(又叫塑性形变或者范性形变)是不产生弹力的,故A错误;
B.某物体产生的弹力,弹力的方向总是与恢复形变的方向相同,也就是一定与该物体弹性形变的方向相反,故B正确;
C.轻杆所产生的弹力可以指向各个方向,不一定沿着轻杆所在的直线,故C错误;
D.一本书放在水平桌面上,书受向上的弹力,是因为桌面发生了向下的弹性形变,要恢复原状态而产生的弹力,故D正确。
故选BD。
6.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)下列各图中,接触面均光滑,物体均静止,A、B两物体之间一定不存在弹力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A图中,假设两物体间有弹力,则A小物体将向右运动,与A物体静止矛盾,故A、B间无弹力;B图中,假设B对A物体无弹力,A物体将向左摆动,故两物体间有弹力;C图中,若A、B物体间无挤压,则两物体间无弹力,若有挤压,则存在弹力;D图中,假设A对B物体无弹力,B物体将落下,故两物体间有弹力.故选A.
7.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)今年第18号台风“山陀儿”已于2024年10月4日凌晨2点钟在台湾省屏东县境内减弱为热带低压,中央气象台于当天早晨5点钟对其停止编号。由于“山陀儿”对我国的影响趋于结束,因此,中央气象台于当天早晨6点钟解除台风黄色预警。如图所示为台风吹弯大树的场景,下列说法正确的是( )
A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶不受重力
B.大树所受重力方向沿着树干方向向下
C.大树被风吹弯,具有弹力,说明弹力可以只有施力物体,不需要受力物体
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的
【答案】D
【来源】黑龙江省哈尔滨市六校2024-2025学年高一上学期1月期末联考物理试题
【详解】A.树叶依然受重力,故A错误;
B.大树所受重力方向竖直向下,沿着树干方向向下不一定与竖直向下相同,故B错误;
C.力是成对出现的,施力物体和受力物体同时存在,故C错误;
D.根据弹力的含义,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的,故D正确。
故选D。
8.(24-25高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)滑板是深受年轻朋友追捧的极限运动。如图所示,当人站在滑板上运动时,下列说法正确的是( )
A.人的重心位置固定不变
B.人对滑板的压力就是人的重力
C.人的重心一定在人身上
D.水平地面对滑板的弹力方向竖直向上
【答案】D
【来源】云南省昭通市第一中学教研联盟2024-2025学年高一上学期期中质量检测物理B试题
【详解】A.人的重心位置可能随人做各种动作而改变,故A错误;
B.人对滑板的压力施力物体是人,人的重力施力物体是地球,人对滑板的压力和人的重力不是同一个力,故B错误;
C.重心可能在人上,也可能在人外,故C错误;
D.水平地面对滑板的弹力垂直于水平地面,故D正确。
故选D。
9.(24-25高二上·云南曲靖会泽县·期末)我国第一艘自主建造的极地科考破冰船——雪龙2号,号称“掌管冰雪的龙”,其过人之处在于从正面看锐利的破冰艏柱可以借助自重和动能将超过2米的冰层切压碎开,如下图,选项中虚线为接触位置的切线,从侧面看破冰艏柱施加给冰层力的方向最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【来源】云南省曲靖市会泽县2024-2025学年高二上学期期末物理试题
【详解】从侧面看破冰艏柱施加给冰层弹力的方向与接触位置的切线垂直指向冰层,故B正确,ACD错误。
故选B。
03 弹力大小的计算
10.(24-25高一上·北京西城区·期末)用图示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂质量为的钩码,待钩码静止时记录弹簧下端在刻度尺的位置,重力加速度为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】北京市西城区2024-2025学年高一上学期期末物理试卷
【详解】竖直悬挂时,根据胡克定律及受力平衡有
解得
故选D。
11.(2025·河北部分学校·考点评估三)如图甲所示,粗细、长短均不同的两个轻弹簧1、2竖直固定在水平面上的同一点,细弹簧2嵌套在粗弹簧1内部,弹簧1的自由端有一质量为m的平板,此时木板离地面的距离为d。竖直向下的力F作用在平板上,缓慢压缩弹簧,力F的大小与木板的位移x的关系如图乙所示。已知重力加速度为g,两个弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是( )
A.弹簧1的原长为d B.弹簧2的原长为
C.弹簧1的劲度系数为 D.弹簧2的劲度系数为
【答案】D
【来源】2025届河北省部分学校高三下学期考点评估物理试卷(三)
【详解】A.开始时弹簧1的压缩量为,则弹簧1的原长为,选项A错误;
B.由题意可知平板下降a后与弹簧2接触,可知弹簧2的原长为,选项B错误;
CD.由胡克定律可知,
解得弹簧1的劲度系数为
弹簧2的劲度系数为,选项C错误,D正确。
故选D。
12.(2025·陕西安康·三模)如图所示,水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧,弹簧下端固定,上端放一物块甲,平衡时弹簧的压缩量为,现在物块甲上面轻放一物块乙,平衡时弹簧的压缩量为,弹簧始终处于弹性限度内,则甲、乙两物块的质量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【来源】2025届陕西省安康市高三下学期三模物理试题
