专题04 重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解(期中真题汇编,广东专用)高一物理上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题04 重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解
3大高频考点概览
考点01重力与弹力
考点02 摩擦力问题
考点03 力的合成与分解
地 城
考点01
重力与弹力
一、单选题
1.(24-25高一上·广东深圳·期中)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.足球对木板有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变
B.木板对足球有向上的支持力,是因为足球发生了弹性形变
C.如果足球的气打得更足一点,足球可能不发生形变
D.足球对木板的压力就是足球受到的重力
2.(24-25高一上·广东广州·期中)如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是( )
A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C.手机对斜面的压力就是手机的重力
D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
3.(24-25高一上·广东东莞·期中)如图所示的四个情景,分别对应四个选项,其中说法正确的是( )
A.图甲中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变
B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.图丙中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
D.图丁中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
4.(24-25高一上·广东肇庆·期中)如图为某手机支架,将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是( )
A.手机对斜面的压力就是手机的重力
B.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
C.手机对挡板的压力是因为手机发生了弹性形变
D.挡板对手机的支持力是因为手机发生了弹性形变
5.(24-25高一上·广东深圳·期中)下图中各物体都处于静止状态,关于物体所受弹力,下列说法正确的是( )
A.图①中小车受到弹簧的弹力方向如图①所示
B.图②中杆子受到地面与支点O的弹力方向如图②所示
C.图③中小球受到弯曲杆的弹力方向如图③所示
D.图④中小球受到光滑斜面与绳子的弹力方向如图④所示
6.(24-25高一上·广东深圳·期中)关于力的说法,下列选项正确的是( )
A.力是物体对物体的相互作用,所以力总是成对出现的
B.重力的方向总是竖直向下的,所以重力方向一定与地面垂直
C.桌面对物体的支持力是由于物体发生形变而产生的
D.只要物体发生形变,就会产生弹力作用
7.(24-25高一上·广东·期中)运动员手托铅球将铅球抛出,铅球飞出一段距离后落到水平地面上,下列说法正确的是( )
A.铅球在空中运动时不受任何力
B.铅球在空中运动时受到手对它的推力
C.铅球在地面上受到的支持力是由于地面发生了形变
D.铅球足够坚硬,因此运动员手托铅球时铅球未发生形变
8.(24-25高一上·广东·期中)在以下四个受力示意图中,其中物体在各接触面所受到的弹力不正确的是( )
A.杆在B处受到的弹力 B.球所受弹力
C.物体P所受弹力 D.球O所受弹力
二、多选题
9.(24-25高一上·广东清远·期中)出门戴口罩是一种良好的习惯,为了佩戴舒适,口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小。某同学将弹性绳拆下,在弹性绳下端悬挂一支钢笔时,弹性绳的长度为20cm,如图所示。当悬挂两支相同的钢笔时,弹性绳的长度为24cm,悬挂一块橡皮时,弹性绳的长度为18cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内,不计弹性绳受到的重力,则( )
A.弹性绳的原长为16cm
B.弹性绳的劲度系数为12.5N/m
C.该橡皮的质量约为钢笔质量的
D.将上述一支钢笔和一块橡皮挂在弹性绳下端,弹性绳长22cm
10.(24-25高一上·广东广州·期中)某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展,口罩总长度为50cm;②如图(c)用两个弹簧测力计沿同一水平线同时缓慢向外拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为0.9N时,总长度为80cm。不计一切阻力,根据以上数据可知( )
A.图(c)中,每条弹性绳的形变量为15cm
B.图(c)中,口罩两侧受到的弹力均为0
C.每条弹性绳的劲度系数为6N/m
D.若如图(d)所示,将口罩A端固定到竖直墙上,B端测力计示数为0.9N时,口罩总长度仍为80cm
11.(23-24高一上·广东肇庆·期末)某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系,得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.弹簧A的劲度系数为
B.若弹簧B产生的弹力时,弹簧B的伸长量为
C.若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则由图像得到的劲度系数将变小
D.若把两个弹簧分别制作成弹簧秤,则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高
12.(23-24高一上·广东深圳·期中)如图所示,将一橡胶弹力球以某一速度掷向水平光滑地面,经水平地面反弹斜向上弹开,已知在与地面作用瞬间前后速度大小相等、方向与竖直方向夹角也相同,下列说法正确的是( )
A.弹力球在与地面作用的瞬间,地面没有发生形变,不产生弹力
B.弹力球在与地面作用的瞬间,弹力球受到的弹力是由于地面发生的形变而产生的
C.弹力球在与地面作用的瞬间,地面给弹力球的弹力方向沿弹开方向
D.弹力球在与地面作用的瞬间,弹力球的加速度方向竖直向上
13.(23-24高一上·广东深圳·期中)某跳水运动员在3m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A.运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是竖直向上
B.运动员和踏板由A向C运动过程中,踏板对运动员的弹力越来越大
C.运动员在A点时受到的支持力为零
D.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
14.(23-24高一上·广东广州·期中)下列情境中关于球所受弹力的描述,错误的是( )
A.甲图中,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力作用
B.乙图中,竖直细线悬挂的小球静止在斜面上时,受到沿细线向上的拉力
C.丙图中,静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力
D.丁图中,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
地 城
考点02
摩擦力问题
一、单选题
1.(24-25高一上·广东揭阳·期中)下列关于重力、摩擦力的说法正确的是( )
A.只有运动的物体才会受到滑动摩擦力
B.静摩擦力方向总是与物体的运动方向相反
C.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
D.两物体间如果有相互作用的摩擦力,就一定存在弹力
2.(24-25高一上·广东梅州·期中)如图所示,打印机进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,每张白纸的质量为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.滚轮与第一张白纸之间的摩擦力大小为μ1F
B.第一、二张白纸之间的摩擦力大小为μ2(F + mg)
C.第二、三张白纸间的摩擦力为μ2(F + 2mg)
D.最下方的纸受到纸槽底座水平向右的摩擦力
3.(24-25高一上·广东梅州·期中)小王上完体育课后去学校的超市买了一瓶矿泉水,马上就要上课了,小王就手握着矿泉水瓶跑回教室,现将小王的运动简化为小王手握矿泉水瓶在水平方向做匀速直线运动且瓶身处于竖直方向,与手没有相对滑动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.瓶子受到弹力是因为瓶子发生形变而产生的
B.瓶子受到与运动方向相反的滑动摩擦力
C.小王的手握得越紧,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
D.瓶子受到竖直向上的静摩擦力
4.(23-24高一上·江西上饶·期末)如图所示,水平面上有一重50N的物体,受到和的水平力作用而处于静止状态。已知物体与水平面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如果将撤去,那么物体受到的摩擦力的大小为( )
A.1N B.2N C.3N D.4N
5.(23-24高一上·广东深圳·期中)如图所示,一位同学站在水平的船面上,用竹杆支撑岸边,小船水平向右运动,人和船之间没有相对运动。则( )
A.人所受重力就是人对船的压力 B.杆发生形变,杆对船产生弹力
C.人对船的压力方向竖直向下 D.人对船可能有滑动摩擦力
