高考一轮复习专题2.1 三大性质力的理解、运算及实验—【练】解析版

这是一份高考一轮复习专题2.1 三大性质力的理解、运算及实验—【练】解析版，共10页。试卷主要包含了练基础，练能力，练真题等内容，欢迎下载使用。
专题2.1三大性质力的理解、运算及实验—【练】一、练基础1．（2021.云南南华一中模拟）下列关于力的叙述中正确的是(　　)A．力不能离开物体而独立存在B．相互接触的物体间才可能有力的作用C．物体间的作用力可以是相互的，也可以是独立的D．力的作用效果可以是使物体保持一定的速度向前运动【答案】A【解析】力是物体间的相互作用，不能离开物体而独立存在，A正确，C错误；不接触的两个物体之间也可以有力的作用，例如磁体之间的作用力，B错误；力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体发生形变，D错误．2．(2021·青海西宁市模拟)如图1所示，下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　)图1【答案】C【解析】选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力FN2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C正确．3.（2021.西藏模拟）如图2所示，玩具汽车停在模型桥面上．下列说法正确的是(　　)图2A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变【答案】C【解析】汽车与桥面相互挤压，都发生了形变，B错误；由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C正确，D错误；由于汽车发生了形变，所以对桥面有向下的弹力，A错误．4．（2021届福建省三明市一中高三期中）如图3所示，倾角为的斜面体静止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知质量为的物块恰可沿其斜面匀速下滑。今对下滑的物块施加一个向左的水平拉力，物块仍沿斜面向下运动，斜面体始终保持静止。则此时（　　）图3A．物块下滑的加速度等于             B．物块下滑的加速度大于C．水平面对斜面体M的静摩擦力方向水平向右     D．水平面对斜面体M的静摩擦力大小为零【答案】BD【解析】AB．由题意知，物块自己能够沿斜面匀速下滑，得施加拉力F后解得所以A错误，B正确；以斜面体为研究对象，受物块的摩擦力沿斜面向下为正压力，又，把摩擦力和压力求和，方向竖直向下，所以斜面体在水平方向没有运动的趋势，故不受地面的摩擦力，所以D正确，C错误。故选BD。5. (多选)(2021·福建宁德市3月质检)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图4所示．则在向右行笔的过程中(　　)图4A．镇纸受到向左的摩擦力            B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力          D．桌面受到向右的摩擦力【答案】BD【答案】白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故D正确．6．（2021.青海模拟）如图5所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是(　　)图5A．F1＝F2＝F3   B．F1＝F2＜F3C．F1＝F3＞F2   D．F3＞F1＞F2【答案】A7.(多选)(2020·浙江宁波市模拟)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图6所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则(　　)图6A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大【答案】BC【解析】对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力不变，A错误，B正确；根据牛顿第三定律可知，铁夹受到小球的摩擦力方向竖直向下，C正确；若水平匀速移动铁夹，由于小球受力始终平衡，故摩擦力大小不变，D错误．8. （2021届福建省莆田一中高三期中）如图7所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（　　）图7A． B． C． D．【答案】C【解析】而当扶梯加速上升时，在竖直方向，人受重力、支持力；接触面水平，摩擦力沿水平方向，将加速度分解可知，物体应有水平向右的加速度，所以在水平方向，扶梯应对人有平行于接触面向前的摩擦力。故选C。9．(多选)(2021·伊春市伊美区第二中学高三月考)如图8，一个人用与水平面成θ角的斜向上的拉力F拉放在粗糙水平地面上质量为M的箱子，箱子沿水平地面匀速运动，若箱子与地面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则箱子所受的摩擦力大小为(　　)图8A．μMg   B．μFsin θC．μ(Mg－Fsin θ)   D．Fcos θ【答案】CD【解析】箱子匀速运动，合外力为零，根据受力分析：Fcos θ＝Ff，Mg＝Fsin θ＋FN，Ff＝μFN＝μ(Mg－Fsin θ)，故C、D正确，A、B错误．二、练能力10. (多选)(2021·江苏泰州市模拟)如图9所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定(　　)图9A．弹簧的原长为10 cm                       B．弹簧的劲度系数为200 N/mC．弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N          D．弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N【答案】ABD【解析】当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10 cm，故A正确；当弹簧的长度为5 cm时，弹力为10 N，此时弹簧压缩量x＝10 cm－5 cm＝5 cm＝0.05 m，根据胡克定律F＝kx得，k＝ N/m＝200 N/m，故B正确；当弹簧伸长量x′＝15 cm＝0.15 m时，根据胡克定律得，F＝kx′＝200×0.15 N＝30 N，故C错误，D正确．