内容正文:
专题03 重力、弹力、摩擦力
⚒目录
一、重难题型特训
【题型1 重力的大小与方向】 2
【题型2 重力的作用点-重心】 2
【题型3 重力的示意图】 4
【题型4 弹性形变】 4
【题型5 弹力的产生】 4
【题型6 弹力的方向(重难点)】 4
【题型7 弹力的大小】 6
【题型8 胡克定律(重难点)】 7
【题型9 对滑动摩擦力的理解】 10
【题型10 滑动摩擦力的大小和方向(重难点)】 10
【题型11 对静摩擦力的理解】 11
【题型12 静摩擦力的大小和方向(重难点)】 11
二、专题综合训练
⚒一、重难题型特训
【题型1 重力的大小与方向】
1.(25-26高一上·浙江温州·阶段检测)下列关于重力的说法中,正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下
B.重力的大小可以用弹簧测力计测量
C.物体的重力大小与物体的运动状态有关
D.物体的重心一定在物体上
【答案】B
【详解】A.重力的方向是竖直向下(垂直于水平面),“垂直向下”是相对接触面而言,仅当接触面水平时二者才一致,故A错误;
B.将物体悬挂在弹簧测力计下,当物体静止时,弹簧测力计的拉力与物体重力二力平衡,大小相等,因此可用弹簧测力计测量重力大小,故B正确;
C.重力大小满足公式,其中是物体的固有质量,是当地重力加速度,二者均与物体的运动状态无关,因此重力大小和运动状态无关,故C错误;
D.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,不一定在物体本体上,例如均匀空心圆环的重心在其圆心处,不在圆环上,故D错误。
故选B。
【题型2 重力的作用点-重心】
2.(25-26高三·全国·一轮复习)如图所示,某同学将均匀薄泡沫塑料板用细线悬挂,利用悬挂法确定薄泡沫板的重心O。下列说法正确的是( )
A.任何物体的重心一定与其几何中心重合
B.除O点外,薄泡沫板其他部分均不受重力
C.要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次
D.将均匀泡沫板换成同样形状的均匀薄铝板,重复上述实验,O点位置将发生变化
【答案】C
【详解】A.只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合,A错误;
B.薄泡沫板的所有部分都受重力,B错误;
C.要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次,得到两条不同的竖直线,它们的交点就是重心位置,C正确;
D.均匀薄板的重心只和薄板的形状有关,和材料无关,将均匀泡沫板换成均匀薄铝板,重复上述实验,因为形状不变,则O点位置不变,D错误。
故选C。
3.(24-25高一上·福建莆田·期中)欹(qī)器被古代鲁国视为国宝。相传其特点是底尖、腹大、口小(如图所示),《荀子·宥坐》曾记载“虚则欹,中则正,满则覆”。即穿入绳子(系绳的耳环设在瓶腹稍靠下的部位),将空的欹器悬挂起来静止时,发现整个容器无法正立而是略有倾斜(如图所示);往其中注入适量的水(一半水左右)后,发现整个容器正立了,保持竖直状态;若注入水太满,容器会自动倾倒,将多余的水倒出。关于以上几个状态时容器重心的变化,下列说法正确的是( )
A.悬挂未装水的欹器时,它的重心低于耳环
B.往空的欹器中注入水的过程中,重心一定升高
C.装一半水时的欹器,重心略低于耳环
D.欹器的每一部分都受到重力,重心是欹器壁上最重的点
【答案】C
【详解】A.悬挂静止的物体,平衡时重心一定位于悬挂点的正下方,未装水时,空欹器悬挂时无法正立、略有倾斜,说明它的重心略高于耳环,A错误;
B.往空欹器中注入水的过程中,重心会先随着水的加入逐渐降低,当注入的水的质量占比达到一定程度后,随着水位继续上升,整体重心才会逐渐升高,并非全程重心都升高,B错误;
C.注入一半水后容器可以保持竖直正立,说明此时容器处于稳定平衡状态,整体的重心略低于耳环,C正确;
D.重心是物体所受重力的等效作用点,是物体各部分重力的等效中心,并非容器壁上最重的点,它的位置由整个容器和内部水的质量分布共同决定,D错误;
故选C。
【题型3 重力的示意图】
4.(25-26高一上·全国·课前预习)如图所示,各物体的质量相等且都处于静止状态,请分别画出它们所受重力的示意图。
【答案】
【题型4、5、6 弹性形变和弹力的产生及弹力的方向】
5.(26-27高一上·全国·课后作业)(多选)下列说法,正确的是( )
A.支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体
B.压力的方向总是竖直向下
C.通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力
D.静止在光滑平面上的物体,没有受到弹力
【答案】AC
【详解】AB.由于弹性形变产生的力都是弹力,而弹力方向一定垂直接触面的切线,则支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体,压力的方向不一定总是竖直向下,A正确,B错误;
C.通常所说的压力、支持力、拉力是根据效果来定义的,其实都是弹力,C正确;
D.静止在光滑平面上的物体,仍受到弹力作用,D错误。
故选AC。
6.(25-26高二上·广西河池·期中)如图所示,下列各图中的物体均处于静止状态,关于物体受到的弹力,说法错误的是( )
A.若图甲中地面光滑水平,则B对A有弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为、,两斜面对均有弹力作用
C.图丙中A与竖直墙壁之间有弹力的作用
D.图丁中受到斜面对它的支持力的作用
【答案】A
【详解】A.图甲,对A进行受力分析,A球受重力和支持力的作用,二力平衡,A球静止,不可能再受到B对A的弹力的作用,故A错误;
B.图乙,采用假设法,若除去左侧的斜面,A将运动,去掉右侧的斜面,A也将运动,所以两斜面对球A均有力的作用,故B正确;
C.图丙,由物体的平衡条件知外力F与竖直墙壁对它的作用力平衡,墙对物体A有力的作用,故C正确;
D.图丁,由弹力产生的条件,A与B接触且挤压,二者之间有弹力的作用,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
7.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列情境中关于物体所受弹力的描述,正确的是( )
A.甲图,排球在与地面接触时,受到竖直向上的弹力
B.乙图,碗对杆的弹力是由于杆发生了形变而产生的
C.丙图,绳对小球有两个拉力F1、F2
D.丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
【答案】A
【详解】A.弹力是接触力,方向垂直于接触面,排球与地面接触时,弹力方向垂直地面向上,即受到竖直向上的弹力,故A正确;
B.碗对杆的弹力是由于碗发生了形变而产生的,故B错误;
C.根据平衡条件知,竖直向下的重力与竖直向上的拉力F1二力平衡,拉力F2,故绳对小球有一个拉力F1,故C错误;
D.静止在杆顶端的铁球,由平衡条件可知,铁球受到的弹力方向应竖直向上(与重力平衡),故D错误。
故选A。
8.(25-26高一上·天津静海·阶段检测)(多选)力是物理学的基础概念,下列受力情况分析正确的是( )
A.甲图中,由于桌子的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右
C.丙图中,半球形碗对筷子下端的弹力沿筷子斜向上,碗沿对筷子的弹力方向垂直筷子斜向上
D.丁图中,轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向
【答案】BD
【详解】A.甲图中,由于书发生形变,对桌面产生向下的弹力,故A错误;
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右,故B正确;
C.丙图中,半球形碗对筷子下端的弹力沿过接触点的半径方向斜向上,故C错误;
D.丁图中,轻绳对物体的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向,故D正确。
故选BD。
【题型7 弹力的大小】
9.(24-25高一上·黑龙江绥化·期中)如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ、在斜杆下端固定有质量为m的小球,装置处于静止状态.下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A.大小为mg,方向竖直向上
B.大小为mg,方向沿杆斜向右上方
C.大小为mg,方向垂直于杆斜向左上方
D.大小为mg,方向水平向右
【答案】A
【详解】小车静止时小球也处于静止,受力平衡,一定有F=mg,方向竖直向上。
故选A。
【点睛】本题中轻杆与轻绳的模型不同,绳子对物体只有拉力,一定沿绳子方向,而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向,要根据状态.