6.(23-24高一上·广东东莞·期中)一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动,其中甲图中木块做匀速运动,乙图中木块做匀加速运动,丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一上·广东揭阳·期中)如图所示,重力的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力的大小和方向是( )
A.13N,水平向左B.3N,水平向左 C.3N,水平向右 D.13N,水平向右
8.(23-24高一上·广东汕头·期中)如图所示,一个与水平方向夹角为的传送带,现将一物块轻轻地放在传送带最上端,各接触面粗糙。关于物块刚放上传送带的一小段时间内,下列说法正确的是( )
A.当传输带逆时针转动时,物块轻放后受静摩擦力
B.当传输带顺时针转动时,物块轻放后摩擦力方向沿斜面向上
C.如果传送带不运动,物块一定不受摩擦力作用
D.传送带的速度越大,物块轻放后受到的摩擦力越大
9.(23-24高一上·广东广州·期中)如图所示的是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡,下列说法正确的是( )
A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用
C.水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上
D.水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的
10.(23-24高一上·广东广州·期中)某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子的攀爬表演,三只小猴的质量相同,小猴甲静止在杆上,小猴乙匀速向上爬动,小猴丙匀速往下爬动。关于三只小猴,下列说法正确的是( )
A.小猴甲为了不掉下来,用力抓握杆,这样小猴的摩擦力变大了
B.小猴乙在攀爬的过程中,所受的摩擦力向下
C.小猴丙在攀爬的过程中,所受的摩擦力向上
D.三只小猴中乙所受摩擦力最大
11.(22-23高一上·广东肇庆·期中)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,错误的是( )
A.物体的重心可能不在物体上
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
D.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关
二、多选题
12.(24-25高一上·广东揭阳·期中)一重为100N的木箱放在水平地板上,至少要用32N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知( )
A.木箱与地板间的动摩擦因数为0.32
B.木箱所受的滑动摩擦力为30N
C.木箱与地板间的最大静摩擦力为30N
D.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
13.(24-25高一上·广东广州·期中)实验小组利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住木块,木块放置在粗糙的长木板小车上(长木板粗糙程度相同)。用电动机水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。木块质量m已知,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.用题中信息和图乙中数据可求出木块与长木板小车间的动摩擦因数
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.实验中必须让长木板小车保持匀速运动
D.滑动摩擦力与最大静摩擦力之比约为7:10
14.(24-25高一上·广东广州·期中)如图所示,水平桌面上平铺一张宣纸,宣纸的左侧压有一镇纸,写字过程中宣纸保持静止不动,下列说法正确的是( )
A.镇纸受到的支持力是由于宣纸发生弹性形变
B.自左向右行笔写一横过程中,镇纸不受摩擦力作用
C.自左向右行笔写一横过程中,桌面给宣纸的摩擦力向右
D.竖直提起毛笔悬空时,增大握笔的力度手和笔之间的摩擦力不变
15.(24-25高一上·广东深圳·期中)某战士爬杆训练的场景如图所示,关于战士在匀速竖直向上爬升的过程和下滑的过程中的受力情况,下列说法正确的是( )
A.战士向上爬升时受到的摩擦力方向向上
B.战士向上爬升时受到的摩擦力与其受到的重力一定大小相等
C.战士下滑时的摩擦力一定小于战士的重力
D.战士向上爬升时手握得越紧,杆子与手之间的摩擦力就会越大
16.(24-25高一上·广东广州·期中)如图是皮带传送机的示意图。皮带正在向上匀速输送一个沙袋,通过对沙袋的受力分析可知( )
A.沙袋受到重力、支持力、摩擦力及向上的牵引力作用
B.运动的物体可以受到静摩擦力作用
C.摩擦力可以作为动力
D.摩擦力方向可以与物体的运动方向相同
17.(24-25高一上·广东广州·期中)用大小为100N的力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数,则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为50N
B.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将成正比增大
C.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小不变
D.瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
18.(23-24高一上·广东广州·期中)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力不沿水平方向
19.(23-24高一上·广东珠海·期中)如图所示,质量为m的木块放置在质量为M的长木板上,受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向水平向左
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C.木块受到木板的摩擦力的大小一定是,方向水平向左
D.当时,木板便会开始运动
三、多选题
20.(24-25高一上·广东惠州·期中)有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个0.2kg的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为0.002m,砝码始终未接触笔壳。以下操作中均未超过弹簧的弹性限度。 求:
(1)圆珠笔内小弹簧的劲度系数;
(2)若木板水平放置,用这支圆珠笔水平匀速推动木板上质量为1kg的书本时,弹簧压缩量为0.004m,书本始终未接触笔壳。则书与木板间的动摩擦因数大小。
21.(24-25高一上·广东广州·期中)如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的木块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小,并用计算机绘制出随时间变化的图像,如图乙所示。木块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。已知重力加速度大小。
(1)由图可知,木块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多大?
(3)现用F=10N的力来拉另外一个静止在水平桌面的木块,该木块的质量为,与桌面间的动摩擦因数依然为,求该木块与地面之间的摩擦力大小等于多少?
22.(23-24高一上·广东惠州·期中)如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的小物块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉小物块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小,并用计算机绘制出随时间变化的图像,如图乙所示。小物块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。已知重力加速度大小。
(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)小物块与桌面间的动摩擦因数是多大?
(3)当用8N的力来拉木块时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小等于多少?
地 城
考点03
力的合成与分解
一、单选题
1.(24-25高一上·广东广州·期中)关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的有( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力的大小可能比两个分力都小
C.两个分力的大小同时增加10N,合力大小随之增加10N
D.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而减小
2.(20-21高一上·广东江门·期中)关于几个力与其合力,下列说法不正确的是( )
A.合力的大小可能等于其中一个分力的大小
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.求几个力的合力遵循平行四边形定则
3.(22-23高一上·广东深圳·期中)已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成角,分力F2的大小为30N,则( )
A.F1的大小有两个可能的值 B.F1的大小是唯一的
C.F2的方向是唯一的 D.F2有两个可能的方向
4.(24-25高一上·广东潮州·期中)将完全相同的原木按图( a )所示堆放。设原木半径为R,重力为G。若不考虑原木之间的摩擦,最上面三根原木可视作图( b )一样的“品”字形。最上面这根原木对其下面两根原木的作用力大小是( )