【详解】设弹簧的劲度系数为,上端放一物块甲时,根据平衡条件可得
现在物块甲上面轻放一物块乙,根据平衡条件可得
联立可得甲、乙两物块的质量之比为
故选A。
04 摩擦力的有无与方向的判断
13.(24-25高一上·浙江杭州·期末)3.如图,人用平行于地面的力推沙发,但沙发没有被推动。下列说法正确的是( )
A.人的手发生形变从而对人的手产生弹力
B.沙发没有被推动,受到水平向左的静摩擦力
C.人受到地面摩擦力水平向左
D.手对沙发的推力变大,地面对沙发的最大静摩擦力也变大
【答案】B
【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试题
【详解】A.人的手发生形变从而对沙发产生弹力,选项A错误;
B.沙发没有被推动,但有向右运动的趋势,则沙发受到水平向左的静摩擦力,选项B正确;
C.人有向左运动的趋势,则人受到地面摩擦力水平向右,选项C错误;
D.沙发受力平衡,则手对沙发的推力变大,地面对沙发的静摩擦力也变大,但是最大静摩擦力不变,选项D错误。
故选B。
14.(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)前轮驱动的汽车在平直公路上匀速行驶,则下列说法中正确的是( )
A.前、后轮受到的地面的摩擦力的方向均向后
B.前、后轮受到的地面的摩擦力的方向均向前
C.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
【答案】C
【详解】汽车在平直公路上匀速行驶,驱动轮为汽车前进提供动力。因为是前轮驱动,所以前轮受到地面对它向前的摩擦力,后轮被推着前进,相对地面向前运动,受到地面对它向后的摩擦力,C正确。
故选C。
15.(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)水平桌面上水杯下压着一张纸条。沿水平方向将纸条缓慢抽出,用手扶住水杯,水杯始终保持静止状态。在纸条抽出过程中,水杯( )
A.受到的重力作用在纸条上,方向竖直向下
B.底部发生形变对桌面产生弹力,方向竖直向下
C.受桌面的静摩擦力作用,方向与纸条抽动方向相同
D.受纸条的滑动摩擦力作用,方向与纸条抽动方向相同
【答案】D
【来源】江苏省盐城市东台市2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题
【详解】A.水杯受到的重力作用在水杯上,方向竖直向下,故A错误;
B.水杯底部没有和桌面接触,不会对桌面产生弹力的作用,故B错误;
C.因为水杯和桌面没有相互接触,所以不受到桌面的摩擦力,故C错误;
D.因为水杯和纸条间相对滑动,所以受纸条的滑动摩擦力作用,方向与相对运动方向相反,即与纸条抽动方向相同,故D正确。
故选D。
16.(24-25高一下·浙江鄞州中学·开学考)学校所使用的答题卡扫描机工作简化图如图所示,滚轮压紧答题卡后通过不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等,答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。在扫描某张答题卡的过程中,下列说法正确的是( )
A.该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同
B.该答题卡下方的部分答题卡可能会运动
C.该答题卡下方的每张答题卡都受到两个大小不等的摩擦力作用
D.滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数
【答案】AD
【来源】浙江省鄞州中学2024-2025学年高一下学期2月开学考试物理试卷
【详解】A.该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同,都是向右的,选项A正确;
B.对第一张答题卡下方的每张答题卡而言,上表面受的压力小于下表面受的压力,可知上表面受的最大静摩擦力小于下表面受的最大静摩擦力,可知该答题卡下方的部分答题卡不可能会运动,选项B错误;
C.第一张答题卡下方的每张答题卡都处于平衡状态,即上下表面都受到两个大小相等的摩擦力作用,选项C错误;
D.对滚轮下面的第一张答题卡而言
可知
即滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数,选项D正确。
故选AD。
05 摩擦力大小的计算
17.(24-25高一下·广东茂名七校联盟·)如图所示,一张白纸放在水平桌面上,一本书放在白纸上,用大小为F的水平力拉动白纸,最终书和白纸一起在桌面上匀速运动,已知各个接触面的动摩擦因数相同,书的质量为m、白纸的质量不计,重力加速度为g,则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.白纸对书的摩擦力方向水平向右
B.白纸对书的摩擦力方向水平向左
C.增大拉力,桌面对白纸的摩擦力增大
D.桌面和白纸间的动摩擦因数等于
【答案】D
【来源】广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期2月联考物理试题
【详解】AB.由于书和白纸一起做匀速运动,因此书不受摩擦力作用,故AB错误;
D.对书、纸整体研究,桌面对纸的摩擦力
因此有
由于各个接触面的动摩擦因数相同,则桌面和白纸间的动摩擦因数等于,故D正确;
C.增大拉力,桌面与纸之间的动摩擦因数不变,正压力不变,则桌面对纸的滑动摩擦力不变,故C错误。
故选D。
18.(24-25高一下·辽宁名校联盟·开学考)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的固定长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为和,则( )