【题型8 胡克定律】
10.(25-26高一上·陕西渭南·阶段检测)在如图所示的三种情况中,钩码的质量均为M,滑轮的摩擦可不计,则三个弹簧测力计的示数F1、F2、F3的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】弹簧测力计的示数表示的是挂钩上的拉力,而拉力大小均等于钩码的重力大小,所以三个图中弹簧测力计的示数一样,即
故选D。
11.(26-27高一上·北京·期中)某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,两条弹簧a、b的弹力F与弹簧长度l的关系如图所示。在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.a的原长小于b的原长
B.a的劲度系数小于b的劲度系数
C.当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等
D.用大小相等的力拉伸弹簧时,b的伸长长度一定小于a的伸长长度
【答案】C
【详解】A.在图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,由题图可知a的原长大于b的原长,故A错误;
B.在图像中,图线的斜率等于劲度系数,由题图可知a的劲度系数大于b的劲度系数,故B错误;
C.由题图可知,当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等,故C正确;
D.用大小相等的力拉伸弹簧时,由于b的劲度系数小于a的劲度系数,根据胡克定律可知,b的伸长长度一定大于a的伸长长度,故D错误。
故选C。
12.(25-26高一下·湖南长沙·期中)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空补平。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。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由图可知,托盘由三根完全相同的竖直弹簧共同悬挂,三根弹簧等效为并联,设每根弹簧的劲度系数为,则总劲度系数为。
取走一个盘子后,弹簧所受拉力减小。稳定后余下盘子正好升空补平,说明托盘上升的距离等于相邻两盘间距,即。
由胡克定律得,故D正确。
故选D。
13.(25-26高一上·陕西宝鸡·阶段检测)(多选)如图甲所示,外力F作用在A端,可拉可压,外力F随弹簧长度的变化关系如图乙所示,取水平向左为正方向,下列说法正确的是( )
A.弹簧原长为
B.弹簧的劲度系数为4N/m
C.当l=10cm时,弹簧对墙壁的弹力方向水平向右
D.当l=20cm时,弹簧对墙壁的弹力大小为20N
【答案】AD
【详解】A.当外力时,弹簧弹力为0,此时弹簧长度等于原长,由图乙得时,,故原长,故A正确;
B.根据胡克定律
由图乙,时,形变量
得
故B错误;
C.
弹簧被压缩,弹簧要恢复原长,会向左推墙壁,因此弹簧对墙壁的弹力方向水平向左,故C错误;
D.时,弹簧伸长量
弹力大小
故D正确。
故选AD。
14.(24-25高一上·福建龙岩·阶段检测)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧为压缩状态,弹力F=2N,则绳中张力F1和B对地面的压力F2分别为( )
A.7N和10N B.5N和2N
C.1N和6N D.2N和5N
【答案】C
【详解】弹簧处于压缩状态,对A和B进行受力分析
据A平衡有
据B平衡有
故选C。
【题型9、10滑动摩擦力】
15.(25-26高一上·宁夏吴忠·期中)关于滑动摩擦力以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力总阻碍物体间的相对运动 B.滑动摩擦力总与物体的运动方向相反
C.两物体间若有弹力,就一定有摩擦力 D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用
【答案】A
【详解】A.滑动摩擦力的定义就是阻碍物体间的相对运动,符合滑动摩擦力的本质属性,故A正确;
B.滑动摩擦力与两物体的相对运动方向相反,而非与物体本身的运动方向相反,例如将物体轻放在运动的传送带上时,物体受到的滑动摩擦力与其运动方向相同,是使物体加速的动力,故B错误;
C.摩擦力产生需要同时满足三个条件:两物体间有弹力、接触面粗糙、存在相对运动或相对运动趋势,仅存在弹力时若接触面光滑或无相对运动/相对运动趋势,就不会产生摩擦力,故C错误;
D.静止的物体也可以受到滑动摩擦力,例如物体沿静止的粗糙桌面滑动时,静止的桌面会受到物体施加的滑动摩擦力,故D错误。
故选A。
16.(25-26高一上·安徽淮北·期中)(多选)如图所示,一物体在粗糙的水平面上向右滑动,已知物体与水平面间的动摩擦因数,物体的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.物体受到的滑动摩擦力的方向水平向左
B.物体受到的滑动摩擦力的方向水平向右
C.物体受到的滑动摩擦力的大小为100 N
D.物体受到的滑动摩擦力的大小为20 N
【答案】AD
【详解】AB.物体相对于水平地面向右运动,则受到地面的滑动摩擦力方向水平向左,故A正确,B错误;
CD.物体在水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因数,物体与地面的压力大小等于物体的重力,可得
物体受到的滑动摩擦力大小,故C错误,D正确。
故选AD。
【题型11、12 静摩擦力】
17.(25-26高一下·湖南邵阳·阶段检测)关于静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力的大小与正压力成正比 B.静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反
C.静止的物体不受静摩擦力 D.静摩擦力一定是阻力
【答案】B
【详解】A.滑动摩擦力大小与正压力成正比满足
静摩擦力大小随接触面切线方向的外力变化而变化,仅最大静摩擦力与正压力有关,普通静摩擦力和正压力无正比关系,故A错误;
B.静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,因此方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,故B正确;
C.静止的物体也可以受静摩擦力,例如用力推静止在水平地面的木箱未推动时,木箱受到地面的静摩擦力,故C错误;
D.静摩擦力既可以是阻力也可以是动力,例如倾斜传送带向上运送货物时,静摩擦力是带动货物上升的动力,故D错误。
故选B。
18.(25-26高一上·青海西宁·期中)如图所示,质量m=6kg的木箱静置于水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。现给木箱一水平拉力F。求:
(1)当F1=6N时,地面对木箱的摩擦力Ff1的大小;
(2)当F2=15N时,地面对木箱的摩擦力Ff2的大小;
(3)在(2)条件下,若此后将拉力减小为F3=5N(木箱仍在滑动),地面对木箱的摩擦力Ff3的大小。
【答案】(1)6N
(2)12N
(3)12N
【详解】(1)设木箱与地面间的最大静摩擦力为,依题意,有,
得
当时,由于,木箱保持静止,则地面对木箱的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件
有
(2)当时,由于,木箱滑动,地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力,则有
(3)若此后将拉力减小为,此时木箱仍在滑动,则木箱受到的摩擦力仍是滑动摩擦力,即
【点睛】
19.(25-26高一上·福建泉州·期中)如图所示,质量为的物体放在水平地板上,用一原长的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度,已知弹簧的劲度系数,,求:
(1)当弹簧的长度为时,求物体所受的摩擦力的大小
(2)求物体所受的最大静摩擦力的大小
(3)求物体匀速前进时所受的滑动摩擦力的大小及物体与地板间的动摩擦因数
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)弹簧伸长量
根据胡克定律得弹簧弹力
此时弹力小于物体的最大静摩擦力,物体保持静止,由二力平衡得静摩擦力
(2)物体刚开始运动时,弹簧弹力等于最大静摩擦力,此时伸长量
因此
(3)物体匀速前进时受力平衡,滑动摩擦力等于弹簧弹力,此时伸长量
因此
根据滑动摩擦力公式
可得
20.(24-25高一上·安徽芜湖·阶段检测)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。工作时搓纸轮给第1张答题卡压力大小为F,每张答题卡的质量为m,正常情况下,读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动,带动第一张答题卡向右运动。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.第5张答题卡受到第4张答题卡的摩擦力向左
B.第5张答题卡与第6张答题卡之间的摩擦力大小为
C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力为零
D.