A. B.
C. D.G
5.(23-24高一上·广东汕头·期中)两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两分力F1、F2之间夹角θ的关系如图,则合力F大小的变化范围是( )
A.0≤F≤3N B.1≤F≤3N
C.1≤F≤5N D.1≤F≤7N
6.(23-24高一上·广东广州·期中)明朝谢肇淛《五杂组》中记载,“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万揩不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖㖓间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形、木楔的顶角为,现在木楔背上加一力。方向如图所示,木楔两侧产生推力,则( )
A.若一定,小时大 B.若一定,大时不变
C.若一定,小时不变 D.若一定,大时小
二、多选题
7.(22-23高一上·广东东莞·期中)下列关于力的说法,正确的是( )
A.分力与合力是等效替代关系,是物体同时受到的力
B.物体在三个共点力的作用下,可能做匀速直线运动
C.两个共点力的合力有可能小于其中任意一个分力
D.在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解
8.(24-25高一上·广东潮州·期中)如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上,绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止。下列正确的说法是( )
A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A
C.绳对手指施加作用力的方向沿绳由A指向B
D.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大
9.(23-24高一上·广东深圳·期中)两个力F1和F2间的夹角为,两力的合力为F,以下说法正确的是( )
A.若F1和F2的大小不变,角越小,合力一定越大
B.合力F可能和F1大小相等
C.若夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F一定增大
D.若夹角不变,F1和F2都增大,则合力F一定增大
10.(24-25高一上·广东广州·期中)两个力F1和F2之间的夹角θ,其合力为F。以下说法正确的是( )
A.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
B.若F1和F2大小不变,θ角增大,合力F一定减小
C.若夹角θ不变,F1大小不变,随着F2增大,合力F可能先减小后增大
D.若F1和F2大小不变,合力F与θ的关系图像如图所示,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是2 N ≤ F ≤ 10 N
11.(24-25高一上·广东广州·期中)图中木楔为等腰三角形,木楔的顶角60°,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F=100N时,FN=100N B.若F=100N时,FN100N
C.θ一定,若F增大,FN也随之增大 D.若F大小一定,要使FN增大,应该增大θ
12.(23-24高一上·广东深圳·期中)图示F1、F2合力方向竖直向下,若保持F1的大小和方向都不变,同时保持F2的大小不变,将F2的方向在竖直平面内沿顺时针方向转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是( )
A.F1一定大于F2 B.F1的大小可能为5N
C.F2的方向与水平面成30°角 D.F1的方向与F2的方向成60°角
三、解答题
13.(23-24高一上·广东东莞·期中)如图所示,一物体受四个力的作用,重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)画出物体的受力示意图;
(2)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小;
(3)物体所受到的合力大小及方向。
14.(21-22高一上·广东广州·期中)如图所示,一条小船在河中心向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100N,方向为东偏南,为了使船受到的合力恰能沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船。(忽略水对船的阻力)
(1)假设绳子方向与河岸成(如图),请求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小,必要时配上合适的图形说明问题。
(2)假设岸上人拉绳的方向任意,请问人应该向哪个方向拉绳子,可以使得人的拉力最小?最小拉力是多少?必要时配上合适的图形说明问题。
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专题04 重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解
3大高频考点概览
考点01重力与弹力
考点02 摩擦力问题
考点03 力的合成与分解
地 城
考点01
重力与弹力
一、单选题
1.(24-25高一上·广东深圳·期中)一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法正确的是( )
A.足球对木板有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变
B.木板对足球有向上的支持力,是因为足球发生了弹性形变
C.如果足球的气打得更足一点,足球可能不发生形变
D.足球对木板的压力就是足球受到的重力
【答案】A
【详解】A.足球对木板有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变,选项A正确;
B.木板对足球有向上的支持力,是因为木板发生了弹性形变,选项B错误;
C.如果足球的气打得更足一点,足球仍发生形变,选项C错误;
D.压力和重力是不同性质的力,只能说足球对木板的压力大小等于足球受到的重力大小,选项D错误。
故选A。
2.(24-25高一上·广东广州·期中)如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是( )
A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C.手机对斜面的压力就是手机的重力
D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
【答案】D
【详解】A.根据受力分析可知手机受到斜面对手机的支持力方向是垂直于斜面向上,故A错误;
B.挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变,故B错误;
C.手机的重力是由于地球的吸引而产生的,手机对斜面的压力是由于手机形变产生的,不是同一个力,故C错误;
D.弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变,所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变,故D正确。
故选D.
3.(24-25高一上·广东东莞·期中)如图所示的四个情景,分别对应四个选项,其中说法正确的是( )
A.图甲中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变
B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.图丙中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
D.图丁中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
【答案】C
【详解】A.即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于施力物体脚发生了形变,选项A错误;
B.静止在光滑水平地面上的两个足球接触,若相互之间有弹力作用,则无法保持静止状态,所以没有受到相互作用的弹力,选项B错误;
C.落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变,选项C正确;