A. B.
C. D.无法确定
【答案】C
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一下学期3月开学考试物理试题
【详解】根据滑动摩擦力的公式,可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即
故选C。
06 摩擦力的突变
19.(24-25高一上·安徽芜湖直五校·)9.如图所示,木块A,B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A,B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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用1N的水平向右拉力F作用在木块B上,则下列说法正确的是( )
A.木块B所受摩擦力的大小为9N,方向水平向右
B.木块A所受摩擦力的大小为8N,方向水平向右
C.木块B所受摩擦力的大小为15N,方向水平向左
D.木块A所受摩擦力的大小为12.5N,方向水平向左
【答案】B
【来源】安徽省芜湖市市直五校2024-2025学年高一上学期第五次联考(12月)物理试卷
【详解】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
木块B与地面间的最大静摩擦力为
木块A与地面间的最大静摩擦力为
施加F后,对木块B有
木块B所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为
方向为水平向左,施加F瞬间,木块A受力不变,则摩擦力大小仍为
方向为水平向右。
故选B。
20.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)0.如图所示,一位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,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若每本书的质量为,该同学对书的水平正压力为,每本书均呈竖直静止状态,重力加速度。
(1)求该同学单个手掌与书本之间最大静摩擦力;
(2)若该同学只夹起8本书,则最中间两本书之间的摩擦力大小为多少;
(3)在不改变用力大小的情况下,该同学最多能夹多少本书。
【答案】(1)
(2)最中间两本书之间的摩擦力大小为0
(3)最多能夹住22本书
【来源】黑龙江省哈尔滨市六校2024-2025学年高一上学期1月期末联考物理试题
【详解】(1)根据题意,该同学手掌与书本之间最大静摩擦力
(2)对这8本书做受力分析,在竖直方向上受重力静摩擦力,根据平衡条件,
把左边4本书作为研究对象做受力分析
可知
最中间两本书之间的摩擦力大小为0。
(3)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,根据平衡条件有
则有
再考虑除最外侧两本书外的其他书(本),受力分析,竖直方向受重力,静摩擦力,根据平衡条件有()
则有
故最多能夹住22本书
21.(24-25高一上·山东烟台·期中)如图所示,水平地面上物块A、B被弹簧拴接在一起,物块A左侧受到一水平向右的力,物块B右侧受到一水平向左的力(未知),此时弹簧被压缩了;物块A、B的质量分别为和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,弹簧的劲度系数为,系统此时静止不动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧未超过弹性限度,重力加速度。求:
(1)物块A受到的摩擦力大小;
(2)力大小的取值范围;
(3)同时撤掉和后的瞬间,物块A和B分别受到的摩擦力大小。
【答案】(1)2N
(2)
(3)6N;4N
【来源】山东省烟台市2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题
【详解】(1)弹簧的弹力
根据共点力平衡条件有
解得
(2)B与地面间最大静摩擦力大小为
令物块B受到的摩擦力向左且达到最大静摩擦力,则
解得
令物块B受到的摩擦力向右且达到最大静摩擦力
解得
所以力大小的取值范围为
(3)A与地面间最大静摩擦力大小为
撤掉瞬间,由于
故A受到的摩擦力大小为
撤掉瞬间,由于
故B受到的摩擦力大小为
1.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)欹(qī)器是我国古代一种倾斜易覆的盛水器,其特点是“虚则欹,中则正,满则覆”(空的时候是倾斜的,加了一半水后是直立的,加满水后即翻倒),如图1所示为仿制欹器的空桶,桶可绕水平轴转动,图2为其截面图,为桶的对称轴,下列说法正确的是( )
A.向桶中加水过程中重心一直升高
B.向桶中加水过程中重心先下降再升高
C.加了一半水后重心处于水平轴的上方
D.加满水后重心处于水平轴的上方
【答案】BD
【来源】内蒙古包头市2024-2025学年高一上学期期末教学质量检测物理试卷
【详解】AB.向桶中加水过程中容器及容器内的水整体重心先降低再升高,A错误,B正确;
C.当重心位于水平轴下方时,容器直立。故加了一半水后重心处于水平轴的下方,C错误;
