第二章　第4讲　重力　弹力　摩擦力 专项练习 -2027届高考物理一轮专题复习

**基本信息** 以重力、弹力、摩擦力为核心，通过微考点分层设计，整合概念辨析、定量计算与实际应用，提炼受力分析、模型建构等科学思维方法，形成递进式知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重力的大小和方向、重心|2题|重心合成法（质量分布均匀物体重心位置确定）|从重力基本属性到重心概念，建立物质观念| |弹力的分析与计算|4题|胡克定律应用、形变归因法|从弹力产生机理到定量计算，结合生活实例培养物理观念| |摩擦力的有无及方向的判断|3题|相对运动趋势分析法、整体隔离法|从产生条件到方向判断，通过实例训练科学推理| |摩擦力大小的计算|7题|静摩擦力突变分析、滑动摩擦力公式应用|从定性判断到定量计算，结合临界状态提升科学探究能力|

重力　弹力　摩擦力 微考点一　重力的大小和方向、重心 1.如图所示，ABC是木匠用的曲尺，它是用宽窄不同、质量分布均匀、质量相等的木料AB和BC做成的。D是AC的中点，E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点，则曲尺的重心在(　　) A.B点 B.D点 C.E点 D.G点 2.如图所示，歼－20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼－20战机的重力，下列说法正确的是(　　) A.战机受到的重力指向地心 B.战机受重力作用，但它对地球没有引力 C.战机受到的重力的施力物体是地球 D.战机匀速飞行时，它不受重力作用 微考点二　弹力的分析与计算 3.在跳高比赛中，同学们展示了自己的风采。如图所示，关于此情景，以下说法正确的是(　　) A.在该同学的整个跳高过程中，重心在身体上的位置不变 B.在该同学越过横杆的过程中，重心一定在横杆的上方 C.该同学落在软垫上，给软垫压力，是因为软垫发生了形变 D.该同学落在软垫上，受到软垫的弹力，是因为软垫发生了形变 4.将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100 N的力来拉，弹簧的伸长量为10 cm；若在该弹簧两端同时用50 N的力反向拉，弹簧的伸长量为ΔL，则(　　) A.k=10 N/m，ΔL=10 cm B.k=100 N/m，ΔL=10 cm C.k=200 N/m，ΔL=5 cm D.k=1 000 N/m，ΔL=5 cm 5.抖空竹是国家级非物质文化遗产之一。假设抖空竹所用轻绳AB总长为L，空竹所受重力为G，可视为质点。轻绳能承受的最大拉力是2G，将轻绳的一端固定，另一端缓慢水平向右移动距离d而使轻绳不断，不计一切摩擦，抖空竹的示意图如图所示，则d最大的可能值为(　　) A.L B.L C.L D.L 微考点三　摩擦力的有无及方向的判断 6.如图所示，下列四个实例中属于增大摩擦力的是(　　) A.斜向上拉动水平地面上的箱子　 B.冰壶表面打磨得很平滑 C.鞋底有凹凸不平的花纹　　D.气垫船行驶时船底有空气层 7.学生们在田径场上加速奔跑的精彩瞬间如图所示，下列说法正确的是(　　) A.地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同 B.地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力 C.球鞋相对于地面有向前运动的趋势 D.学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大 8.如图所示，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在斜面体P上，整个系统处于静止状态。若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用Ff1、Ff2和Ff3表示，则(　　) A.Ff1=0，Ff2≠0，Ff3≠0 B.Ff1≠0，Ff2=0，Ff3=0 C.Ff1≠0，Ff2≠0，Ff3=0 D.Ff1≠0，Ff2≠0，Ff3≠0 微考点四　摩擦力大小的计算 9.如图甲所示，质量均为m的A、B两个物体叠放在水平面上，A物体通过水平绳与力传感器连接。t=0时刻，用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在B物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示。已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A.在0~t1时间内，B物体相对于A物体有向右运动的趋势 B.水平面与B物体之间的滑动摩擦力大小为kt2 C.A、B两物体之间的动摩擦因数μAB= D.B物体与水平面之间的动摩擦因数μ= 10.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1=10 N，F2=2 N。若撤去力F1，则木块受到的摩擦力为(　　) A.10 N，方向向左 B.6 N，方向向右 C.2 N，方向向右 D.0 11.一学习兴趣小组在探究摩擦力时，将自行车倒立放置，让后轮沿逆时针方向转动，随后在后轮最高点轻轻放上一硬纸板(如图所示)，通过观察硬纸板的运动进行相关研究。下列分析正确的是(　　) A.