D.静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡。但不是它的重力,选项D错误。
故选C。
4.(24-25高一上·广东肇庆·期中)如图为某手机支架,将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是( )
A.手机对斜面的压力就是手机的重力
B.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
C.手机对挡板的压力是因为手机发生了弹性形变
D.挡板对手机的支持力是因为手机发生了弹性形变
【答案】C
【详解】A.手机的重力是由于地球的吸引而产生的,手机对斜面的压力是由于手机形变产生的,不是同一个力,故A错误;
B.根据受力分析可知手机受到斜面对手机的支持力方向是垂直于斜面向上,故B错误;
C.弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变,所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变,故C正确;
D.挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变,故D错误。
故选C。
5.(24-25高一上·广东深圳·期中)下图中各物体都处于静止状态,关于物体所受弹力,下列说法正确的是( )
A.图①中小车受到弹簧的弹力方向如图①所示
B.图②中杆子受到地面与支点O的弹力方向如图②所示
C.图③中小球受到弯曲杆的弹力方向如图③所示
D.图④中小球受到光滑斜面与绳子的弹力方向如图④所示
【答案】B
【详解】A.图①中小车受到弹簧的弹力方向沿弹簧的轴线水平向右,A错误;
B.图②中杆子受到地面与支点O的弹力方向垂直于接触面的方向,B正确;
C.图③中小球受到弯曲杆的弹力与重力平衡,故弹力方向竖直向上,C错误;
D.图④中小球受到的重力与细线的拉力平衡,小球与斜面间没有弹力,D错误。
故选B。
6.(24-25高一上·广东深圳·期中)关于力的说法,下列选项正确的是( )
A.力是物体对物体的相互作用,所以力总是成对出现的
B.重力的方向总是竖直向下的,所以重力方向一定与地面垂直
C.桌面对物体的支持力是由于物体发生形变而产生的
D.只要物体发生形变,就会产生弹力作用
【答案】A
【详解】A.力是物体与物体间的相互作用,所以力总是成对出现的,故A正确;
B.重力的方向总是竖直向下的,所以重力方向一定与水平面垂直,故B错误;
C.桌面对物体的支持力是由于桌面发生形变而产生的,故C错误;
D.发生弹性形变的物体要恢复原状,对跟它接触的物体会产生弹力的作用,故D错误。
故选A。
7.(24-25高一上·广东·期中)运动员手托铅球将铅球抛出,铅球飞出一段距离后落到水平地面上,下列说法正确的是( )
A.铅球在空中运动时不受任何力
B.铅球在空中运动时受到手对它的推力
C.铅球在地面上受到的支持力是由于地面发生了形变
D.铅球足够坚硬,因此运动员手托铅球时铅球未发生形变
【答案】C
【详解】AB.铅球在空中运动时,受到重力作用,不受手对它的推力,故AB错误;
C.铅球在地面上受到的支持力是由于地面发生了形变,故C正确;
D.运动员手托铅球时铅球对手有压力作用,铅球一定发生形变,故D错误。
故选C。
8.(24-25高一上·广东·期中)在以下四个受力示意图中,其中物体在各接触面所受到的弹力不正确的是( )
A.杆在B处受到的弹力 B.球所受弹力
C.物体P所受弹力 D.球O所受弹力
【答案】D
【详解】A.根据受力分析可知,杆在B处受到的弹力应垂直于杆向上,故A正确;
B.根据受力分析可知,球所受弹力的方向为接触点过圆心向上,故B正确;
C.根据受力分析可知,物体P所受弹力方向垂直与斜面向上,故C正确;
D.根据受力分析可知,球O所受绳的弹力沿绳的收缩方向,球O所受半圆的弹力为过两球心连线向上,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
二、多选题
9.(24-25高一上·广东清远·期中)出门戴口罩是一种良好的习惯,为了佩戴舒适,口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小。某同学将弹性绳拆下,在弹性绳下端悬挂一支钢笔时,弹性绳的长度为20cm,如图所示。当悬挂两支相同的钢笔时,弹性绳的长度为24cm,悬挂一块橡皮时,弹性绳的长度为18cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内,不计弹性绳受到的重力,则( )
A.弹性绳的原长为16cm
B.弹性绳的劲度系数为12.5N/m
C.该橡皮的质量约为钢笔质量的
D.将上述一支钢笔和一块橡皮挂在弹性绳下端,弹性绳长22cm
【答案】ACD
【详解】ABC.设弹性绳原长为L0,劲度系数为k,钢笔重力为G1,橡皮的重力为G2,由胡克定律可知
联立解得
根据已知条件无法计算k,故AC正确,B错误;
D.将一块橡皮和一支钢笔一起挂在弹性绳下端时,由胡克定律可知
解得
故D正确。
故选ACD。
10.(24-25高一上·广东广州·期中)某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展,口罩总长度为50cm;②如图(c)用两个弹簧测力计沿同一水平线同时缓慢向外拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为0.9N时,总长度为80cm。不计一切阻力,根据以上数据可知( )
A.图(c)中,每条弹性绳的形变量为15cm
B.图(c)中,口罩两侧受到的弹力均为0
C.每条弹性绳的劲度系数为6N/m
D.若如图(d)所示,将口罩A端固定到竖直墙上,B端测力计示数为0.9N时,口罩总长度仍为80cm
【答案】ACD
【详解】A.两弹性绳总形变量为
cm-50cm=30cm
则每条弹性绳的形变量为
cm
故A正确;
B.两个弹簧测力计示数均为0.9N,则口罩两侧均受到0.9N的弹力,故B错误;
C.弹簧测力计示数为0.9N,根据胡克定律可知
6N/m
故C正确;
D.若如图(d)所示,将口罩A端固定到竖直墙上,B端测力计示数为0.9N时,则弹性绳的拉力不变,根据胡克定律可知,口罩总长度仍为80cm,故D正确。
故选ACD。
11.(23-24高一上·广东肇庆·期末)某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力与弹簧伸长量之间的关系,得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.弹簧A的劲度系数为
B.若弹簧B产生的弹力时,弹簧B的伸长量为
C.若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则由图像得到的劲度系数将变小
D.若把两个弹簧分别制作成弹簧秤,则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高
【答案】BD
【详解】A.由图乙可知,弹簧A图像的斜率大小等于弹簧A的劲度系数,即
A错误;
B.弹簧B的劲度系数
当弹簧B产生的弹力时,弹簧B的伸长量为
B正确;
C.由胡克定律
可知,斜率不变,图像的斜率仍为弹簧的劲度系数,C错误;
D.由图乙可知,相同的弹力作用下,弹簧B的伸长量比弹簧A的伸长量大,则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高,D正确。
故选BD。
12.(23-24高一上·广东深圳·期中)如图所示,将一橡胶弹力球以某一速度掷向水平光滑地面,经水平地面反弹斜向上弹开,已知在与地面作用瞬间前后速度大小相等、方向与竖直方向夹角也相同,下列说法正确的是( )
A.弹力球在与地面作用的瞬间,地面没有发生形变,不产生弹力
B.弹力球在与地面作用的瞬间,弹力球受到的弹力是由于地面发生的形变而产生的
C.弹力球在与地面作用的瞬间,地面给弹力球的弹力方向沿弹开方向
D.弹力球在与地面作用的瞬间,弹力球的加速度方向竖直向上
【答案】BD
【详解】AB.弹力球在与地面作用的瞬间,弹力球受到的弹力是由于地面发生的形变而产生的,故A错误,B正确;
CD.弹力球在与地面作用的瞬间,地面给弹力球的弹力方向与地面垂直,竖直向上,分析可知弹力球的速度变化方向竖直向上,故加速度方向竖直向上,故C错误,D正确。
故选BD。
13.(23-24高一上·广东深圳·期中)某跳水运动员在3m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A.运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是竖直向上