【答案】D
【详解】A.下面一张答题卡有相对上面一张答题卡向左运动或向左运动的趋势,因此后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右,故A错误;
B.第5张纸与第6张纸之间的摩擦力为静摩擦力,从第2张纸到第5张纸水平方向受摩擦力合力为零,则第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小等于第1张纸对第2张纸的摩擦力,根据公式可得
故B错误;
C.最后一张答题卡相对摩擦片有向右运动的趋势,受到摩擦片的摩擦力向左,故C错误;
D.对最后剩两张答题卡时,进行分析:
可得
所以
因正常情况下F>>mg可得
只剩一张答题卡时,
可得
故D正确。
故选D。
⚒二、专题综合训练
一、单选题
1.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则剩余部分( )
A.重力减小,重心位置改变
B.重力和重心位置都没改变
C.重力减小,重心位置没有改变
D.重力减小,重心不存在了
【答案】C
【详解】挖去中心的小圆后,剩余薄板的质量减小,由可知重力减小。小圆与原圆板同心,剩余薄板的质量分布仍关于原圆心对称,故重心仍在原圆心。
故选C。
2.如图所示,一根劲度系数为k的轻弹簧水平放置,用大小均为F的拉力向两侧拉弹簧,则弹簧的伸长量是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】轻弹簧的质量可忽略,取其右端为研究对象,向右的拉力与弹簧内部向左的弹力大小相等,所以弹簧弹力的大小为。在弹性限度内,由胡克定律有,解得弹簧的伸长量为
故选C。
3.人民英雄纪念碑坐落在天安门广场上,关于纪念碑对广场地面的压力F,下列说法正确的是( )
A.F就是纪念碑所受的重力
B.F是由于广场地面发生微小形变而产生的
C.F的作用点在纪念碑上
D.F的作用点在广场地面上
【答案】D
【详解】A.是弹力,施力物体为纪念碑,受力物体为广场地面;纪念碑的重力施力物体为地球,受力物体为纪念碑,二者性质、施力和受力物体均不同,仅大小相等,不能说就是重力,故A错误;
B.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,的施力物体是纪念碑,因此是纪念碑发生微小形变产生的,故B错误;
CD.力的作用点在受力物体上,的受力物体是广场地面,因此作用点不在纪念碑上,在广场地面上,故C错误,D正确。
故选D。
4.关于力的概念,下列说法正确的是( )
A.力是物体对物体的作用,所以施力物体必然也是受力物体
B.力可以脱离物体而独立存在
C.两个物体不接触就一定没有力的作用
D.一个物体受到的力一定只有一个施力物体
【答案】A
【详解】A.力是物体对物体的作用,且力的作用是相互的,施力物体对受力物体施加力的同时,也会受到受力物体的反作用力,因此施力物体必然也是受力物体,故A正确;
B.力是物体对物体的作用,必须同时存在施力物体和受力物体,力不能脱离物体独立存在,故B错误;
C.两个不接触的物体也可以产生力的作用,例如磁体之间的磁力、物体受到的重力等,均不需要物体接触就可产生,故C错误;
D.一个物体可以同时受到多个力的作用,每个力对应一个施力物体,因此一个物体的施力物体可以有多个,例如桌面上的物体同时受到重力(施力物体为地球)和支持力(施力物体为桌面),故D错误。
故选A。
5.如图所示,一个质量为m的光滑小球上端被轻绳拴住挂在天花板上,下端和倾角为θ斜面接触,轻绳处于竖直状态,斜面静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向上
B.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向下
C.斜面对小球无弹力作用
D.无法确定斜面对小球是否有弹力作用
【答案】C
【详解】对小球受力分析,小球受沿轻绳向上的弹力和竖直向下的重力,假设斜面对小球有弹力,则弹力方向垂直斜面向上,则这三个力不可能平衡,与小球保持静止相矛盾,故斜面对小球无弹力作用。
故选C。
6.足球是青少年喜爱的一项体育运动.某次足球被甲同学踢出后在空中飞行,又被乙同学通过头球顶入球门,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行时不受任何力
B.足球对乙同学的头部产生弹力的原因是足球发生了形变
C.足球受到的重力是足球自身产生的力
D.足球受到的重力是标量
【答案】B
【详解】A.足球在空中飞行时受到重力、空气阻力的作用,并非不受任何力,故A错误;
B.弹力是施力物体发生弹性形变后要恢复原状时对受力物体产生的力,足球对乙同学头部的弹力施力物体为足球,因此该弹力是足球发生形变产生的,故B正确;
C.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,并非足球自身产生的,故C错误;
D.重力既有大小又有方向,是矢量,不是标量,故D错误。
故选B。
7.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.相互接触的物体间一定有弹力 B.弹力的方向一定与接触面垂直
C.弹力的大小与形变量成正比 D.只有弹簧才能产生弹力
【答案】B
【详解】A.弹力产生需要同时满足两物体相互接触、发生弹性形变两个条件,仅接触无弹性形变不会产生弹力,故A错误;
B.弹力的方向总是垂直于接触处的公切面(即接触面),指向受力物体,故B正确;
C.在弹性限度内弹簧的弹力与形变量成正比,并不是所有的弹力都满足这个关系,故C错误;
D.所有发生弹性形变的物体都能产生弹力,例如桌面的支持力、轻绳的拉力都属于弹力,并非只有弹簧能产生弹力,故D错误。
故选B。
8.篮球比赛中,为躲闪防守队员,持球者将球击地反弹后传给队友,如图所示,则篮球对水平地面的压力是由( )
A.篮球的形变产生的,方向竖直向下
B.篮球的形变产生的,方向斜向下
C.篮球的重力产生的,方向竖直向下
D.地面的形变产生的,方向斜向下
【答案】A
【详解】水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的弹力,弹力垂直于接触面,所以方向竖直向下,故A正确,BCD错误。
故选A。
9.关于物体的受力,下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于接触面
B.运动的物体也可能受静摩擦力
C.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
D.物体对水平桌面的压力是由于桌面的形变而产生的
【答案】B
【详解】A.重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于接触面,故A错误;
B.运动的物体也可能受静摩擦力的作用,比如在加速行驶的汽车中,车内相对于汽车静止的物体,此时物体就受静摩擦力的作用,故B正确;
C.滑动摩擦力方向总是与物体的相对运动方向(即两接触物体的相对速度方向)相反,不一定与物体的运动方向相反,比如物体轻放在水平向右运动的传送带上,物体受到的滑动摩擦力方向向右,物体向右运动,此时滑动摩擦力方向与运动方向相同,故C错误;
D.弹力是由施力物体的形变产生的,所以物体对水平桌面的压力是由于物体的形变而产生的,故D错误。
故选B。
10.关于摩擦力的描述,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力只能存在于两个静止的物体之间
C.两物体间存在摩擦力,就一定有相互作用的弹力
D.滑动摩擦力一定阻碍物体运动
【答案】C
【详解】A.静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可与物体运动方向相同,例如人走路时脚受到的静摩擦力与人前进方向一致,故A错误;
B.静摩擦力存在于有相对运动趋势的两个物体之间,两个物体可都处于运动状态,例如随倾斜传送带一起向上匀速运动的货物,和传送带之间存在静摩擦力,二者都在运动,故B错误;
C.摩擦力的产生条件为:接触面粗糙、两物体间有相互作用的弹力、两物体有相对运动或相对运动趋势,因此两物体间存在摩擦力时一定满足有弹力的条件,故C正确;
D.滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,可作为动力推动物体运动,例如刚放到运动传送带上的物体,受到的滑动摩擦力与物体运动方向相同,带动物体加速,故D错误。
故选C。
11.如图所示,一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块水平连接。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点,A、B两点离墙壁的距离分别是、。物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设弹簧原长为x0,则在A点时有
在B点时有
联立解得物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为
故选D。
12.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止),运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.C物体受到的摩擦力沿传送带向下
C.B、C两物体受到的摩擦力大小相等
D.B、C两物体受到的摩擦力方向相反
【答案】C
【详解】A.A物体沿水平方向做匀速直线运动,不受摩擦力作用,故A错误;
BCD.B、C两物体均有相对传送带向下的运动趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力作用,大小相等为,故BD错误,C正确。
故选C。
【点睛】
13.智能小车推动货物在水平水泥地板上进行转运测试,其内置传感器记录了相关力学数据。当小车输出水平推力为6N时,货物保持静止;当推力增至12N时,货物恰好开始滑动;此后若保持货物做匀速直线运动,监测到所需推力为10N。已知货物质量为5kg,g取。该过程中货物所受摩擦力的说法正确的是( )