D.当重心位于水平轴上方时,容器容易翻倒,故加满水后重心处于水平轴的上方,D正确。
故选BD。
2.(2025·安徽·核心模拟)如图所示,人在跑步机上跑步时( )
A.鞋受到的摩擦力是静摩擦力
B.鞋受到的摩擦力是滑动摩擦力
C.鞋受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相反
D.鞋受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相同
【答案】AD
【详解】AB.人在跑步机上跑步时,鞋和跑步机之间无相对滑动,则鞋受到的摩擦力是静摩擦力,A正确,B错误;
CD.因鞋相对跑带有向后滑动的趋势,则鞋受到的静摩擦力向前,鞋受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相同,C错误,D正确。
故选AD。
3.(2025·安徽·核心模拟)如图所示,A、B是在同一水平线上、间距为L的光滑固定钉子,一根橡皮筋绕过两个钉子,两端打结,结点刚好在C点,此时AB、AC、BC三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计,AC与水平方向的夹角为在结点上挂一个重为G的矿泉水瓶,静止时,结点到D点,此时AD与水平方向的夹角为已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,橡皮筋在弹性限度内,,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】2025届安徽省九师联盟高三下学期核心模拟物理试卷
【详解】结点在C时,AC与水平方向夹角,AB间距为L,AC段水平分量为,故AC段和BC段原长均为:
结点移到D点,AD与水平方向夹角,AD段和BC段长度均为:
伸长量为:
矿泉水瓶静止时,竖直方向合力为零,两段拉力竖直分量之和等于重力G,由平衡条件得
其中代入,解得
故选D。
4.(24-25高三上·新疆名校联盟·)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
【来源】新疆名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次质量检测物理试题
【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。
5.(24-25高一下·浙江五湖联盟·期中)如图所示,物体a、b和叠放在水平面上,水平力为,,分别作用于物体、上,、 和 仍保持静止,以、、分别表示与、与、 与桌面间的静摩擦力的大小,则( )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
【答案】C
【来源】浙江省五湖联盟2024-2025学年高一下学期期中联考物理试题
【详解】对受力分析,受重力和对a支持力,相对于没有相对运动趋势,所以物体不受的静摩擦力,即为
把物体看做一个整体,对其受力分析,受重力、物体c对的支持力和水平向左的水平力,整体相对c有向左的运动趋势,所以会受到c的向右的静摩擦力,由力的平衡可知
把物体三者看做一个整体,受力分析,受重力、地面的支持力、水平向左的力、水平向右的力,整体有向右的运动趋势,在水平方向上由力的平衡有
方向水平向左。
故选C。
6.(2025·辽宁名校联盟·三模)如图所示,粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角,一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用,恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动,重力加速度为g,则( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为 B.物体与斜面间的动摩擦因数为
C.恒力F的大小为 D.恒力F的大小为
【答案】B
【来源】2025届辽宁省名校联盟高三下学期5月联合考试(三模)物理试题
【详解】CD.物块受摩擦力方向与速度方向相反,即沿CA方向,重力的分力沿斜面向下,则由平衡可知
及
解得
故CD错误;
AB.根据
可得
故B正确,A错误。
故选B。
7.(2024·北京首师大附中·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
【来源】2024届北京市首都师范大学附属中学高三下学期三模物理试题
【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。
8.(2024·北京通州·一模)如图1所示,磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动。若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动,如图2所示。图1中黑板对厚纸片的摩擦力为,最大静摩擦力为,图2中黑板对厚纸片的摩擦力为。最大静摩擦力为下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】2024届北京市通州区高三下学期4月一模物理试卷