B.运动员和踏板由A向C运动过程中,踏板对运动员的弹力越来越大
C.运动员在A点时受到的支持力为零
D.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
【答案】BCD
【详解】A.运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是垂直于踏板向上,故A错误;
B.在整个过程中踏板对运动员的支持力垂直踏板向上,而当运动员和踏板由A向C运动的过程中,踏板的形变始终变大,则弹力一直增大,故B正确;
C.运动员在A点时踏板没有形变,踏板的弹力为零,运动员与踏板接触但无作用力,即运动员在A点时受到的支持力为零,故C正确;
D.动员受到的支持力,是踏板发生形变,要恢复原状产生的,故D正确。
故选BCD。
14.(23-24高一上·广东广州·期中)下列情境中关于球所受弹力的描述,错误的是( )
A.甲图中,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力作用
B.乙图中,竖直细线悬挂的小球静止在斜面上时,受到沿细线向上的拉力
C.丙图中,静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力
D.丁图中,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
【答案】AD
【详解】A.甲图中,反弹出去的排球在空中运动时,只受到重力作用,不受沿运动方向的弹力作用,故A错误,符合题意;
B.乙图中,将细线悬挂的小球静止在斜面上时,细线竖直,小球受到沿细线向上的拉力及竖直向下的重力作用,不受垂直斜面的支持力,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,地面与篮球接触,且发生弹性形变,故静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力,故C正确,不符合题意;
D.丁图中,静止在杆顶端的铁球受到竖直向上的弹力,故D错误,符合题意。
故选AD。
地 城
考点02
摩擦力问题
一、单选题
1.(24-25高一上·广东揭阳·期中)下列关于重力、摩擦力的说法正确的是( )
A.只有运动的物体才会受到滑动摩擦力
B.静摩擦力方向总是与物体的运动方向相反
C.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
D.两物体间如果有相互作用的摩擦力,就一定存在弹力
【答案】D
【详解】A.静止的物体也可以受滑动摩擦力,比如擦黑板时,黑板受到的就是滑动摩擦力,故A错误;
B.静摩擦力方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,不一定与物体的运动方向相反,故B错误;
C.力是物体间的相互作用,任何力都有施力物体和受力物体,故C错误;
D.物体间有摩擦力的条件之一就是物体相互接触且相互挤压,则两物体间如果有相互作用的摩擦力,就一定存在弹力,故D正确。
故选D。
2.(24-25高一上·广东梅州·期中)如图所示,打印机进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,每张白纸的质量为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.滚轮与第一张白纸之间的摩擦力大小为μ1F
B.第一、二张白纸之间的摩擦力大小为μ2(F + mg)
C.第二、三张白纸间的摩擦力为μ2(F + 2mg)
D.最下方的纸受到纸槽底座水平向右的摩擦力
【答案】B
【详解】A.滚轮与第一张纸不打滑,可知滚轮与第一张白纸之间的摩擦力为静摩擦力,大小满足
故A错误;
BC.第一张纸对第二张纸的压力为F + mg,第一、二张白纸间的滑动摩擦力大小为
第二张纸处于静止状态,则第二、三张白纸间的摩擦力大小为
故B正确,C错误;
D.以第二张纸及以下所有纸张为整体,由于第一张纸给第二张纸的摩擦力方向水平向右,根据受力平衡可知,最下方的纸受到纸槽底座水平向左的摩擦力,故D错误。
故选B。
3.(24-25高一上·广东梅州·期中)小王上完体育课后去学校的超市买了一瓶矿泉水,马上就要上课了,小王就手握着矿泉水瓶跑回教室,现将小王的运动简化为小王手握矿泉水瓶在水平方向做匀速直线运动且瓶身处于竖直方向,与手没有相对滑动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.瓶子受到弹力是因为瓶子发生形变而产生的
B.瓶子受到与运动方向相反的滑动摩擦力
C.小王的手握得越紧,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
D.瓶子受到竖直向上的静摩擦力
【答案】D
【详解】A.瓶子受到弹力是因为手发生形变而产生的,故A错误;
BCD.手握矿泉水瓶在水平方向做匀速直线运动且瓶身处于竖直方向,与手没有相对滑动,可知瓶子受到竖直向上的静摩擦力,大小等于瓶子的重力;小王的手握得越紧,矿泉水瓶受到的摩擦力大小仍等于瓶子的重力,保持不变,故BC错误,D正确。
故选D。
4.(23-24高一上·江西上饶·期末)如图所示,水平面上有一重50N的物体,受到和的水平力作用而处于静止状态。已知物体与水平面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如果将撤去,那么物体受到的摩擦力的大小为( )
A.1N B.2N C.3N D.4N
【答案】A
【详解】由题可知,物体受到的最大静摩擦力
如果将撤去,仅用F2推物体,物体处于静止状态,受到的是静摩擦力,大小与推力F2等大反向,因此物体受到的摩擦力的大小为
故选A。
5.(23-24高一上·广东深圳·期中)如图所示,一位同学站在水平的船面上,用竹杆支撑岸边,小船水平向右运动,人和船之间没有相对运动。则( )
A.人所受重力就是人对船的压力 B.杆发生形变,杆对船产生弹力
C.人对船的压力方向竖直向下 D.人对船可能有滑动摩擦力
【答案】C
【详解】A.人对船的压力施力物体是人,人的重力施力物体是地球,所以不是同一个力,故A错误;
B.杆产生形变,杆是对人产生弹力,杆与船没有直接接触,不会产生弹力,故B错误;
C.人对船的压力方向是垂直于人与船的接触面向下,即竖直向下,故C正确;
D.根据题设,人与船之间没有相对运动,故人与船不可能存在滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
6.(23-24高一上·广东东莞·期中)一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动,其中甲图中木块做匀速运动,乙图中木块做匀加速运动,丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,三种情况下,木块与水平面间都发生了相对滑动,根据滑动摩擦力的公式
可知,滑动摩擦力的大小与接触面的大小和运动状态无关,只与木块与接触面的正压力大小,以及木块和接触面的粗糙程度有关,由于三种情况下,木块与接触面的正压力大小均等于木块重力的大小,则有
故选C。
7.(23-24高一上·广东揭阳·期中)如图所示,重力的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力的大小和方向是( )
A.13N,水平向左B.3N,水平向左 C.3N,水平向右 D.13N,水平向右
【答案】C
【详解】物体受到的摩擦力与相对运动方向相反,物体对地速度向左,地面给物体的摩擦力向右,由摩擦力与压力的关系可得
C正确。
故选C。
8.(23-24高一上·广东汕头·期中)如图所示,一个与水平方向夹角为的传送带,现将一物块轻轻地放在传送带最上端,各接触面粗糙。关于物块刚放上传送带的一小段时间内,下列说法正确的是( )
A.当传输带逆时针转动时,物块轻放后受静摩擦力
B.当传输带顺时针转动时,物块轻放后摩擦力方向沿斜面向上
C.如果传送带不运动,物块一定不受摩擦力作用
D.传送带的速度越大,物块轻放后受到的摩擦力越大
【答案】B
【详解】A.当传输带逆时针转动时,物块轻放后受沿传送带向下的滑动摩擦力,选项A错误;
B.当传输带顺时针转动时,物块轻放后受沿斜面向上的摩擦力,选项B正确;
C.如果传送带不运动,物块轻放后可能下滑,受沿斜面向上的滑动摩擦力,也可能静止,受沿斜面向上的静摩擦力,选项C错误;
D.物块轻放后受到的滑动摩擦力等于μmgcosθ,与传送带的速度大小无关,选项D错误。
故选B。