11. （2021届广东省华南师大附中高三综合测试）如图10所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车处于水平面上，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是(　　)图10A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用【答案】B【解析】若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，则无法平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A错误，B正确；若小车向右匀速运动，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；若小车向右做减速运动，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D错误．12.(多选)(2020·安徽滁州市调研)如图11所示，竖直轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过竖直细线悬挂在天花板上；已知A的重力为8 N，B的重力为6 N，弹簧的弹力为4 N．则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是(　　)图11A．18 N和10 N   B．4 N和10 NC．12 N和2 N   D．14 N和2 N【答案】BC【解析】A受重力、弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡状态；若弹力向上，则支持力FA＝GA－F1＝8 N－4 N＝4 N，若弹力向下，则支持力FA′＝GA＋F1＝8 N＋4 N＝12 N；对整体分析，整体受重力、拉力及地面的支持力，若支持力为4 N，则拉力F2＝GA＋GB－FA＝10 N，若支持力为12 N，则拉力F2′＝GA＋GB－FA′＝2 N，故B、C正确，A、D错误．13.(2021·陕西西安市联考)如图12所示，物体A、B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A、B用一跨过光滑轻质动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53°，拉B物体的绳子与水平面的夹角为37°，此时A、B两物体刚好处于平衡状态，则A、B两物体的质量之比为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　)图12A.   B.C.   D.【答案】A【解析】设绳中张力为F，对A由平衡条件可得Fcos 53°＝μ(mAg－Fsin 53°)，对B由平衡条件可得Fcos 37°＝μ(mBg－Fsin 37°)，联立解得＝，选项A正确．14．（2021届广东省汕头市金山中学高三期中）如图13所示为水平匀速向右运动的传送带，一个物块以某一速度从左边冲上传送带，则小物块运动的v–t图象不可能是（   ）图13A． B．C． D．【答案】D【解析】物块的运动性质取决于物块的初速度和传送带的速度大小，如果物块的速度比传送带速度小，物块在传送带上一直加速，或先加速后匀速，A正确，不符合题意；如果物块的速度与传送带的速度相等，物块在传送带上直接做匀速直线运动，B正确；不符合题意；如果物块的速度较大，可以一直减速，减到B点速度刚好能和传送带共速，C正确，不符合题意；如果物块速度较大，可以一直减速，可以先减速后匀速，也可以减速到B点与传送带共速，但是不可能减速到零，D错误，符合题意。故选D。15．（2021届辽宁省抚顺市高三模拟）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向上。弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为。(1)在砝码盘中每次增加20g砝码，弹簧长度依次记为至，数据如下表：弹簧长度数值（cm）6.157.139.1011.0513.0115.016.9318.83表中有一个数值记录不规范，代表符号为________（填“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”、或“”）。(2)该同学根据表中部分数据作的图如图所示，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________（填“”或“”）的差值。(3)由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m（结果保留两位有效数字，取重力加速度大小）【答案】        10    【解析】(1)由表中记录的数据可知，的数据没有估读一位，与其它组不一致，故数值记录不规范。(2)图象中质量为0时，横轴的坐标为，故横轴是弹簧长度与弹簧未挂上砝码盘时弹簧长度的差值，若横轴是弹簧长度与的差值图线应过原点。(3)[3]由胡克定律可知，图线斜率表示弹簧的劲度系数，可得。三、练真题16．(2019·全国卷Ⅱ·16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10 m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为(　　)A．150 kg                B．100 kgC．200 kg                D．200 kg【答案】A【解析】设物块的质量最大为m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F＝mgsin 30°＋μmgcos 30°，当F＝1 500 N时，物块的质量最大，解得m＝150 kg，A项正确．17.（2018全国1）如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为；当托盘内放有质量为的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为       cm。当地的重力加速度大小为，此弹簧的劲度系数为       N/m（保留3位有效数字）。【答案】3.775  53.7【解析】：弹簧的劲度系数18．(2017·全国卷Ⅲ·17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)A．86 cm  B．92 cm  C．98 cm  D．104 cm【答案】B【解析】设弹性绳的劲度系数为k.挂钩码后，弹性绳两端点移动前，绳的伸长量ΔL＝100 cm－80 cm＝20 cm，两段绳的弹力F＝kΔL，对钩码受力分析，如图甲所示，sin α＝，cos α＝.根据共点力的平衡条件可得，钩码的重力为G＝2kΔLcos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，受力如图乙所示．设弹性绳伸长量为ΔL′，弹力为F′＝kΔL′，钩码的重力为G＝2kΔL′，联立解得ΔL′＝ΔL＝12 cm.弹性绳的总长度变为L0＋ΔL′＝92 cm，故B正确，A、C、D错误.