【详解】AB.根据平衡条件,黑板对纸片的摩擦力与纸片的重力等大反向,即
故AB错误;
CD.纸片折叠后变厚,则磁铁距离黑板的距离变大,吸引力减小,则黑板对厚纸片的弹力减小,磁铁对厚纸片的弹力减小,黑板与厚纸片间的最大静摩擦力减小,即
故C正确,D错误。
故选C。
9.(2025·山东部分学校·模拟考)有一劲度系数为100N/m、原长为1m的轻质弹性绳(弹性绳的形变满足胡克定律)两端固定在天花板上如图甲所示,此时弹性绳处于原长。现将一质量为3kg的重物系在弹性绳中点O处,并最终保持平衡如图乙所示。已知重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.整根弹性绳的伸长量为0.125m
B.整根弹性绳的伸长量为0.25m
C.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为30°
D.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为45°
【答案】B
【来源】2025届山东省部分学校高三下学期4月份模拟考物理试题
【详解】题意知弹簧原长L=1m,因为重物系在弹性绳中点,则半根绳的劲度系数变为2k,设最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为,对重物,由平衡条件有
联立解得
则整根弹性绳的伸长量
故选B。
10.(24-25高一上·江苏响水中学、清源高中·期中)某同学设计了一个测量弹性轻杆的形变量与其劲度系数的实验,下图中B为待测量的弹性轻杆,C为底部带有小孔且装满细沙的小桶,A为一长度为L的轻质刚性杆,一端与弹性杆B连接,另一端与轻质平面镜M的中心相连,且与平面镜M垂直,轻质平面镜竖直放在水平实验台上,PQ为一带有弧长刻度的透明圆弧,O为PQ的圆心,圆弧PQ的半径为r,不挂沙桶时,一束细光束经PQ的O点射到平面镜的点后原路返回,挂上沙桶后,使平面镜发生倾斜,入射光束在M上入射点可以近似认为仍在点,通过读取反射光在圆弧上的位置,测得光点在透明读数条上移动的弧长为s,可以测得弹性轻杆的形变量,根据胡克定律就可以确定弹性杆的劲度系数。已知,L远大于弹性杆的形变量,重力加速度为g。
(1)随着沙桶中细沙的不断流出,反射光线的光点在PQ圆弧上向哪个方向移动?
(2)求弹性杆的形变量x;(用光点移动的弧长s、r、L表示)
(3)求弹性杆的劲度系数k。(沙桶的总质量用m表示)
【答案】(1)向下
(2)
(3)
【详解】(1)挂上沙桶后,弹性杆产生形变,连接平面镜的刚性杆倾斜,平面镜绕点逆时针旋转,随着沙桶中细沙不断流出,沙桶的总质量减小,弹性杆产生形变减小,所以反射光点沿圆弧向下移动。
(2)设平面镜绕点逆时针旋转角度,由于远大于弹性杆的形变量,,所以角较小,满足,根据反射定律与几何关系可得
弧长
解得
(3)根据胡克定律知
解得
11.(24-25高一上·江苏响水中学、清源高中·期中)如图所示,质量为的木板放在水平面上,质量为的物块放在木板上,木板和物块之间用一条跨过光滑定滑轮的细绳相连。用水平向左的外力F拉动木板,当时木板和物块匀速运动,已知滑轮左侧的细绳与水平面平行,物块与木板之间、木板与水平面之间的动摩擦因数均为,重力加速度g取,求:
(1)绳子上的拉力大小;
(2)动摩擦因数的值。
【答案】(1)2N
(2)0.1
【来源】江苏省响水中学、清源高中2024-2025学年高一上学期期中联考物理试题
【详解】(1)由已知,设物块与木板之间的滑动摩擦力为,地面对长木板的摩擦力为
根据滑动摩擦力公式,
因此
设绳子上的拉力为,由于物块匀速运动,则
由于长木板匀速运动,则
联立解得
(2)动摩擦因数
因为
所以
1.(2024·广西·高考真题)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据滑动摩擦力的公式
可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即
故选D。
2.(2025·广西·高考真题)独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则( )
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
【答案】CD
【详解】A.选手和楠竹在水里减速滑行,速度在变化,根据牛顿第二定律可知合力不为零,故A错误;
B.楠竹在水平方向有加速度,选手对楠竹的力在竖直方向有重力,水平方向有摩擦力,所以选手对楠竹的力方向不是竖直向下,故B错误;
C.选手和楠竹相对静止,且减速滑行,选手和楠竹的重心要在同一竖直面上才能保持相对稳定,故C正确;
D.选手和楠竹构成的整体在减速滑行,受到的合力不为零,根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与楠竹受到合力作用线应该在同一竖直面上,故D正确。
故选CD。
3.(2023·山东·高考真题)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m
【答案】B
【详解】由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧形变量等于相邻两盘间距,则有