A.货物与地板间的最大静摩擦力为10N
B.货物与地板间的动摩擦因数为0.24
C.当推力为6N时,货物在地板上静止,故不受摩擦力作用
D.当推力为15N时,货物在地板上滑动,所受滑动摩擦力大小为10N
【答案】D
【详解】A.货物开始滑动时推力为 12N,故最大静摩擦力为 12N,故 A 错误;
B.由匀速运动时滑动摩擦力
正压力,由,得,故 B 错误;
C.推力6N 时货物静止,静摩擦力与推力平衡,大小为6N,故受摩擦力作用,故 C 错误;
D.推力,货物滑动;滑动摩擦力大小恒定,与推力无关,由和决定,为10N,故 D 正确。
故选D。
14.五本物理必修一课本按如图甲和乙两种方式叠放,甲图中两侧的压力大小均为,已知每本书的质量为,两书间的动摩擦因数为,若用手挡住其他书,分别竖直向下和水平向左抽出编号为3的课本,两种叠放方式中至少需要的力分别为和,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
由图1和图2分析可知,在叠放方式甲中抽出3号课本至少需要的力
在叠放方式乙中抽出3号课本至少需要的力
故,故A正确。
故选A。
二、多选题
15.第43届潍坊国际风筝会暨2026潍坊风筝嘉年华于2026年4月18日正式开幕。一款竞赛风筝的牵引线通过一段内置的轻质缓冲弹簧与风筝相连,用以削弱阵风突变对风筝的冲击。已知该弹簧原长,劲度系数,且全程在弹性限度内。风筝平稳飞行时,弹簧被拉长;突遇一阵强风,弹簧共被拉长。关于该弹簧的弹力,下列说法正确的是( )
A.弹簧被拉伸时,它对风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧
B.风筝平稳飞行时,弹簧的弹力大小为
C.遇强风时,弹簧的弹力大小为
D.弹簧的劲度系数由弹簧自身(材料、形状、匝数等)决定,与所受弹力大小及伸长量无关
【答案】ACD
【详解】A.弹簧被拉伸后具有收缩趋势,对相连风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧,故A正确;
BC.胡克定律
风筝平稳飞行时,弹簧被拉长,弹力大小
遇强风时,弹簧共被拉长,弹力大小,故B错误,C正确;
D.劲度系数由弹簧材料、形状、匝数等自身因素决定,与所受弹力大小及伸长量无关,故D正确。
故选ACD。
16.下列物体均处于静止状态,关于弹力F的方向,描述正确的是( )
A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向沿着竹竿斜向上
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向下
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳子方向向上
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向垂直水平地面向上
【答案】CD
【详解】A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力与小球的重力二力平衡,则该弹力方向竖直向上,故A错误;
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向上,故B错误;
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上,故C正确;
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上,故D正确。
故选CD。
17.如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2,弹簧、木块、地面各接触点都栓连,整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起,直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止,A、B所受的合外力始终为零,则在这过程中A木块移动的距离为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】根据胡克定律可得,原来1弹簧的压缩量为
弹簧2的压缩量为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于压缩状态,则此时2弹簧的压缩量为
对B分析可得
所以1弹簧刚好恢复原长,此过程中A木块上升的位移为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于伸长状态,则此时2弹簧的伸长量为
对B分析可得
所以1弹簧的弹力为,此时1弹簧的伸长量为
此过程中A木块上升的位移为
故选AD。
18.某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力。实验台上固定着一个力传感器,力传感器与一物块用轻绳连接,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板,传感器同时记录轻绳拉力大小随时间的变化图像(图像)。再在物块上方放置一个1kg的钩码,再次实验,记录图像。两次实验的图像均在图乙中呈现,重力加速度g取,则( )
A.木板被拉动后,可以做变速运动
B.第二次实验中,物块所受滑动摩擦力为10N
C.物块与木板之间的动摩擦因数约为0.3
D.物块的质量约为2.5kg
【答案】AD
【详解】A.物块与木板之间的滑动摩擦力与相对运动的速度无关,木板被拉动后,可以做变速运动,故A正确;
B.由图像可知,第二次实验中,物块所受滑动摩擦力约为7N,故B错误;
CD.不放钩码时,物块与木板间的滑动摩擦力约为5N,则
放上钩码后,则
解得物块与木板之间的动摩擦因数约为,物块的质量约为,故C错误,D正确。
故选AD。
19.如图所示,质量为的物块和质量为的物块静止在水平面上,被压缩的轻弹簧连接在、之间,轻弹簧的压缩量为,轻弹簧的劲度系数为,两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给物块施加一个水平向左的推力,使推力从零开始缓慢增大,重力加速度取,弹簧始终在弹性限度内,则在推力增大的过程中,下列说法正确的是( )
A.推力增大的过程中,物块受到的摩擦力先增大后不变
B.当推力时,物块开始滑动
C.当刚要滑动时,物块已沿水平面移动距离
D.当刚要滑动时,物块已沿水平面移动距离
【答案】BD
【详解】AB.弹簧的弹力为
B受到地面的摩擦力最大为
对B受力分析可知,推力增大的过程中,物块受到的摩擦力先减小到0后,再反向增大到5N时,B开始向左滑动,此时推力为
此后物块受到的摩擦力变为滑动摩擦力保持不变,故A错误,B正确;
CD.A受到地面的摩擦力最大为
当刚要滑动时,弹簧弹力为
解得此时弹簧压缩量为
物块已沿水平面移动的距离为,故C错误,D正确。
故选BD。
20.如图所示,木块质量为,两个轻质弹簧1、2的劲度系数分别为、,弹簧与木块、地面各接触点都栓连,整个系统静止。在弹簧1的上端A点施加竖直向上的拉力,将木块缓慢提起,停止时弹簧2的弹力大小变为原来的一半,则在这一过程中A点向上移动的距离可能为(已知重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【详解】未施加拉力时,弹簧1没有形变量,弹簧2的形变量满足
解得
将木块缓慢提起,停止时,当弹簧2处于压缩状态,有
,
此过程中A点向上移动的距离
当弹簧2处于拉伸状态,有
,
此过程中A点向上移动的距离
故选CD。
三、作图题
21.试分析如图1中静止的光滑小球受到弹力的情况(小球放在水平面上),并画出小球受到的重力和弹力。
【答案】,A点不受弹力,B点受弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心
【详解】
产生弹力的必要条件是接触,充分条件是挤压产生形变。在图1中与球接触的有两点A和B,因此小球所受到的弹力只能来自这两点,但是有接触并不一定就产生弹力,还必须要挤压才产生弹力,对B点来说,小球是否与水平面挤压,可假设没有水平面,小球在重力作用下一定掉下来,因此B点受弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心;对A点来说,假设没有这个台阶,小球不会在水平面上自动向左运动,因此A点没有挤压(即没有形变),亦即A点不受弹力,小球受力如图2。
22.画出图甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力示意图。
【答案】
【详解】甲图中球A受竖直墙面水平向右的弹力F1和过右侧支撑点指向球心的弹力F2作用;
乙图中球A受过支撑点指向球心的弹力F1和细线水平向左的拉力F2作用;
图丙中球A受到右侧筒壁水平向左的弹力F1、上侧球对A球的压力F2以及水平桶底对球A竖直向上的支持力F3的作用;
图丁中杆受到垂直杆的方向且过半球球心斜向右上的弹力F1和地面对杆竖直向上的弹力F2的作用。
图甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力示意图如图所示
四、解答题
23.如图所示,将水平轻弹簧测力计的一端固定在竖直墙上,另一端拉住质量为m1的木块,在木块上放置一质量为m2的砝码,木块放置在质量为m3的木板上,木板放置在水平桌面上,木板足够长,然后用手水平向右拉动木板,拉力从0开始缓慢增大。当木块与木板刚要相对运动时,弹簧测力计的示数为F1;当木板运动,木块不动时,弹簧测力计的示数为F2。已知拉木板前,弹簧测力计的示数恰好为0,重力加速度大小为g。
(1)比较F1与F2的大小,并求木板对桌面的压力大小;
(2)求木块与木板间的动摩擦因数。
【答案】(1)F1>F2;(m1+m2+m3)g
(2)
【详解】(1)由题意可知,木块与木板之间的最大静摩擦力等于F1,滑动摩擦力等于F2,最大静摩擦力大于滑动摩擦力,则有F1>F2
竖直方向,由平衡条件可知,桌面对木板的支持力与砝码、木块、木板的总重力大小相等,则有FN1=(m1+m2+m3)g
由牛顿第三定律可得木板对桌面的压力大小为F压=FN1=(m1+m2+m3)g