9.(23-24高一上·广东广州·期中)如图所示的是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡,下列说法正确的是( )
A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用
C.水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上
D.水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的
【答案】D
【详解】AB.手杖是倾斜的,卓别林也是倾斜的,在水平方向相对地面有运动趋势,地面又是不光滑的,所以都有摩擦力,故AB错误;
C.不管手杖与地面是如何的角度,水平地面对手杖的弹力方向都是垂直于地面向上,故C错误;
D.水平地面对卓别林的作用力即地面给卓别林的弹力和摩擦力的合力,由上面的分析可知,作用力方向一定不是竖直向上的,故D正确。
故选D。
10.(23-24高一上·广东广州·期中)某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子的攀爬表演,三只小猴的质量相同,小猴甲静止在杆上,小猴乙匀速向上爬动,小猴丙匀速往下爬动。关于三只小猴,下列说法正确的是( )
A.小猴甲为了不掉下来,用力抓握杆,这样小猴的摩擦力变大了
B.小猴乙在攀爬的过程中,所受的摩擦力向下
C.小猴丙在攀爬的过程中,所受的摩擦力向上
D.三只小猴中乙所受摩擦力最大
【答案】C
【详解】A.小猴甲处于静止状态,受力平衡,向上的摩擦力等于其重力,大小不变;猴子甲用力抓握杆,这样只是增大了小猴与杆之间的最大摩擦力,故A错误;
B.小猴乙在匀速向上攀爬的过程中受力平衡,受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡,故B错误;
C.小猴丙在匀速向下攀爬的过程中受力平衡,受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡,故C正确;
D.三只小猴均为平衡状态,所受的摩擦力大小相等,均等于其重力大小,故D错误。
故选C。
11.(22-23高一上·广东肇庆·期中)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,错误的是( )
A.物体的重心可能不在物体上
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
D.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关
【答案】B
【详解】A.重心可以在物体上,也可以在物体外,比如圆环重心在圆心,不在物体上,故A正确,不符合题意;
B.劲度系数越大的弹簧,形变量相同时产生的弹力才越大,故B错误,符合题意;
C.静摩擦力是被动力,它的大小在零和最大静摩擦力之间,故C正确,不符合题意;
D.动摩擦因数与接触面的材料、粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关,故D正确,不符合题意。
故选B。
二、多选题
12.(24-25高一上·广东揭阳·期中)一重为100N的木箱放在水平地板上,至少要用32N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知( )
A.木箱与地板间的动摩擦因数为0.32
B.木箱所受的滑动摩擦力为30N
C.木箱与地板间的最大静摩擦力为30N
D.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
【答案】BD
【详解】ABD.用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动,可知木箱所受的滑动摩擦力为30N;木箱与地板间的动摩擦因数为
故A错误,BD正确;
C.一重为100N的木箱放在水平地板上,至少要用32N的水平推力,可知木箱与地板间的最大静摩擦力为32N,故C错误。
故选BD。
13.(24-25高一上·广东广州·期中)实验小组利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住木块,木块放置在粗糙的长木板小车上(长木板粗糙程度相同)。用电动机水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。木块质量m已知,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.用题中信息和图乙中数据可求出木块与长木板小车间的动摩擦因数
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.实验中必须让长木板小车保持匀速运动
D.滑动摩擦力与最大静摩擦力之比约为7:10
【答案】ABD
【详解】A.根据二力平衡知,木块受到的摩擦力与绳子的拉力大小相等,从图乙中数据可求出木块受到的滑动摩擦力大小约为7N,则长木板小车间的动摩擦因数为
故A正确;
B.传感器记录的是绳子的拉力,由于物块受到的摩擦力始终等于传感器上的拉力,因此图乙中曲线是摩擦力随时间的变化曲线,故B正确;
C.实验中只需让长木板与小车保持相对运动,滑动摩擦力都相同,不需匀速运动,故C错误;
D.从图乙中数据可求出木块受到的最大静摩擦力大小约为10N,滑动摩擦力与最大静摩擦力之比约为7:10,故D正确。
故选ABD。
14.(24-25高一上·广东广州·期中)如图所示,水平桌面上平铺一张宣纸,宣纸的左侧压有一镇纸,写字过程中宣纸保持静止不动,下列说法正确的是( )
A.镇纸受到的支持力是由于宣纸发生弹性形变
B.自左向右行笔写一横过程中,镇纸不受摩擦力作用
C.自左向右行笔写一横过程中,桌面给宣纸的摩擦力向右
D.竖直提起毛笔悬空时,增大握笔的力度手和笔之间的摩擦力不变
【答案】ABD
【详解】A.镇纸受到的支持力是由于宣纸发生弹性形变要恢复原状时产生的,故A正确;
B.自左向右行笔写一横过程中,镇纸没有运动趋势,水平方向受力平衡,所以镇纸不受摩擦力作用,故B正确;
C.自左向右行笔写一横过程中,笔给宣纸的摩擦力向右,则桌面给宣纸的摩擦力向左,故C错误;
D.竖直提起毛笔悬空时,增大握笔的力度手和笔之间的摩擦力不变,总等于毛笔的重力,故D正确。
故选ABD。
15.(24-25高一上·广东深圳·期中)某战士爬杆训练的场景如图所示,关于战士在匀速竖直向上爬升的过程和下滑的过程中的受力情况,下列说法正确的是( )
A.战士向上爬升时受到的摩擦力方向向上
B.战士向上爬升时受到的摩擦力与其受到的重力一定大小相等
C.战士下滑时的摩擦力一定小于战士的重力
D.战士向上爬升时手握得越紧,杆子与手之间的摩擦力就会越大
【答案】AB
【详解】AB.战士在匀速竖直向上爬升的过程中,处于平衡状态,受到的静摩擦力与重力平衡,大小不变,方向向上,故AB正确;
C.若战士匀速下滑,战士受到的摩擦力等于战士的重力,故C错误;
D.战士在匀速竖直向上爬升的过程中,处于平衡状态,受到的是静摩擦力,大小等于重力,而握得越紧,只会增大杆子与手之间的最大静摩擦力,并不会改变此刻的静摩擦力,故D错误。
故选AB。
16.(24-25高一上·广东广州·期中)如图是皮带传送机的示意图。皮带正在向上匀速输送一个沙袋,通过对沙袋的受力分析可知( )
A.沙袋受到重力、支持力、摩擦力及向上的牵引力作用
B.运动的物体可以受到静摩擦力作用
C.摩擦力可以作为动力
D.摩擦力方向可以与物体的运动方向相同
【答案】BCD
【详解】因为物体与传送带保持相对静止匀速上升,物体受到重力,支持力和沿斜面向上的静摩擦力,可见运动的物体可以受到静摩擦力作用,此时静摩擦力方向跟运动方向相同,可知摩擦力可以作为动力,故A错误,BCD正确。
故选BCD。
17.(24-25高一上·广东广州·期中)用大小为100N的力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数,则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为50N
B.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将成正比增大
C.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小不变
D.瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
【答案】CD
【详解】A.重为40N的瓶子,瓶子竖直,始终处于静止状态,由平衡条件可知,瓶子受到的静摩擦力大小等于瓶子的重力,为40N,A错误;
B.由平衡条件可知,瓶子的重力不变,当握力进一步增大时,瓶子受到的静摩擦力也不会增大,B错误;