mg = 3∙kx
解得
k = 100N/m
故选B。
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第05讲 三大性质力
目录
01 课标达标练 1
题型01 重力和重心的理解 1
题型02 弹力的有无与方向的判断 2
题型03 弹力大小的计算 2
题型04 摩擦力的有无与方向的判断 2
题型05 摩擦力大小的计算 2
题型06 摩擦力的突变 2
02 核心突破练 2
03 真题溯源练 3
01 重力和重心的理解
1.(24-25高一上·山西太原·期末)如图所示为某篮球所受重力的图示,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.篮球的重力大小为6N、方向竖直向下
C.形状规则的物体,重心一定在其几何中心上
D.图中的C点是篮球所受重力的实际作用点
2.(24-25高一上·福建龙岩·期末)在仰韶文化时期,生活中常用到的工具中有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的汲水瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。下列有关重力与重心的说法正确的是( )
A.汲水瓶和水整体的重心位置一定会随瓶盛水的增加而变高
B.随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变小
C.如果把汲水瓶由河南搬到海南,汲水瓶所受重力不会发生改变
D.汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点
3.(24-25高一上·山东淄博·期末)如图所示,小齐同学做化学实验时, 将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上, 向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中, 则( )
A.烧杯的重心在烧杯上
B.杯与水的共同重心将一直上升
C.杯与水的共同重心将先上升后降低
D.杯与水的共同重心将先降低后上升
4.(24-25高一上·浙江杭州江干区杭四下沙·期中)古代计时工具沙漏也叫做沙钟,是一种测量时间的装置。如图所示,其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。最初沙子全部在上方玻璃球内,沙子从狭窄的管道流入底部空玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。下列说法正确的是( )
A.上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心先下降后上升
B.上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心一直下降
C.底部玻璃球及内部流入的沙子整体重心一定在其内部的沙子上
D.沙子全部流入底部玻璃球后,整个沙漏重心变高了
02 弹力的有无与方向的判断
5.(24-25高一上·福建福州屏东中学·期中)关于弹力,下列说法中正确的是( )
A.发生形变的物体一定有弹力
B.某物体产生的弹力,其方向一定与该物体弹性形变的方向相反
C.轻杆所产生的弹力一定沿着轻杆所在的直线
D.一本书放在水平桌面上,书受向上的弹力,是因为桌面发生了向下的弹性形变
6.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)下列各图中,接触面均光滑,物体均静止,A、B两物体之间一定不存在弹力的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)今年第18号台风“山陀儿”已于2024年10月4日凌晨2点钟在台湾省屏东县境内减弱为热带低压,中央气象台于当天早晨5点钟对其停止编号。由于“山陀儿”对我国的影响趋于结束,因此,中央气象台于当天早晨6点钟解除台风黄色预警。如图所示为台风吹弯大树的场景,下列说法正确的是( )
A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶不受重力
B.大树所受重力方向沿着树干方向向下
C.大树被风吹弯,具有弹力,说明弹力可以只有施力物体,不需要受力物体
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的
8.(24-25高一上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)滑板是深受年轻朋友追捧的极限运动。如图所示,当人站在滑板上运动时,下列说法正确的是( )
A.人的重心位置固定不变
B.人对滑板的压力就是人的重力
C.人的重心一定在人身上
D.水平地面对滑板的弹力方向竖直向上
9.(24-25高二上·云南曲靖会泽县·期末)我国第一艘自主建造的极地科考破冰船——雪龙2号,号称“掌管冰雪的龙”,其过人之处在于从正面看锐利的破冰艏柱可以借助自重和动能将超过2米的冰层切压碎开,如下图,选项中虚线为接触位置的切线,从侧面看破冰艏柱施加给冰层力的方向最合理的是( )