(2)木块与木板间的弹力大小为FN2=(m1+m2)g
木块与木板间的滑动摩擦力大小为F2=μFN2
解得μ==
答案第10页,共12页
2
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 重力、弹力、摩擦力
⚒一、重难题型特训
【题型1 重力的大小与方向】
1.【答案】B
【详解】A.重力的方向是竖直向下(垂直于水平面),“垂直向下”是相对接触面而言,仅当接触面水平时二者才一致,故A错误;
B.将物体悬挂在弹簧测力计下,当物体静止时,弹簧测力计的拉力与物体重力二力平衡,大小相等,因此可用弹簧测力计测量重力大小,故B正确;
C.重力大小满足公式,其中是物体的固有质量,是当地重力加速度,二者均与物体的运动状态无关,因此重力大小和运动状态无关,故C错误;
D.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,不一定在物体本体上,例如均匀空心圆环的重心在其圆心处,不在圆环上,故D错误。
故选B。
【题型2 重力的作用点-重心】
2.【答案】C
【详解】A.只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合,A错误;
B.薄泡沫板的所有部分都受重力,B错误;
C.要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次,得到两条不同的竖直线,它们的交点就是重心位置,C正确;
D.均匀薄板的重心只和薄板的形状有关,和材料无关,将均匀泡沫板换成均匀薄铝板,重复上述实验,因为形状不变,则O点位置不变,D错误。
故选C。
3.【答案】C
【详解】A.悬挂静止的物体,平衡时重心一定位于悬挂点的正下方,未装水时,空欹器悬挂时无法正立、略有倾斜,说明它的重心略高于耳环,A错误;
B.往空欹器中注入水的过程中,重心会先随着水的加入逐渐降低,当注入的水的质量占比达到一定程度后,随着水位继续上升,整体重心才会逐渐升高,并非全程重心都升高,B错误;
C.注入一半水后容器可以保持竖直正立,说明此时容器处于稳定平衡状态,整体的重心略低于耳环,C正确;
D.重心是物体所受重力的等效作用点,是物体各部分重力的等效中心,并非容器壁上最重的点,它的位置由整个容器和内部水的质量分布共同决定,D错误;
故选C。
【题型3 重力的示意图】
4.【答案】
【题型4、5、6 弹性形变和弹力的产生及弹力的方向】
5.【答案】AC
【详解】AB.由于弹性形变产生的力都是弹力,而弹力方向一定垂直接触面的切线,则支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体,压力的方向不一定总是竖直向下,A正确,B错误;
C.通常所说的压力、支持力、拉力是根据效果来定义的,其实都是弹力,C正确;
D.静止在光滑平面上的物体,仍受到弹力作用,D错误。
故选AC。
6.【答案】A
【详解】A.图甲,对A进行受力分析,A球受重力和支持力的作用,二力平衡,A球静止,不可能再受到B对A的弹力的作用,故A错误;
B.图乙,采用假设法,若除去左侧的斜面,A将运动,去掉右侧的斜面,A也将运动,所以两斜面对球A均有力的作用,故B正确;
C.图丙,由物体的平衡条件知外力F与竖直墙壁对它的作用力平衡,墙对物体A有力的作用,故C正确;
D.图丁,由弹力产生的条件,A与B接触且挤压,二者之间有弹力的作用,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
7.【答案】A
【详解】A.弹力是接触力,方向垂直于接触面,排球与地面接触时,弹力方向垂直地面向上,即受到竖直向上的弹力,故A正确;
B.碗对杆的弹力是由于碗发生了形变而产生的,故B错误;
C.根据平衡条件知,竖直向下的重力与竖直向上的拉力F1二力平衡,拉力F2,故绳对小球有一个拉力F1,故C错误;
D.静止在杆顶端的铁球,由平衡条件可知,铁球受到的弹力方向应竖直向上(与重力平衡),故D错误。
故选A。
8.【答案】BD
【详解】A.甲图中,由于书发生形变,对桌面产生向下的弹力,故A错误;
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右,故B正确;
C.丙图中,半球形碗对筷子下端的弹力沿过接触点的半径方向斜向上,故C错误;
D.丁图中,轻绳对物体的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向,故D正确。
故选BD。
【题型7 弹力的大小】
9.【答案】A
【详解】小车静止时小球也处于静止,受力平衡,一定有F=mg,方向竖直向上。
故选A。
【点睛】本题中轻杆与轻绳的模型不同,绳子对物体只有拉力,一定沿绳子方向,而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向,要根据状态.
【题型8 胡克定律】
10.【答案】D
【详解】弹簧测力计的示数表示的是挂钩上的拉力,而拉力大小均等于钩码的重力大小,所以三个图中弹簧测力计的示数一样,即
故选D。
11.【答案】C
【详解】A.在图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,由题图可知a的原长大于b的原长,故A错误;
B.在图像中,图线的斜率等于劲度系数,由题图可知a的劲度系数大于b的劲度系数,故B错误;
C.由题图可知,当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等,故C正确;
D.用大小相等的力拉伸弹簧时,由于b的劲度系数小于a的劲度系数,根据胡克定律可知,b的伸长长度一定大于a的伸长长度,故D错误。
故选C。
12.【答案】D
【详解】由图可知,托盘由三根完全相同的竖直弹簧共同悬挂,三根弹簧等效为并联,设每根弹簧的劲度系数为,则总劲度系数为。
取走一个盘子后,弹簧所受拉力减小。稳定后余下盘子正好升空补平,说明托盘上升的距离等于相邻两盘间距,即。
由胡克定律得,故D正确。
故选D。
13.【答案】AD
【详解】A.当外力时,弹簧弹力为0,此时弹簧长度等于原长,由图乙得时,,故原长,故A正确;
B.根据胡克定律
由图乙,时,形变量
得
故B错误;
C.
弹簧被压缩,弹簧要恢复原长,会向左推墙壁,因此弹簧对墙壁的弹力方向水平向左,故C错误;
D.时,弹簧伸长量
弹力大小
故D正确。
故选AD。
14.【答案】C
【详解】弹簧处于压缩状态,对A和B进行受力分析
据A平衡有
据B平衡有
故选C。
【题型9、10滑动摩擦力】
15.【答案】A
【详解】A.滑动摩擦力的定义就是阻碍物体间的相对运动,符合滑动摩擦力的本质属性,故A正确;
B.滑动摩擦力与两物体的相对运动方向相反,而非与物体本身的运动方向相反,例如将物体轻放在运动的传送带上时,物体受到的滑动摩擦力与其运动方向相同,是使物体加速的动力,故B错误;
C.摩擦力产生需要同时满足三个条件:两物体间有弹力、接触面粗糙、存在相对运动或相对运动趋势,仅存在弹力时若接触面光滑或无相对运动/相对运动趋势,就不会产生摩擦力,故C错误;
D.静止的物体也可以受到滑动摩擦力,例如物体沿静止的粗糙桌面滑动时,静止的桌面会受到物体施加的滑动摩擦力,故D错误。
故选A。
16.【答案】AD
【详解】AB.物体相对于水平地面向右运动,则受到地面的滑动摩擦力方向水平向左,故A正确,B错误;
CD.物体在水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因数,物体与地面的压力大小等于物体的重力,可得
物体受到的滑动摩擦力大小,故C错误,D正确。
故选AD。
【题型11、12 静摩擦力】
17.【答案】B
【详解】A.滑动摩擦力大小与正压力成正比满足
静摩擦力大小随接触面切线方向的外力变化而变化,仅最大静摩擦力与正压力有关,普通静摩擦力和正压力无正比关系,故A错误;
B.静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,因此方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,故B正确;
C.静止的物体也可以受静摩擦力,例如用力推静止在水平地面的木箱未推动时,木箱受到地面的静摩擦力,故C错误;
D.静摩擦力既可以是阻力也可以是动力,例如倾斜传送带向上运送货物时,静摩擦力是带动货物上升的动力,故D错误。
故选B。
18.【答案】(1)6N
(2)12N
(3)12N
【详解】(1)设木箱与地面间的最大静摩擦力为,依题意,有,
得
当时,由于,木箱保持静止,则地面对木箱的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件
有
(2)当时,由于,木箱滑动,地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力,则有
(3)若此后将拉力减小为,此时木箱仍在滑动,则木箱受到的摩擦力仍是滑动摩擦力,即
【点睛】
19.【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)弹簧伸长量
根据胡克定律得弹簧弹力
此时弹力小于物体的最大静摩擦力,物体保持静止,由二力平衡得静摩擦力
(2)物体刚开始运动时,弹簧弹力等于最大静摩擦力,此时伸长量
因此
(3)物体匀速前进时受力平衡,滑动摩擦力等于弹簧弹力,此时伸长量
因此
根据滑动摩擦力公式
可得
20.【答案】D
【详解】A.下面一张答题卡有相对上面一张答题卡向左运动或向左运动的趋势,因此后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右,故A错误;
B.第5张纸与第6张纸之间的摩擦力为静摩擦力,从第2张纸到第5张纸水平方向受摩擦力合力为零,则第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小等于第1张纸对第2张纸的摩擦力,根据公式可得
故B错误;
C.最后一张答题卡相对摩擦片有向右运动的趋势,受到摩擦片的摩擦力向左,故C错误;
D.对最后剩两张答题卡时,进行分析:
可得
所以
因正常情况下F>>mg可得
只剩一张答题卡时,
可得
故D正确。
故选D。
⚒二、专题综合训练