C.当握力持续减小但瓶仍未下滑时,由平衡条件可知,瓶子的重力不变,瓶子受到的摩擦力大小将不变,C正确;
D.瓶子与手之间的最大静摩擦力为
由此可知,手与瓶子之间的最大静摩擦力随握力的增大而增大,D正确。
故选CD。
18.(23-24高一上·广东广州·期中)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力不沿水平方向
【答案】AD
【详解】A.M处受到的支持力的方向与地面垂直向上,即竖直向上,故A正确;
B.N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上,不是竖直向上,故B错误;
C.原木相对于地有向左运动的趋势,则在M处受到的摩擦力沿地面向右,故C错误;
D.因原木P有沿原木向下的运动趋势,所以N处受到的摩擦力沿MN方向,故D正确。
故选AD。
19.(23-24高一上·广东珠海·期中)如图所示,质量为m的木块放置在质量为M的长木板上,受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向水平向左
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C.木块受到木板的摩擦力的大小一定是,方向水平向左
D.当时,木板便会开始运动
【答案】AC
【详解】A.木板受到木块的摩擦力大小为,方向水平向右,长木板处于静止状态,故木板受到地面的静摩擦力与木块给木板的滑动摩擦力等大反向,大小为
当时,则有,当时,,无论F多大,木块对木板的摩擦力大小始终为,小于地面对木板的最大静摩力,因此木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向水平向左,A正确;
B.木板静止不动,木板受到地面的摩擦力的大小一定是,B错误;
C.由A项分析可知,木块受到木板的摩擦力的大小一定是,方向水平向左,C正确;
D.由A项分析可知,无论F多大,木块对木板的摩擦力大小始终为,小于地面对木板的最大静摩,木板不会动,D错误。
故选AC。
三、多选题
20.(24-25高一上·广东惠州·期中)有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个0.2kg的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为0.002m,砝码始终未接触笔壳。以下操作中均未超过弹簧的弹性限度。 求:
(1)圆珠笔内小弹簧的劲度系数;
(2)若木板水平放置,用这支圆珠笔水平匀速推动木板上质量为1kg的书本时,弹簧压缩量为0.004m,书本始终未接触笔壳。则书与木板间的动摩擦因数大小。
【答案】(1)1000N/m
(2)0.4
【详解】(1)根据平衡条件可得
解得
N/m
(2)由于书本恰好匀速运动,由平衡条件可得
则有
21.(24-25高一上·广东广州·期中)如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的木块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小,并用计算机绘制出随时间变化的图像,如图乙所示。木块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。已知重力加速度大小。
(1)由图可知,木块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多大?
(3)现用F=10N的力来拉另外一个静止在水平桌面的木块,该木块的质量为,与桌面间的动摩擦因数依然为,求该木块与地面之间的摩擦力大小等于多少?
【答案】(1)3.4N
(2)0.32
(3)10N
【详解】(1)由图可知,木块与水平桌面间的最大静摩擦力为
(2)由图可知,木块与水平面间的滑动摩擦力为
根据滑动摩擦力公式
解得
(3)另一个木块与桌面间的最大静摩擦力大小为
当用10N的力来拉木块时,因为拉力小于最大静摩擦力,所以木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力,大小为
22.(23-24高一上·广东惠州·期中)如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的小物块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉小物块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小,并用计算机绘制出随时间变化的图像,如图乙所示。小物块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。已知重力加速度大小。
(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)小物块与桌面间的动摩擦因数是多大?
(3)当用8N的力来拉木块时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小等于多少?
【答案】(1)3.4N;(2)0.32;(3)滑动摩擦力,3.2N
【详解】(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为
(2)由图可知,物块与水平面间的滑动摩擦力为
根据滑动摩擦力公式
解得
(3)当用8N的力来拉木块时,因为拉力大于最大静摩擦,所以木块与地面之间的摩擦力是滑动摩擦力,大小为
地 城
考点03
力的合成与分解
一、单选题
1.(24-25高一上·广东广州·期中)关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的有( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力的大小可能比两个分力都小
C.两个分力的大小同时增加10N,合力大小随之增加10N
D.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而减小
【答案】B
【详解】AB.由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力可以小于任何一个分力,也可以大于任何一个分力,可能比两个分力都小,故A错误,B正确;
C.F1、F2同时增加10N,根据平行四边形定则合成之后,合力的大小增加不一定是10N,故C错误;
D.当夹角θ<180°时,由余弦定理的公式,合力大小为
可得两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而增大,故D错误。
故选B。
2.(20-21高一上·广东江门·期中)关于几个力与其合力,下列说法不正确的是( )
A.合力的大小可能等于其中一个分力的大小
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.求几个力的合力遵循平行四边形定则
【答案】B
【详解】A.根据平行四边形定则,合力的大小可能等于其中一个分力的大小,故A正确,不符合题意;
B.合力与分力只是等效替代的关系,合力并非与原来那几个力同时作用在物体上,故B错误,符合题意;
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用,故C正确,不符合题意;
D.求几个力的合力遵循平行四边形定则,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(22-23高一上·广东深圳·期中)已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成角,分力F2的大小为30N,则( )
A.F1的大小有两个可能的值 B.F1的大小是唯一的
C.F2的方向是唯一的 D.F2有两个可能的方向
【答案】A
【详解】已知一个分力F1有确定的方向,与F成30°夹角,知另一个分力F2的最小值为
Fsin30°=25N
但本题的F2为30N,所以由平行四边形定则作图如下,
可知F1的大小有两个可能的值,根据对称性,从F左上同样能做出对应的F1,所以对应的F1有四个,但大小只有两个可能值,而F2有四个可能的方向,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.(24-25高一上·广东潮州·期中)将完全相同的原木按图( a )所示堆放。设原木半径为R,重力为G。若不考虑原木之间的摩擦,最上面三根原木可视作图( b )一样的“品”字形。最上面这根原木对其下面两根原木的作用力大小是( )