硬纸板受到静摩擦力的作用 B.轮胎转动越快，硬纸板受到的摩擦力越大 C.硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出 D.硬纸板受到向右的摩擦力，从而向左飞出 12.一弹簧坐垫高为22.7 cm，如图所示，坐垫中的弹簧成对地排列，所有弹簧的劲度系数均为k=10 N/m。将一个重为100 N的物体放在坐垫上，坐垫的表面下降10 cm。假定当放上物体时，所有弹簧的长度都相同，则此坐垫中弹簧的数量为(　　) A.400 B.200 C.100 D.80 13.如图甲所示，订书机是一种常见的文具，其底座前端有弧形凹槽。压下订书钉使其穿过纸张后进入弧形凹槽，订书钉在凹槽的作用下向内弯曲，即可完成装订。如图乙所示，当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时，A点对订书钉末端的(　　) A.弹力方向竖直向上 B.弹力方向水平向右 C.摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上 D.摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向下 14.某同学的日常体能训练场景如图所示，该同学在开始阶段沿杆加速向上运动然后匀速运动，最后在最高点停留片刻。已知该同学的质量为m，双手与杆之间的动摩擦因数为μ，手与杆之间的弹力为FN，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A.整个运动过程中，手与杆之间的摩擦力均为Ff=μFN B.该同学受到的摩擦力在匀速运动阶段为静摩擦力，在加速阶段为滑动摩擦力 C.无论是加速阶段还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力 D.该同学的手与杆之间的弹力越大，该同学所受的摩擦力越大 15.学校试卷扫描机器正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张试卷”，进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有48张相同的试卷，每张试卷的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张试卷向右运动；搓纸轮与试卷之间的动摩擦因数为μ1，试卷与试卷之间、试卷与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张试卷的压力大小为F。试卷扫描机器正常工作时，下列说法正确的是(　　) A.第2张试卷受到第1张试卷的摩擦力方向向左 B.第10张试卷与第11张试卷之间的摩擦力大小为μ2(F＋10mg) C.第48张试卷与摩擦片之间的摩擦力为0 D.要做到“每次只进一张试卷”，应要求 16.如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物。已知圆柱形重物竖直放置，半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱形重物接触点的距离均为L=4r，每根筷子对圆柱形重物的压力大小为2mg，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A.每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力大小为mg B.每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力大小为mg C.每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力大小为mg D.若增大筷子与圆柱形重物间的压力，则每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力大小不变 重力　弹力　摩擦力 1.C　【解析】 由题意可知，AB的重心在F点，BC的重心在G点，又AB和BC的质量相等，所以整个曲尺的重心在FG的中心E点，故C正确。 2.C　【解析】 重力的方向竖直向下，但不一定指向地心，A错误；由于地球对战机的吸引而产生重力，同时战机对地球也产生引力，B错误；任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，C正确；地球附近的任何物体都受重力作用，与运动状态无关，D错误。 3.D　【解析】 物体的重心和物体的形状、质量分布有关，重心可以在物体上，也可以在物体外，人的重心会随着人的姿态的变化而变化；在该同学越杆的过程中，在最高点时，人过横杆，但重心可能在横杆下方，故A、B错误。物体发生形变时，要恢复原状，就会对与它接触的物体产生弹力的作用，该同学落在软垫上，给软垫压力，是因为该同学发生了形变；该同学落在软垫上，受到软垫的弹力，是因为软垫发生了形变，故C错误，D正确。 4.D　【解析】 弹簧受到的拉力为100 N时，弹簧的伸长量x=10 cm=0.1 m，由F1=kx得k= N/m=1 000 N/m；当用50 N的力在弹簧两端反向拉时，ΔL= m=0.05 m=5 cm，故D正确，A、B、C错误。 5.B　【解析】 设轻绳与水平方向的夹角为θ，根据受力分析，可得竖直方向上有2FTsin θ=G，轻绳能承受的最大拉力是2G，解得sin θ=，由几何关系可得sin θ=，联立解得d=L，故B正确。 