2024版新教材高考物理复习特训卷考点7重力弹力摩擦力

这是一份2024版新教材高考物理复习特训卷考点7重力弹力摩擦力，共6页。试卷主要包含了[2022·浙江1月]，关于摩擦力，下列说法正确的是，答案等内容，欢迎下载使用。

如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是( )
A．水桶自身重力的大小
B．水管每秒出水量的大小
C．水流对桶撞击力的大小
D．水桶与水整体的重心高低
2.
[2023·重庆模拟预测]图中是生活中磨刀的情景．若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法错误的是( )
A．刀受到的滑动摩擦力向后
B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后
C．磨刀石受到四个力的作用
D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力
3．[2023·广东茂名一中模拟]脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱．如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器时，每只手拉力大小为120 N时，弹性绳比原长伸长了30 cm.弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是( )
A．把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的
B．弹性绳的劲度系数为400 N/m
C．弹性绳的劲度系数为800 N/m
D．若每只手的拉力改为80 N，弹性绳长度为20 cm
4．(多选)近日，国家重大科技基础设施——世界上容量最大超重力离心模拟与实验装置的主机室基坑，完成开挖，就在杭州未来科技城．关于重心、重力和重力加速度，下列说法正确的是( )
A．物体的重心一定与它的几何中心重合，重心都在物体内，不可能在物体外
B．一绳子将物体悬挂起来处于静止状态时，物体的重心在绳子的延长线上
C．地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大
D．物体所受重力的施力物体是地球，方向总是垂直地面向下
5.
浙江乌镇一带的农民每到清明时节举办民俗活动，在一个巨型石臼上插入一根硕大的毛竹，表演者爬上竹梢表演各种惊险动作．如图所示，下列说法正确的是( )
A．在任何位置表演者静止时只受重力和弹力作用
B．在任何位置竹竿对表演者的作用力必定与竹竿垂直
C．表演者静止时，竹竿对其作用力必定竖直向上
D．表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小
6．关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A．运动的物体只可能受到滑动摩擦力
B．静止的物体只可能受到静摩擦力
C．滑动摩擦力的方向可能与运动方向一致
D．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反
7．[2022·浙江1月]
如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石礅，石礅与水平地面间的动摩擦因数为μ.工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石礅时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是( )
A．轻绳的合拉力大小为 eq \f(μmg,cs θ)
B．轻绳的合拉力大小为 eq \f(μmg,cs θ＋μsin θ)
C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小
D．轻绳的合拉力最小时，地面对石礅的摩擦力也最小
8.
[2023·湖北武汉一模](多选)橡皮筋具有与弹簧类似的性质，如图所示，一条质量不计的橡皮筋竖直悬挂，劲度系数k＝100 N/m，橡皮筋上端安装有拉力传感器测量橡皮筋的弹力．当下端悬挂一个钩码，静止时拉力传感器读数为10 N，现将一个完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方，取g＝10 m/s2，则( )
A．悬挂第二个钩码的瞬间，拉力传感器的读数仍为10 N
B．悬挂第二个钩码的瞬间，钩码间的弹力大小是20 N
C.悬挂第二个钩码后，拉力传感器的读数恒为20 N
D．悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时下降的高度为10 cm
9．如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为 eq \f(3,4)mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )
A． eq \f(5,3)mg B． eq \f(3,5)mg
C． eq \f(4,5)mg D． eq \f(5,4)mg
10．如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置．将一物块和木板叠放于水平桌面上．轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连．现在用轻绳与木板连接，用手向右水平拉轻绳，使木板在桌面上滑动．弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是( )
A．物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B．木板必须在桌面上做匀速直线运动
C．弹簧测力计示数一定等于物块受到的摩擦力
D．弹簧测力计示数一定等于木板受到的摩擦力
考点7 重力 弹力 摩擦力——练基础
1．答案：D