一、单选题
1.【答案】C
【详解】挖去中心的小圆后,剩余薄板的质量减小,由可知重力减小。小圆与原圆板同心,剩余薄板的质量分布仍关于原圆心对称,故重心仍在原圆心。
故选C。
2.【答案】C
【详解】轻弹簧的质量可忽略,取其右端为研究对象,向右的拉力与弹簧内部向左的弹力大小相等,所以弹簧弹力的大小为。在弹性限度内,由胡克定律有,解得弹簧的伸长量为
故选C。
3.【答案】D
【详解】A.是弹力,施力物体为纪念碑,受力物体为广场地面;纪念碑的重力施力物体为地球,受力物体为纪念碑,二者性质、施力和受力物体均不同,仅大小相等,不能说就是重力,故A错误;
B.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,的施力物体是纪念碑,因此是纪念碑发生微小形变产生的,故B错误;
CD.力的作用点在受力物体上,的受力物体是广场地面,因此作用点不在纪念碑上,在广场地面上,故C错误,D正确。
故选D。
4.【答案】A
【详解】A.力是物体对物体的作用,且力的作用是相互的,施力物体对受力物体施加力的同时,也会受到受力物体的反作用力,因此施力物体必然也是受力物体,故A正确;
B.力是物体对物体的作用,必须同时存在施力物体和受力物体,力不能脱离物体独立存在,故B错误;
C.两个不接触的物体也可以产生力的作用,例如磁体之间的磁力、物体受到的重力等,均不需要物体接触就可产生,故C错误;
D.一个物体可以同时受到多个力的作用,每个力对应一个施力物体,因此一个物体的施力物体可以有多个,例如桌面上的物体同时受到重力(施力物体为地球)和支持力(施力物体为桌面),故D错误。
故选A。
5.【答案】C
【详解】对小球受力分析,小球受沿轻绳向上的弹力和竖直向下的重力,假设斜面对小球有弹力,则弹力方向垂直斜面向上,则这三个力不可能平衡,与小球保持静止相矛盾,故斜面对小球无弹力作用。
故选C。
6.【答案】B
【详解】A.足球在空中飞行时受到重力、空气阻力的作用,并非不受任何力,故A错误;
B.弹力是施力物体发生弹性形变后要恢复原状时对受力物体产生的力,足球对乙同学头部的弹力施力物体为足球,因此该弹力是足球发生形变产生的,故B正确;
C.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,并非足球自身产生的,故C错误;
D.重力既有大小又有方向,是矢量,不是标量,故D错误。
故选B。
7.【答案】B
【详解】A.弹力产生需要同时满足两物体相互接触、发生弹性形变两个条件,仅接触无弹性形变不会产生弹力,故A错误;
B.弹力的方向总是垂直于接触处的公切面(即接触面),指向受力物体,故B正确;
C.在弹性限度内弹簧的弹力与形变量成正比,并不是所有的弹力都满足这个关系,故C错误;
D.所有发生弹性形变的物体都能产生弹力,例如桌面的支持力、轻绳的拉力都属于弹力,并非只有弹簧能产生弹力,故D错误。
故选B。
8.【答案】A
【详解】水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的弹力,弹力垂直于接触面,所以方向竖直向下,故A正确,BCD错误。
故选A。
9.【答案】B
【详解】A.重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于接触面,故A错误;
B.运动的物体也可能受静摩擦力的作用,比如在加速行驶的汽车中,车内相对于汽车静止的物体,此时物体就受静摩擦力的作用,故B正确;
C.滑动摩擦力方向总是与物体的相对运动方向(即两接触物体的相对速度方向)相反,不一定与物体的运动方向相反,比如物体轻放在水平向右运动的传送带上,物体受到的滑动摩擦力方向向右,物体向右运动,此时滑动摩擦力方向与运动方向相同,故C错误;
D.弹力是由施力物体的形变产生的,所以物体对水平桌面的压力是由于物体的形变而产生的,故D错误。
故选B。
10.【答案】C
【详解】A.静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可与物体运动方向相同,例如人走路时脚受到的静摩擦力与人前进方向一致,故A错误;
B.静摩擦力存在于有相对运动趋势的两个物体之间,两个物体可都处于运动状态,例如随倾斜传送带一起向上匀速运动的货物,和传送带之间存在静摩擦力,二者都在运动,故B错误;
C.摩擦力的产生条件为:接触面粗糙、两物体间有相互作用的弹力、两物体有相对运动或相对运动趋势,因此两物体间存在摩擦力时一定满足有弹力的条件,故C正确;
D.滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,可作为动力推动物体运动,例如刚放到运动传送带上的物体,受到的滑动摩擦力与物体运动方向相同,带动物体加速,故D错误。
故选C。
11.【答案】D
【详解】设弹簧原长为x0,则在A点时有
在B点时有
联立解得物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为
故选D。
12.【答案】C
【详解】A.A物体沿水平方向做匀速直线运动,不受摩擦力作用,故A错误;
BCD.B、C两物体均有相对传送带向下的运动趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力作用,大小相等为,故BD错误,C正确。
故选C。
【点睛】
13.【答案】D
【详解】A.货物开始滑动时推力为 12N,故最大静摩擦力为 12N,故 A 错误;
B.由匀速运动时滑动摩擦力
正压力,由,得,故 B 错误;
C.推力6N 时货物静止,静摩擦力与推力平衡,大小为6N,故受摩擦力作用,故 C 错误;
D.推力,货物滑动;滑动摩擦力大小恒定,与推力无关,由和决定,为10N,故 D 正确。
故选D。
14.【答案】A
【详解】
由图1和图2分析可知,在叠放方式甲中抽出3号课本至少需要的力
在叠放方式乙中抽出3号课本至少需要的力
故,故A正确。
故选A。
二、多选题
15.【答案】ACD
【详解】A.弹簧被拉伸后具有收缩趋势,对相连风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧,故A正确;
BC.胡克定律
风筝平稳飞行时,弹簧被拉长,弹力大小
遇强风时,弹簧共被拉长,弹力大小,故B错误,C正确;
D.劲度系数由弹簧材料、形状、匝数等自身因素决定,与所受弹力大小及伸长量无关,故D正确。
故选ACD。
16.【答案】CD
【详解】A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力与小球的重力二力平衡,则该弹力方向竖直向上,故A错误;
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向上,故B错误;
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上,故C正确;
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上,故D正确。
故选CD。
17.【答案】AD
【详解】根据胡克定律可得,原来1弹簧的压缩量为
弹簧2的压缩量为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于压缩状态,则此时2弹簧的压缩量为
对B分析可得
所以1弹簧刚好恢复原长,此过程中A木块上升的位移为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于伸长状态,则此时2弹簧的伸长量为
对B分析可得
所以1弹簧的弹力为,此时1弹簧的伸长量为
此过程中A木块上升的位移为
故选AD。
18.【答案】AD
【详解】A.物块与木板之间的滑动摩擦力与相对运动的速度无关,木板被拉动后,可以做变速运动,故A正确;
B.由图像可知,第二次实验中,物块所受滑动摩擦力约为7N,故B错误;
CD.不放钩码时,物块与木板间的滑动摩擦力约为5N,则
放上钩码后,则
解得物块与木板之间的动摩擦因数约为,物块的质量约为,故C错误,D正确。
故选AD。
19.【答案】BD
【详解】AB.弹簧的弹力为
B受到地面的摩擦力最大为
对B受力分析可知,推力增大的过程中,物块受到的摩擦力先减小到0后,再反向增大到5N时,B开始向左滑动,此时推力为
此后物块受到的摩擦力变为滑动摩擦力保持不变,故A错误,B正确;
CD.A受到地面的摩擦力最大为
当刚要滑动时,弹簧弹力为
解得此时弹簧压缩量为
物块已沿水平面移动的距离为,故C错误,D正确。
故选BD。
20.【答案】CD
【详解】未施加拉力时,弹簧1没有形变量,弹簧2的形变量满足
解得
将木块缓慢提起,停止时,当弹簧2处于压缩状态,有
,
此过程中A点向上移动的距离
当弹簧2处于拉伸状态,有
,
此过程中A点向上移动的距离
故选CD。
三、作图题
21.【答案】,A点不受弹力,B点受弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心
【详解】
产生弹力的必要条件是接触,充分条件是挤压产生形变。在图1中与球接触的有两点A和B,因此小球所受到的弹力只能来自这两点,但是有接触并不一定就产生弹力,还必须要挤压才产生弹力,对B点来说,小球是否与水平面挤压,可假设没有水平面,小球在重力作用下一定掉下来,因此B点受弹力且方向垂直于B点的切面指向圆心;对A点来说,假设没有这个台阶,小球不会在水平面上自动向左运动,因此A点没有挤压(即没有形变),亦即A点不受弹力,小球受力如图2。
22.【答案】
【详解】甲图中球A受竖直墙面水平向右的弹力F1和过右侧支撑点指向球心的弹力F2作用;
乙图中球A受过支撑点指向球心的弹力F1和细线水平向左的拉力F2作用;
图丙中球A受到右侧筒壁水平向左的弹力F1、上侧球对A球的压力F2以及水平桶底对球A竖直向上的支持力F3的作用;
图丁中杆受到垂直杆的方向且过半球球心斜向右上的弹力F1和地面对杆竖直向上的弹力F2的作用。
图甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力示意图如图所示
四、解答题
23. 【答案】(1)F1>F2;(m1+m2+m3)g
(2)
【详解】(1)由题意可知,木块与木板之间的最大静摩擦力等于F1,滑动摩擦力等于F2,最大静摩擦力大于滑动摩擦力,则有F1>F2