A. B.
C. D.
03 弹力大小的计算
10.(24-25高一上·北京西城区·期末)用图示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂质量为的钩码,待钩码静止时记录弹簧下端在刻度尺的位置,重力加速度为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
11.(2025·河北部分学校·考点评估三)如图甲所示,粗细、长短均不同的两个轻弹簧1、2竖直固定在水平面上的同一点,细弹簧2嵌套在粗弹簧1内部,弹簧1的自由端有一质量为m的平板,此时木板离地面的距离为d。竖直向下的力F作用在平板上,缓慢压缩弹簧,力F的大小与木板的位移x的关系如图乙所示。已知重力加速度为g,两个弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是( )
A.弹簧1的原长为d B.弹簧2的原长为
C.弹簧1的劲度系数为 D.弹簧2的劲度系数为
12.(2025·陕西安康·三模)如图所示,水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧,弹簧下端固定,上端放一物块甲,平衡时弹簧的压缩量为,现在物块甲上面轻放一物块乙,平衡时弹簧的压缩量为,弹簧始终处于弹性限度内,则甲、乙两物块的质量之比为( )
A. B. C. D.
04 摩擦力的有无与方向的判断
13.(24-25高一上·浙江杭州·期末)3.如图,人用平行于地面的力推沙发,但沙发没有被推动。下列说法正确的是( )
A.人的手发生形变从而对人的手产生弹力
B.沙发没有被推动,受到水平向左的静摩擦力
C.人受到地面摩擦力水平向左
D.手对沙发的推力变大,地面对沙发的最大静摩擦力也变大
14.(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)前轮驱动的汽车在平直公路上匀速行驶,则下列说法中正确的是( )
A.前、后轮受到的地面的摩擦力的方向均向后
B.前、后轮受到的地面的摩擦力的方向均向前
C.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
15.(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)水平桌面上水杯下压着一张纸条。沿水平方向将纸条缓慢抽出,用手扶住水杯,水杯始终保持静止状态。在纸条抽出过程中,水杯( )
A.受到的重力作用在纸条上,方向竖直向下
B.底部发生形变对桌面产生弹力,方向竖直向下
C.受桌面的静摩擦力作用,方向与纸条抽动方向相同
D.受纸条的滑动摩擦力作用,方向与纸条抽动方向相同
16.(24-25高一下·浙江鄞州中学·开学考)学校所使用的答题卡扫描机工作简化图如图所示,滚轮压紧答题卡后通过不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等,答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。在扫描某张答题卡的过程中,下列说法正确的是( )
A.该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同
B.该答题卡下方的部分答题卡可能会运动
C.该答题卡下方的每张答题卡都受到两个大小不等的摩擦力作用
D.滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数
05 摩擦力大小的计算
17.(24-25高一下·广东茂名七校联盟·)如图所示,一张白纸放在水平桌面上,一本书放在白纸上,用大小为F的水平力拉动白纸,最终书和白纸一起在桌面上匀速运动,已知各个接触面的动摩擦因数相同,书的质量为m、白纸的质量不计,重力加速度为g,则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.白纸对书的摩擦力方向水平向右
B.白纸对书的摩擦力方向水平向左
C.增大拉力,桌面对白纸的摩擦力增大
D.桌面和白纸间的动摩擦因数等于
18.(24-25高一下·辽宁名校联盟·开学考)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的固定长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为和,则( )
A. B.
C. D.无法确定
06 摩擦力的突变
19.(24-25高一上·安徽芜湖直五校·)9.如图所示,木块A,B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A,B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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用1N的水平向右拉力F作用在木块B上,则下列说法正确的是( )
A.木块B所受摩擦力的大小为9N,方向水平向右
B.木块A所受摩擦力的大小为8N,方向水平向右
C.木块B所受摩擦力的大小为15N,方向水平向左
D.木块A所受摩擦力的大小为12.5N,方向水平向左
20.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)0.如图所示,一位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,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若每本书的质量为,该同学对书的水平正压力为,每本书均呈竖直静止状态,重力加速度。
(1)求该同学单个手掌与书本之间最大静摩擦力;
(2)若该同学只夹起8本书,则最中间两本书之间的摩擦力大小为多少;
(3)在不改变用力大小的情况下,该同学最多能夹多少本书。
21.(24-25高一上·山东烟台·期中)如图所示,水平地面上物块A、B被弹簧拴接在一起,物块A左侧受到一水平向右的力,物块B右侧受到一水平向左的力(未知),此时弹簧被压缩了;物块A、B的质量分别为和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,弹簧的劲度系数为,系统此时静止不动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧未超过弹性限度,重力加速度。求:
(1)物块A受到的摩擦力大小;
(2)力大小的取值范围;
(3)同时撤掉和后的瞬间,物块A和B分别受到的摩擦力大小。
1.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)欹(qī)器是我国古代一种倾斜易覆的盛水器,其特点是“虚则欹,中则正,满则覆”(空的时候是倾斜的,加了一半水后是直立的,加满水后即翻倒),如图1所示为仿制欹器的空桶,桶可绕水平轴转动,图2为其截面图,为桶的对称轴,下列说法正确的是( )
A.向桶中加水过程中重心一直升高
B.向桶中加水过程中重心先下降再升高
C.加了一半水后重心处于水平轴的上方
D.加满水后重心处于水平轴的上方
2.(2025·安徽·核心模拟)如图所示,人在跑步机上跑步时( )
A.鞋受到的摩擦力是静摩擦力
B.鞋受到的摩擦力是滑动摩擦力
C.鞋受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相反
D.鞋受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相同
3.(2025·安徽·核心模拟)如图所示,A、B是在同一水平线上、间距为L的光滑固定钉子,一根橡皮筋绕过两个钉子,两端打结,结点刚好在C点,此时AB、AC、BC三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计,AC与水平方向的夹角为在结点上挂一个重为G的矿泉水瓶,静止时,结点到D点,此时AD与水平方向的夹角为已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,橡皮筋在弹性限度内,,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·新疆名校联盟·)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.