解析：由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，选项D正确，选项A、B、C错误．
2．答案：C
解析：当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀受到的滑动摩擦力向后，故A正确，不符合题意；当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀对磨刀石摩擦力向前，根据平衡条件可知，磨刀石受到地面的静摩擦力向后，故B正确，不符合题意；磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面摩擦力以及刀的压力（否则不会有摩擦力），共5个力作用，故C错误，符合题意；地面和磨刀石之间有两对相互作用力分别是磨刀石对地面的压力与地面对磨刀石的支持力，地面对磨刀石摩擦力与磨刀石对地面的摩擦力，故D正确，不符合题意．
3．答案：B
解析：把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的，A错误；根据胡克定律可得2k＝ eq \f(2F,x)＝ eq \f(240,0.3) N/m，得出k＝400 N/m，B正确，C错误；尽管每只手的拉力改为80 N，但由于弹性绳原长度未知，则无法求出弹性绳的总长度，D错误．
4．答案：BC
解析：质量分布均匀、形状规则的物体，它的重心才与它的几何中心重合，所以物体的重心不一定在物体的几何中心上，也不一定在物体上，A错误；用悬挂法找物体重心时，物体所受重力与悬绳拉力是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，因此重心一定在悬绳的延长线上，B正确；地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大，C正确；物体所受重力的方向总是竖直向下，D错误．
5．答案：C
解析：毛竹上的表演者静止时受重力、弹力和摩擦力，故选项A错误；表演者静止时，竹竿对其作用力（弹力和摩擦力的合力）与重力等大反向，即竹竿对表演者的作用力必定竖直向上，故选项B错误，C正确；表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力不一定越小，D错误．
6．答案：C
解析：如果两个物体之间没有发生相对运动，则两物体之间的摩擦力是静摩擦力，所以运动的物体之间的摩擦力可以是静摩擦力（两物体以共同速度运动），也可以是滑动摩擦力（两物体发生相对滑动），故A错误．如果相互接触的两个物体发生相对运动，则他们之间的摩擦力就是滑动摩擦力，如物块在静止的桌面上滑动，桌面受到的摩擦力就是滑动摩擦力，所以静止的物体也可以受到滑动摩擦力，故B错误．滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，如小物块轻轻的放在粗糙的匀速运动的长木板上时，小物块相对于木板向后运动，故小物块所受的滑动摩擦力向前，与其运动方向相同，故C正确．滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，但有可能与运动方向相同如C选项中小物块向前运动，它所受的滑动摩擦力也向前，故D错误．
7．答案：B
解析：方法一 对石礅受力分析如图1，设两根轻绳的合力为F，根据平衡条件有F cs θ＝f，F sin θ＋FN＝mg，且μFN＝f，联立可得F＝ eq \f(μmg,cs θ＋μsin θ)，选项A错误，B正确；上式变形得F＝ eq \f(μmg,\r(1＋μ2)sin （θ＋α）)，其中tan α＝ eq \f(1,μ)，根据三角函数特点，由于θ的初始值不知道，因此减小θ，轻绳的合拉力F并不一定减小，选项C错误；根据上述讨论，当θ＋α＝90°时，轻绳的合拉力F最小，而摩擦力f＝F cs θ＝ eq \f(μmg cs θ,cs θ＋μsin θ)＝ eq \f(μmg,1＋μtan θ)，可知增大夹角θ，摩擦力一直减小，当θ趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力F最小时，地面对石礅的摩擦力不是最小的，选项D错误．
方法二 本题的C、D选项还可以这样判断：设F′为地面对石礅的支持力FN与摩擦力f的合力，β是摩擦力与F′间的夹角，则tan β＝ eq \f(FN,f)＝ eq \f(1,μ)，即不论FN、f怎么变化，合力F′的方向总保持不变，因此可将四力平衡转化为如图2所示的三力平衡问题，用矢量三角形可直观得出随着θ减小绳子的合拉力F可能先减小后增大，也可能一直增大，关键是看初始时θ的大小；摩擦力与支持力的合力F′随着θ的减小而增大，故地面对石礅的摩擦力f随着θ的减小一直增大，即f的最小值不与轻绳合拉力的最小值对应，故选项C、D均错误．
8．答案：AD
解析：悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋长度还没发生变化，根据胡克定律，橡皮筋拉力大小仍为10 N，钩码间的弹力大小仍是10 N，A正确，B错误；悬挂第二个钩码后，橡皮筋继续伸长，拉力传感器的读数从10 N继续增大，直到弹力等于两个钩码的重力时，拉力传感器的读数才为20 N，C错误；设悬挂第一个钩码稳定时橡皮筋的伸长量为x1，kx1＝G，悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，钩码受力平衡，设此时又伸长x2，则k（x1＋x2）＝2G，代入数据，可得x2＝10 cm，D正确．
9．答案：D
解析：小球处于静止状态，所受合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F＝ eq \r(（mg）2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)mg))\s\up12(2))＝ eq \f(5,4)mg，D正确．
10．答案：C
解析：物块与木板间发生相对运动，是滑动摩擦力，只要两者间发生相对运动即可，木板不必一定在桌面上做匀速直线运动，A、B错误；物块受力平衡，弹簧测力计示数等于物块受到的摩擦力，C正确，D错误．