竖直方向,由平衡条件可知,桌面对木板的支持力与砝码、木块、木板的总重力大小相等,则有FN1=(m1+m2+m3)g
由牛顿第三定律可得木板对桌面的压力大小为F压=FN1=(m1+m2+m3)g
(2)木块与木板间的弹力大小为FN2=(m1+m2)g
木块与木板间的滑动摩擦力大小为F2=μFN2
解得μ==
答案第10页,共12页
2
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 重力、弹力、摩擦力
⚒目录
一、重难题型特训
【题型1 重力的大小与方向】 2
【题型2 重力的作用点-重心】 2
【题型3 重力的示意图】 3
【题型4 弹性形变】 3
【题型5 弹力的产生】 3
【题型6 弹力的方向(重难点)】 3
【题型7 弹力的大小】 4
【题型8 胡克定律(重难点)】 5
【题型9 对滑动摩擦力的理解】 7
【题型10 滑动摩擦力的大小和方向(重难点)】 7
【题型11 对静摩擦力的理解】 7
【题型12 静摩擦力的大小和方向(重难点)】 7
二、专题综合训练
⚒一、重难题型特训
【题型1 重力的大小与方向】
1.(25-26高一上·浙江温州·阶段检测)下列关于重力的说法中,正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下
B.重力的大小可以用弹簧测力计测量
C.物体的重力大小与物体的运动状态有关
D.物体的重心一定在物体上
【题型2 重力的作用点-重心】
2.(25-26高三·全国·一轮复习)如图所示,某同学将均匀薄泡沫塑料板用细线悬挂,利用悬挂法确定薄泡沫板的重心O。下列说法正确的是( )
A.任何物体的重心一定与其几何中心重合
B.除O点外,薄泡沫板其他部分均不受重力
C.要得到泡沫板的重心位置,至少要在不同位置悬挂两次
D.将均匀泡沫板换成同样形状的均匀薄铝板,重复上述实验,O点位置将发生变化
3.(24-25高一上·福建莆田·期中)欹(qī)器被古代鲁国视为国宝。相传其特点是底尖、腹大、口小(如图所示),《荀子·宥坐》曾记载“虚则欹,中则正,满则覆”。即穿入绳子(系绳的耳环设在瓶腹稍靠下的部位),将空的欹器悬挂起来静止时,发现整个容器无法正立而是略有倾斜(如图所示);往其中注入适量的水(一半水左右)后,发现整个容器正立了,保持竖直状态;若注入水太满,容器会自动倾倒,将多余的水倒出。关于以上几个状态时容器重心的变化,下列说法正确的是( )
A.悬挂未装水的欹器时,它的重心低于耳环
B.往空的欹器中注入水的过程中,重心一定升高
C.装一半水时的欹器,重心略低于耳环
D.欹器的每一部分都受到重力,重心是欹器壁上最重的点
【题型3 重力的示意图】
4.(25-26高一上·全国·课前预习)如图所示,各物体的质量相等且都处于静止状态,请分别画出它们所受重力的示意图。
【题型4、5、6 弹性形变和弹力的产生及弹力的方向】
5.(26-27高一上·全国·课后作业)(多选)下列说法,正确的是( )
A.支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体
B.压力的方向总是竖直向下
C.通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力
D.静止在光滑平面上的物体,没有受到弹力
6.(25-26高二上·广西河池·期中)如图所示,下列各图中的物体均处于静止状态,关于物体受到的弹力,说法错误的是( )
A.若图甲中地面光滑水平,则B对A有弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为、,两斜面对均有弹力作用
C.图丙中A与竖直墙壁之间有弹力的作用
D.图丁中受到斜面对它的支持力的作用
7.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列情境中关于物体所受弹力的描述,正确的是( )
A.甲图,排球在与地面接触时,受到竖直向上的弹力
B.乙图,碗对杆的弹力是由于杆发生了形变而产生的
C.丙图,绳对小球有两个拉力F1、F2
D.丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
8.(25-26高一上·天津静海·阶段检测)(多选)力是物理学的基础概念,下列受力情况分析正确的是( )
A.甲图中,由于桌子的形变,对桌面产生向下的弹力
B.乙图中,小车向右压缩弹簧,小车对弹簧的弹力方向向右
C.丙图中,半球形碗对筷子下端的弹力沿筷子斜向上,碗沿对筷子的弹力方向垂直筷子斜向上
D.丁图中,轻绳的拉力沿着绳并指向绳收缩的方向
【题型7 弹力的大小】
9.(24-25高一上·黑龙江绥化·期中)如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ、在斜杆下端固定有质量为m的小球,装置处于静止状态.下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A.大小为mg,方向竖直向上
B.大小为mg,方向沿杆斜向右上方
C.大小为mg,方向垂直于杆斜向左上方
D.大小为mg,方向水平向右
【题型8 胡克定律】
10.(25-26高一上·陕西渭南·阶段检测)在如图所示的三种情况中,钩码的质量均为M,滑轮的摩擦可不计,则三个弹簧测力计的示数F1、F2、F3的大小关系是( )
A. B. C. D.
11.(26-27高一上·北京·期中)某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,两条弹簧a、b的弹力F与弹簧长度l的关系如图所示。在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.a的原长小于b的原长
B.a的劲度系数小于b的劲度系数
C.当a、b的长度都为时,弹簧受到的拉力大小相等
D.用大小相等的力拉伸弹簧时,b的伸长长度一定小于a的伸长长度
12.(25-26高一下·湖南长沙·期中)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空补平。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。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
13.(25-26高一上·陕西宝鸡·阶段检测)(多选)如图甲所示,外力F作用在A端,可拉可压,外力F随弹簧长度的变化关系如图乙所示,取水平向左为正方向,下列说法正确的是( )
A.弹簧原长为
B.弹簧的劲度系数为4N/m
C.当l=10cm时,弹簧对墙壁的弹力方向水平向右
D.当l=20cm时,弹簧对墙壁的弹力大小为20N
14.(24-25高一上·福建龙岩·阶段检测)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧为压缩状态,弹力F=2N,则绳中张力F1和B对地面的压力F2分别为( )
A.7N和10N B.5N和2N
C.1N和6N D.2N和5N
【题型9、10滑动摩擦力】
15.(25-26高一上·宁夏吴忠·期中)关于滑动摩擦力以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力总阻碍物体间的相对运动 B.滑动摩擦力总与物体的运动方向相反
C.两物体间若有弹力,就一定有摩擦力 D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用
16.(25-26高一上·安徽淮北·期中)(多选)如图所示,一物体在粗糙的水平面上向右滑动,已知物体与水平面间的动摩擦因数,物体的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.物体受到的滑动摩擦力的方向水平向左
B.物体受到的滑动摩擦力的方向水平向右
C.物体受到的滑动摩擦力的大小为100 N
D.物体受到的滑动摩擦力的大小为20 N
【题型11、12 静摩擦力】
17.(25-26高一下·湖南邵阳·阶段检测)关于静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力的大小与正压力成正比 B.静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反
C.静止的物体不受静摩擦力 D.静摩擦力一定是阻力
18.(25-26高一上·青海西宁·期中)如图所示,质量m=6kg的木箱静置于水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。现给木箱一水平拉力F。求:
(1)当F1=6N时,地面对木箱的摩擦力Ff1的大小;
(2)当F2=15N时,地面对木箱的摩擦力Ff2的大小;
(3)在(2)条件下,若此后将拉力减小为F3=5N(木箱仍在滑动),地面对木箱的摩擦力Ff3的大小。
19.(25-26高一上·福建泉州·期中)如图所示,质量为的物体放在水平地板上,用一原长的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度,已知弹簧的劲度系数,,求:
(1)当弹簧的长度为时,求物体所受的摩擦力的大小
(2)求物体所受的最大静摩擦力的大小
(3)求物体匀速前进时所受的滑动摩擦力的大小及物体与地板间的动摩擦因数
20.(24-25高一上·安徽芜湖·阶段检测)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。工作时搓纸轮给第1张答题卡压力大小为F,每张答题卡的质量为m,正常情况下,读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动,带动第一张答题卡向右运动。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.第5张答题卡受到第4张答题卡的摩擦力向左
B.第5张答题卡与第6张答题卡之间的摩擦力大小为
C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力为零
D.
