2023版高考物理一轮总复习专题2相互作用第1讲力重力弹力摩擦力课后提能演练

第1讲　力、重力、弹力、摩擦力

知识巩固练

1．(2021年深圳调研)如图所示，一玩偶与塑料吸盘通过细绳AB连接，吸盘吸附在墙壁上，玩偶静止悬挂，忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦力，则(　　)

A．细绳AB越短，玩偶对墙壁的压力越大

B．细绳AB越长，吸盘受到墙壁的摩擦力越小

C．吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力

D．吸盘与墙壁之间的挤压力越大，吸盘受到墙壁的摩擦力越大

【答案】A　【解析】对玩偶的受力分析如图所示，玩偶对墙壁的压力等于支持力，细绳AB越短，拉力越大，则玩偶对墙壁的压力越大，A正确；对吸盘与玩偶整体分析，竖直方向只受重力与摩擦力，所以吸盘受到墙壁的摩擦力总是等于重力，与细绳的长短无关，与吸盘与墙壁之间的挤压力无关，B、D错误；由平衡条件可知，吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力，C错误．

2．下列各图中的物体均处于静止状态，且各图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　)

【答案】C

3．如图所示，船夫站在水平甲板上撑竿使船离岸，该过程中(　　)

A．船夫和船之间存在摩擦力

B．岸对竿的作用力大于竿对岸的作用力

C．竿的弯曲是由竿对岸的作用力引起的

D．船夫对竿的力和岸对竿的力是一对相互作用力

【答案】A

4．如图所示，一斜面体静止在粗糙的水平面上，一物体滑到上表面粗糙的斜面体之后又返回斜面体底端．斜面体始终相对地面静止，则下列说法正确的是(　　)

A．斜面体始终不受地面的摩擦力

B．斜面体受地面的摩擦力的方向先向左后向右

C．斜面体受地面的摩擦力方向始终向左

D．斜面体受地面的摩擦力方向始终向右

【答案】C

5．如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为(　　)

A． B．

C． D．

【答案】B　【解析】最初弹簧处于压缩状态，根据平衡条件对A有kΔl1＝mg，B刚好离开地面时弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件对B有kΔl2＝mg，这一过程A上升的高度为Δl1＋Δl2＝.

6．如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上．从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的(　　)

　 A　　　　　B　　　　　C　　　　　　D

【答案】B

7．(2021年阳江模拟)如图所示，小球重为20 N，固定于轻杆AB的A端，轻杆的另一端B固定在水平地面上．现用一段固定于竖直墙上的水平细绳将球拉住，使杆AB发生弯曲，已知绳的拉力为15 N(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，则(　　)

A．AB杆对球的作用力大小为20 N，方向竖直向上

B．AB杆对球的作用力大小为15 N，方向水平向左

C．AB杆对球的作用力大小为35 N，方向与水平方向成53°角斜向右下方

D．AB杆对球的作用力大小为25 N，方向与水平方向成53°角斜向左上方

【答案】D　【解析】小球受向下的重力，水平细线的拉力以及AB对球的作用力而平衡，则AB对球的作用力与杆的重力以及细线拉力的合力等大反向，F＝＝ N＝25 N，tan θ＝＝，则θ＝53°.即AB杆对球的作用力大小为25 N，方向与水平方向成53°角斜向左上方，故D正确．

8．(多选)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则(　　)

A．b弹簧的伸长量也为L

B．b弹簧的伸长量为

C．P端向右移动的距离为2L

D．P端向右移动的距离为L

【答案】BD　【解析】两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，两弹簧中的弹力相等，k1L＝k2x，解得b弹簧的伸长量x＝，A错误，B正确；P端向右移动的距离为L＋x＝L，故C错误，D正确．

综合提升练

9．(多选)如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙固定斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法正确的是(　　)

A．弹簧的弹力不变

B．物体A对斜面的压力将减少

C．物体A受到的静摩擦力将减小

D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变

【答案】AC　【解析】设物体A质量为3m，原来有3mgsin 45°＝mg＋f1，后来3mgsin 30°－mg＝f2＜f1，可见物体A并未滑动，而且静摩擦力变小，C正确，D错误；弹簧的弹力依旧等于B的重力，A正确；物体A对斜面的压力将增大，B错误．

10．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g取10 m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)，求：

 (1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到12 cm时，物体恰好做匀速直线运动，弹簧的劲度系数多大？

(2)若将弹簧拉长到11 cm，则物体所受到的摩擦力大小为多少？

(3)若将弹簧拉长到13 cm，则物体所受的摩擦力大小为多少？

解：(1)物体匀速前进时

k(x－x0)＝μmg，

则k＝＝ N/m＝200 N/m.

(2)弹簧弹力F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10) N＝2 N，

最大静摩擦力等于滑动摩擦力

Ffm＝0.2×2×10 N＝4 N，

F1<Ffm，故物体没动，所受静摩擦力

Ff1＝F1＝2 N.

(3)弹簧弹力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10) N＝6 N.

 物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力

Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.

11．如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B，物体A放在倾角θ＝30°的固定斜面上．已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ＜tan θ)，滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA段平行于斜面，OB段竖直，要使物体A静止在斜面上，求物体B质量的取值范围．

解：设绳中张力为FT，先以B为研究对象，因为B静止，所以有FT＝mBg.

再以A为研究对象，若A处于不上滑的临界状态时，则有

FT＝Ffm＋mgsin θ，

而Ffm＝μFN，FN＝mgcos θ，

解得mB＝m(sin θ＋μcos θ)．

同理，若A处于不下滑的临界状态时，则有

FT＋Ffm＝mgsin θ，

可得mB＝m(sin θ－μcos θ)，

故mB应满足的条件为

m(sin θ－μcos θ)≤mB≤m(sin θ＋μcos θ)．