5.(24-25高一下·浙江五湖联盟·期中)如图所示,物体a、b和叠放在水平面上,水平力为,,分别作用于物体、上,、 和 仍保持静止,以、、分别表示与、与、 与桌面间的静摩擦力的大小,则( )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
6.(2025·辽宁名校联盟·三模)如图所示,粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角,一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用,恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动,重力加速度为g,则( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为 B.物体与斜面间的动摩擦因数为
C.恒力F的大小为 D.恒力F的大小为
7.(2024·北京首师大附中·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.
8.(2024·北京通州·一模)如图1所示,磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动。若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动,如图2所示。图1中黑板对厚纸片的摩擦力为,最大静摩擦力为,图2中黑板对厚纸片的摩擦力为。最大静摩擦力为下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2025·山东部分学校·模拟考)有一劲度系数为100N/m、原长为1m的轻质弹性绳(弹性绳的形变满足胡克定律)两端固定在天花板上如图甲所示,此时弹性绳处于原长。现将一质量为3kg的重物系在弹性绳中点O处,并最终保持平衡如图乙所示。已知重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.整根弹性绳的伸长量为0.125m
B.整根弹性绳的伸长量为0.25m
C.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为30°
D.最终平衡时弹性绳与水平方向的夹角为45°
10.(24-25高一上·江苏响水中学、清源高中·期中)某同学设计了一个测量弹性轻杆的形变量与其劲度系数的实验,下图中B为待测量的弹性轻杆,C为底部带有小孔且装满细沙的小桶,A为一长度为L的轻质刚性杆,一端与弹性杆B连接,另一端与轻质平面镜M的中心相连,且与平面镜M垂直,轻质平面镜竖直放在水平实验台上,PQ为一带有弧长刻度的透明圆弧,O为PQ的圆心,圆弧PQ的半径为r,不挂沙桶时,一束细光束经PQ的O点射到平面镜的点后原路返回,挂上沙桶后,使平面镜发生倾斜,入射光束在M上入射点可以近似认为仍在点,通过读取反射光在圆弧上的位置,测得光点在透明读数条上移动的弧长为s,可以测得弹性轻杆的形变量,根据胡克定律就可以确定弹性杆的劲度系数。已知,L远大于弹性杆的形变量,重力加速度为g。
(1)随着沙桶中细沙的不断流出,反射光线的光点在PQ圆弧上向哪个方向移动?
(2)求弹性杆的形变量x;(用光点移动的弧长s、r、L表示)
(3)求弹性杆的劲度系数k。(沙桶的总质量用m表示)
11.(24-25高一上·江苏响水中学、清源高中·期中)如图所示,质量为的木板放在水平面上,质量为的物块放在木板上,木板和物块之间用一条跨过光滑定滑轮的细绳相连。用水平向左的外力F拉动木板,当时木板和物块匀速运动,已知滑轮左侧的细绳与水平面平行,物块与木板之间、木板与水平面之间的动摩擦因数均为,重力加速度g取,求:
(1)绳子上的拉力大小;
(2)动摩擦因数的值。
1.(2024·广西·高考真题)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
2.(2025·广西·高考真题)独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则( )
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
3.(2023·山东·高考真题)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m
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