⚒二、专题综合训练
一、单选题
1.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则剩余部分( )
A.重力减小,重心位置改变
B.重力和重心位置都没改变
C.重力减小,重心位置没有改变
D.重力减小,重心不存在了
2.如图所示,一根劲度系数为k的轻弹簧水平放置,用大小均为F的拉力向两侧拉弹簧,则弹簧的伸长量是( )
A. B. C. D.
3.人民英雄纪念碑坐落在天安门广场上,关于纪念碑对广场地面的压力F,下列说法正确的是( )
A.F就是纪念碑所受的重力
B.F是由于广场地面发生微小形变而产生的
C.F的作用点在纪念碑上
D.F的作用点在广场地面上
4.关于力的概念,下列说法正确的是( )
A.力是物体对物体的作用,所以施力物体必然也是受力物体
B.力可以脱离物体而独立存在
C.两个物体不接触就一定没有力的作用
D.一个物体受到的力一定只有一个施力物体
5.如图所示,一个质量为m的光滑小球上端被轻绳拴住挂在天花板上,下端和倾角为θ斜面接触,轻绳处于竖直状态,斜面静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向上
B.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向下
C.斜面对小球无弹力作用
D.无法确定斜面对小球是否有弹力作用
6.足球是青少年喜爱的一项体育运动.某次足球被甲同学踢出后在空中飞行,又被乙同学通过头球顶入球门,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行时不受任何力
B.足球对乙同学的头部产生弹力的原因是足球发生了形变
C.足球受到的重力是足球自身产生的力
D.足球受到的重力是标量
7.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.相互接触的物体间一定有弹力 B.弹力的方向一定与接触面垂直
C.弹力的大小与形变量成正比 D.只有弹簧才能产生弹力
8.篮球比赛中,为躲闪防守队员,持球者将球击地反弹后传给队友,如图所示,则篮球对水平地面的压力是由( )
A.篮球的形变产生的,方向竖直向下
B.篮球的形变产生的,方向斜向下
C.篮球的重力产生的,方向竖直向下
D.地面的形变产生的,方向斜向下
9.关于物体的受力,下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于接触面
B.运动的物体也可能受静摩擦力
C.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
D.物体对水平桌面的压力是由于桌面的形变而产生的
10.关于摩擦力的描述,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力只能存在于两个静止的物体之间
C.两物体间存在摩擦力,就一定有相互作用的弹力
D.滑动摩擦力一定阻碍物体运动
11.如图所示,一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块水平连接。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点,A、B两点离墙壁的距离分别是、。物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
12.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止),运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.C物体受到的摩擦力沿传送带向下
C.B、C两物体受到的摩擦力大小相等
D.B、C两物体受到的摩擦力方向相反
13.智能小车推动货物在水平水泥地板上进行转运测试,其内置传感器记录了相关力学数据。当小车输出水平推力为6N时,货物保持静止;当推力增至12N时,货物恰好开始滑动;此后若保持货物做匀速直线运动,监测到所需推力为10N。已知货物质量为5kg,g取。该过程中货物所受摩擦力的说法正确的是( )
A.货物与地板间的最大静摩擦力为10N
B.货物与地板间的动摩擦因数为0.24
C.当推力为6N时,货物在地板上静止,故不受摩擦力作用
D.当推力为15N时,货物在地板上滑动,所受滑动摩擦力大小为10N
14.五本物理必修一课本按如图甲和乙两种方式叠放,甲图中两侧的压力大小均为,已知每本书的质量为,两书间的动摩擦因数为,若用手挡住其他书,分别竖直向下和水平向左抽出编号为3的课本,两种叠放方式中至少需要的力分别为和,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
15.第43届潍坊国际风筝会暨2026潍坊风筝嘉年华于2026年4月18日正式开幕。一款竞赛风筝的牵引线通过一段内置的轻质缓冲弹簧与风筝相连,用以削弱阵风突变对风筝的冲击。已知该弹簧原长,劲度系数,且全程在弹性限度内。风筝平稳飞行时,弹簧被拉长;突遇一阵强风,弹簧共被拉长。关于该弹簧的弹力,下列说法正确的是( )
A.弹簧被拉伸时,它对风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧
B.风筝平稳飞行时,弹簧的弹力大小为
C.遇强风时,弹簧的弹力大小为
D.弹簧的劲度系数由弹簧自身(材料、形状、匝数等)决定,与所受弹力大小及伸长量无关
16.下列物体均处于静止状态,关于弹力F的方向,描述正确的是( )
A.图1中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向沿着竹竿斜向上
B.图2中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向下
C.图3中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳子方向向上
D.图4中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向垂直水平地面向上
17.如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2,弹簧、木块、地面各接触点都栓连,整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起,直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止,A、B所受的合外力始终为零,则在这过程中A木块移动的距离为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
18.某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力。实验台上固定着一个力传感器,力传感器与一物块用轻绳连接,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板,传感器同时记录轻绳拉力大小随时间的变化图像(图像)。再在物块上方放置一个1kg的钩码,再次实验,记录图像。两次实验的图像均在图乙中呈现,重力加速度g取,则( )
A.木板被拉动后,可以做变速运动
B.第二次实验中,物块所受滑动摩擦力为10N
C.物块与木板之间的动摩擦因数约为0.3
D.物块的质量约为2.5kg
19.如图所示,质量为的物块和质量为的物块静止在水平面上,被压缩的轻弹簧连接在、之间,轻弹簧的压缩量为,轻弹簧的劲度系数为,两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给物块施加一个水平向左的推力,使推力从零开始缓慢增大,重力加速度取,弹簧始终在弹性限度内,则在推力增大的过程中,下列说法正确的是( )
A.推力增大的过程中,物块受到的摩擦力先增大后不变
B.当推力时,物块开始滑动
C.当刚要滑动时,物块已沿水平面移动距离
D.当刚要滑动时,物块已沿水平面移动距离
20.如图所示,木块质量为,两个轻质弹簧1、2的劲度系数分别为、,弹簧与木块、地面各接触点都栓连,整个系统静止。在弹簧1的上端A点施加竖直向上的拉力,将木块缓慢提起,停止时弹簧2的弹力大小变为原来的一半,则在这一过程中A点向上移动的距离可能为(已知重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
三、作图题
21.试分析如图1中静止的光滑小球受到弹力的情况(小球放在水平面上),并画出小球受到的重力和弹力。
22.画出图甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力示意图。
四、解答题
23.如图所示,将水平轻弹簧测力计的一端固定在竖直墙上,另一端拉住质量为m1的木块,在木块上放置一质量为m2的砝码,木块放置在质量为m3的木板上,木板放置在水平桌面上,木板足够长,然后用手水平向右拉动木板,拉力从0开始缓慢增大。当木块与木板刚要相对运动时,弹簧测力计的示数为F1;当木板运动,木块不动时,弹簧测力计的示数为F2。已知拉木板前,弹簧测力计的示数恰好为0,重力加速度大小为g。
(1)比较F1与F2的大小,并求木板对桌面的压力大小;
(2)求木块与木板间的动摩擦因数。
答案第10页,共12页
2
学科网(北京)股份有限公司
$