A. B.
C. D.G
【答案】B
【详解】最上面这根原木由于重力作用,对其下面两根原木有垂直于接触面的压力,如图所示
由平行四边形定则可得,最上面这根原木对其下面两根原木的作用力大小为
5.(23-24高一上·广东汕头·期中)两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两分力F1、F2之间夹角θ的关系如图,则合力F大小的变化范围是( )
A.0≤F≤3N B.1≤F≤3N
C.1≤F≤5N D.1≤F≤7N
【答案】D
【详解】设两个力大小分别为F1、F2,由图像得到当两力夹角为90°时,合力F=5N,则有
当两力夹角为180°时,合力为F的大小为1N,则有
或
联立解得
,或,
则可得合力F的最小值为1N,最大值为7N,即合力F大小的范围是1N~7N;
故选D。
6.(23-24高一上·广东广州·期中)明朝谢肇淛《五杂组》中记载,“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万揩不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖㖓间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形、木楔的顶角为,现在木楔背上加一力。方向如图所示,木楔两侧产生推力,则( )
A.若一定,小时大 B.若一定,大时不变
C.若一定,小时不变 D.若一定,大时小
【答案】A
【详解】对木楔,根据平行四边形定则可知,力得两个分力即为木楔两侧产生推力,做出力得平行四边形如图所示
根据几何关系可得
解得
AB.根据上式可知,若一定,小时大,大时小,故A正确,B错误;
CD.若一定,小时小,大时大,故CD错误。
故选A。
二、多选题
7.(22-23高一上·广东东莞·期中)下列关于力的说法,正确的是( )
A.分力与合力是等效替代关系,是物体同时受到的力
B.物体在三个共点力的作用下,可能做匀速直线运动
C.两个共点力的合力有可能小于其中任意一个分力
D.在已知两分力方向(不在同一直线上)的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解
【答案】BCD
【详解】A.合力与分力是等效替代关系,但不是同时作用在物体上,故A错误;
B.4N、5N两个力的合力范围0-9N,7N在这个范围内,三个共点力的合力可以为零,物体可以做匀速直线运动,故B正确;
C.根据平行四边形定则知,合力可能比分力大,可能比分力小,也可能与分力相等,故C正确;
D.把一个已知力分解成两个力若已知两个分力的方向(不在同一直线上),则只可以画出一个平行四边形,所以有唯一确定的解,故D正确。
故选BCD。
8.(24-25高一上·广东潮州·期中)如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上,绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止。下列正确的说法是( )
A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A
C.绳对手指施加作用力的方向沿绳由A指向B
D.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大
【答案】AD
【详解】A.由题图可知,物体重力的作用效果是:一方面拉紧细绳,另一方面,压缩杆,A正确;
BC.杆对手掌的作用力方向沿杆由A指向C,绳对手指的作用力由B指向A,BC错误;
D.将重力mg分解为沿绳方向的力F1和沿杆方向的力F2,如图所示,由图可得
可知重物的质量越大,F1、F2也越大,可知绳和杆对手的作用力也越大,D正确。
故选AD。
9.(23-24高一上·广东深圳·期中)两个力F1和F2间的夹角为,两力的合力为F,以下说法正确的是( )
A.若F1和F2的大小不变,角越小,合力一定越大
B.合力F可能和F1大小相等
C.若夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F一定增大
D.若夹角不变,F1和F2都增大,则合力F一定增大
【答案】AB
【详解】A.由平行四边形定则可知,分力大小一定,夹角越小合力越大,故A正确;
B.合力可能大于、等于或小于任何一个分力,故B正确;
C.当时,大小不变,增大,合力F可能减小,故C错误;
D、当时,和同时增大,则合力F可能增大、减小或不变,故D错误。
故选AB。
10.(24-25高一上·广东广州·期中)两个力F1和F2之间的夹角θ,其合力为F。以下说法正确的是( )
A.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
B.若F1和F2大小不变,θ角增大,合力F一定减小
C.若夹角θ不变,F1大小不变,随着F2增大,合力F可能先减小后增大
D.若F1和F2大小不变,合力F与θ的关系图像如图所示,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是2 N ≤ F ≤ 10 N
【答案】BC
【详解】A.合力F的取值范围是
所以合力F不一定总比力F1和F2中的任何一个都大,故A错误;
B.根据余弦定理可得合力大小为
θ角越大,则合力F就越小,故B正确;
C.若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,若θ为钝角,则有可能有如图所示的情况
由图可知,此时合力F先减小后增大,故C正确;
D.由图像得,当θ = 180°时,F合 = 2 N,即
当θ = 90°时,F合′ = 10 N,即
解得
所以,合力取值范围为
故D错误。
故选BC。
11.(24-25高一上·广东广州·期中)图中木楔为等腰三角形,木楔的顶角60°,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F=100N时,FN=100N B.若F=100N时,FN100N
C.θ一定,若F增大,FN也随之增大 D.若F大小一定,要使FN增大,应该增大θ
【答案】AC
【详解】AB. F是合力,将F沿垂直两个侧面的方向进行分解,得到两个分力,这两个分力的大小就等于木楔两侧产生的推力,如图所示
由图可知,推力
若F=100N,代入上式,得
故A正确,B错误;
C.在θ一定的前提下,由
可知,F越大,FN越大,故C正确;
D.由
可知,在F一定的前提下,θ越小,FN越大,故D错误。
故选AC。
12.(23-24高一上·广东深圳·期中)图示F1、F2合力方向竖直向下,若保持F1的大小和方向都不变,同时保持F2的大小不变,将F2的方向在竖直平面内沿顺时针方向转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是( )
A.F1一定大于F2 B.F1的大小可能为5N
C.F2的方向与水平面成30°角 D.F1的方向与F2的方向成60°角
【答案】ABC
【详解】由于合力始终向下,可知与的水平分力相同,故与关于水平方向对称,所以与水平方向成30°,设与竖直方向成,对各力进行分解可得
两式平方相加可得
则
由上述分析可知F1的大小可能为5N,且F1的方向与F2的方向夹角大于60°。
故选ABC。
三、解答题
13.(23-24高一上·广东东莞·期中)如图所示,一物体受四个力的作用,重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)画出物体的受力示意图;
(2)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小;
(3)物体所受到的合力大小及方向。
【答案】(1) ;(2)36N,48N;(3)32N,方向水平向右
【详解】(1)受力示意如图所示
(2)力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小分别为
(3)竖直方向上有
水平方向上有
则物体所受到的合力大小为
合力方向水平向右。
14.(21-22高一上·广东广州·期中)如图所示,一条小船在河中心向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100N,方向为东偏南,为了使船受到的合力恰能沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船。(忽略水对船的阻力)
(1)假设绳子方向与河岸成(如图),请求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小,必要时配上合适的图形说明问题。
(2)假设岸上人拉绳的方向任意,请问人应该向哪个方向拉绳子,可以使得人的拉力最小?最小拉力是多少?必要时配上合适的图形说明问题。
【答案】(1),;(2)当F2的方向与河岸垂直时,F2取最小值,
【详解】(1)如图所示,由于F1和F2与水平方向的夹角都是600,由几何关系可知
(2)如图所示,由三角形定则可知,当F2的方向与河岸垂直时,F2取最小值,由几何关系可知,F2的最小值为
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