6.C　【解析】 由于拉动箱子，则箱子与地面间的摩擦是滑动摩擦，斜向上拉减小了地面对箱子的支持力，从而减小摩擦力，故A错误；冰壶表面打磨得很平滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的，故B错误；鞋底有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故C正确；气垫船行驶时与水之间有空气层，是通过使两接触面脱离来减小摩擦力的，故D错误。 7.A　【解析】 学生们加速奔跑时，球鞋相对于地面有向后运动的趋势，地面给学生的静摩擦力方向向前，与学生运动的方向相同，故A正确，B、C错误；学生受到的静摩擦力小于等于该同学与地面间的最大静摩擦力，即Ff≤Ffmax=F滑=μmg，学生越重，地面与学生间的最大静摩擦力就一定越大，不能说明地面与学生间的摩擦力就一定越大，故D错误。 8.C　【解析】 首先对物块a、b和斜面体P整体受力分析，可知整体相对于地面没有运动趋势，故Ff3=0；再将a和b看成一个整体，a、b整体有相对于斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即Ff2≠0；再对a进行受力分析，可知由于a处于静止状态，且a相对于b有向下运动的趋势，故a和b之间有摩擦力，即Ff1≠0，故C正确。 9.D　【解析】 由题图可知，在t1时刻传感器刚开始有示数，则0~t1时间内A物体不受摩擦力，B物体相对于A物体没有运动趋势，此时水平面与B物体之间的摩擦力达到最大值，即滑动摩擦力大小为Ff1=kt1，B物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=，故A、B错误，D正确；在t2时刻以后传感器示数保持不变，说明t2时刻后A、B两物体发生相对滑动，设A、B两物体之间的最大静摩擦力为Ff2，则在t2时刻对B物体有kt2=Ff1＋Ff2，则有Ff2=k(t2－t1)=μABmg，解得μAB=，故C错误。 10.C　【解析】 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N，则最大静摩擦力Ffmax≥8 N。当撤去力F1后，F2=2 N＜Ffmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向，故C正确。 11.C　【解析】 硬纸板受到滑动摩擦力的作用，根据Ff=μFN，可知硬纸板受到的滑动摩擦力大小与轮胎转动的快慢无关，故A、B错误；由于后轮沿逆时针方向转动，可知硬纸板相对于后轮有向右的运动趋势，则硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出，故C正确，D错误。 12.A　【解析】 两根弹簧串联时，两根弹簧形变量相同，每根弹簧两端受力相同，设有n 对弹簧，则有nkx=mg，其中x=Δh=5 cm，解得n=200，因此一共有400根弹簧，故A正确。 13.C　【解析】 接触面的弹力方向垂直于接触面指向受力物体，则A点对订书钉末端的弹力方向垂直于过凹槽A点的切线指向订书钉，故A、B错误；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，订书钉在A点有沿凹槽A点切线斜向下的运动趋势，故A点对订书钉的摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上，故C正确，D错误。 14.C　【解析】 向上运动的过程中，该同学双手可能始终与杆之间没有相对滑动，则不管是在匀速运动阶段还是加速运动阶段，该同学受到的摩擦力可能均为静摩擦力，而公式Ff=μFN只能用于计算滑动摩擦力的大小，故A、B错误，C正确；该同学双手可能始终与杆之间没有相对滑动，所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力，而手与杆之间的弹力越大，该同学所受最大静摩擦力越大，不能说该同学所受摩擦力越大，故D错误。 15.D　【解析】 第1张试卷相对于第2张试卷向右运动，第1张试卷下表面受到第2张试卷施加的滑动摩擦力方向向左，则第2张试卷受到第1张试卷的摩擦力方向向右，故A错误；第10张试卷与第11张试卷之间及第48张试卷与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，根据受力平衡条件，可知大小均为Ff静=Ff12=μ2(F＋mg)，故B、C错误；要做到“每次只进一张试卷”，对最上面的1张试卷应满足μ1F＞μ2(F＋mg)，可得，故D正确。 16.B　【解析】 圆柱形重物在竖直方向上由平衡条件可知2Ffy=mg，解得Ffy=；水平方向受力分析如图所示，则有2FN×=2Ffx×，FN=2mg，解得Ffx=，所以每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力大小为Ff=，故A、C错误，B正确。增大筷子与圆柱形重物间的压力，每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力的竖直分量仍等于圆柱形重物重力大小，水平分量增大，则每根筷子与圆柱形重物间的摩擦力变大，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $