2力的作用-2024年高考物理回归课本基础巩固练习

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1、重力和重心的注意事项
（1）重力并不是地球对物体的引力，产生差异的原因是地球自转。
（2）重力的方向不一定指向地心，只有在赤道和两极处重力的方向才指向地心．
（3）物体的重心不一定在物体上．
2、弹力的注意事项
（1） 施力物体是发生形变的物体，受力物体是阻碍恢复形变的物体。
（2）弹力与形变是同时发生的
(3)弹簧和杆都可以产生拉力或压力，但绳只能产生拉力。
(4)轻杆与物体间的弹力方向不一定沿杆的方向。
（5）FN的大小不一定等于物体的重力，等于重力是特殊情况。
3、摩擦力
（1）一般情况下最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。②静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比。
(2)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反．
(3)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但不一定阻碍物体的运动．
(4)摩擦力不一定是阻力，也可以是动力．
(5)摩擦力不一定使物体减速，也可以使物体加速．
(6)受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定保持相对静止．
(7)受滑动摩擦力作用的物体不一定运动，但一定保持相对运动．
4、力的合成与分解
（1） 合力不一定大于分力，二者是等效替代的关系。
（2）平行四边形定则(或三角形定则)是所有矢量的运算法则。
（3）首尾相连的三个力构成封闭三角形，则合力为零。
二、易混淆易错判断题
第一单元、重力
1．重力的方向不一定指向地心．( √ )
2．自由下落的物体所受重力为零( × )
3.重力的大小从赤道到两极，重力逐渐减小( × )
4．物体的重心一定在物体几何中心上( × )
第二单元、弹力
1．相互接触的物体间一定有弹力( × )
2．只要物体发生形变就会产生弹力作用( × )
3．物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反( √ )
4．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向( × )
5．物体对接触面的正压力一定等于物体的重力( × )
第三单元、摩擦力
1.滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同( × )
2.摩擦力的方向与物体运动方向相反( × )
3．物体受到的摩擦力的大小一定满足Ff＝μFN。( × )
4．运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。( √ )
5．静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力．( × )
6．滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力．( × )
7．接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用，且二者相互垂直．( √ )
8．两物体接触处的弹力增大时，接触面间的摩擦力大小可能不变。( × )
9．物体间的摩擦力越大，动摩擦因数一定越大。( × )
第四单元、力的合成与分解
1．合力与它的分力的作用对象为同一个物体。( √ )
2．合力及其分力可以同时作用在物体上( × )
3．两个力的合力一定比其分力大( × )
4．三个首尾相连的力构成封闭的三角形时合力为0( √ )
5．力的分解必须按作用效果分解。( × )
6．两个力的合力一定大于任一个分力．( × )
7．合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析．( √ )
8．1 N和2 N的合力一定等于3 N．( × )
9．两个分力大小一定，夹角越大，合力越大．( × )
10．互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形．( √ )
第五单元、受力分析
1．既有大小又有方向的物理量一定是矢量．( × )
2．物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用．( × )
3．物体沿光滑斜面上滑时，受到重力、支持力和上滑力的作用．( × )
4．物体的速度为零即处于平衡状态．( × )
5．物体处于平衡状态时，其加速度一定为零．( √ )
6．物体处于平衡状态时，其所受的作用力必定为共点力．( × )
7．物体在缓慢运动时所处的状态不属于平衡状态。( × )
8．物体做竖直上抛运动到达最高点时处于平衡状态。( × )
9．物体做匀速圆周运动时处于平衡状态。( × )
三、选择题
1、(2020·宁夏长庆期末)下列关于重力、弹力、摩擦力说法正确的是( )
A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，方向垂直接触面向下
B．桌子上书本对桌面的压力，是由于桌面发生形变而产生的
C．静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同
D．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
答案 C
解析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的，方向竖直向下，不是垂直接触面向下，故A错误；书本对桌面的压力是由于书本发生弹性形变而产生的，故B错误；摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向(或相对运动趋势的方向)相反，因此静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体运动方向相反，故C正确；滑动摩擦力方向一定与物体的相对运动方向相反，不一定与物体的运动方向相反，故D错误。
2、(2020·苏锡常镇高三模拟)某人骑自行车沿平直坡道向下滑行，其车把上挂有一只水壶，若滑行过程中悬绳始终竖直，如图所示，不计空气阻力，则下列说法错误的是( )
A.自行车一定做匀速运动
B.壶内水面一定水平
C.水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方
D.壶身中轴一定与坡道垂直
答案 D
解析 水壶沿坡道向下滑行，若做变速运动，则有沿坡面的合外力，而对水壶受力分析，只有竖直向下的重力和竖直向上的拉力，所以水壶只能沿坡面做匀速直线运动，合力为零，选项A、B、C正确；由水壶悬绳的位置及水和水壶的重心位置可以判断壶身中轴与坡道的角度关系，它们不一定垂直，选项D错误。
3．(多选) (2021·安徽合肥高三质检)如图所示，锻炼身体用的拉力器并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m，则( )
A．人的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B．每根弹簧产生的弹力为150 N
C．每根弹簧的劲度系数为125 N/m
D．每根弹簧的劲度系数为500 N/m
答案 BC
解析 每只手的拉力均为600 N，故选项A错误；每根弹簧的弹力F＝ eq \f(600,4) N＝150 N，故选项B正确；每根弹簧的劲度系数k＝ eq \f(F,x) ＝ eq \f(150,1.6－0.4) N/m＝125 N/m，故选项C正确，选项D错误。
4．(2020·江苏省扬州市高三下学期3月阶段性检测)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；若对该弹簧两端同时用50 N的力反向拉时，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＝1000 N/m，ΔL＝5 cm
答案 D
解析 弹簧上的弹力为100 N时，伸长量为x＝10 cm＝0.1 m，由F＝kx得k＝eq \f(F,x)＝eq \f(100,0.1) N/m＝1000 N/m；用50 N的力拉时，ΔL＝eq \f(F′,k)＝eq \f(50,1000) m＝0.05 m＝5 cm。故选D。
5．(2021·江苏新沂高三质检)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )
A．G B．Gsin θ C．Gcs θ D．Gtan θ
答案 A
解析 运用力的平衡条件，可求得椅子对人的作用力。选人为研究对象，人受到重力和椅子各部分对他的作用力的合力，根据力的平衡条件可知，椅子对他的作用力的合力与重力等大、反向，故选项A正确
6、(2021·河南省洛阳市高三上第一次统考)如图所示，表演杂技《顶盘子》时，相对手指静止的盘子处于水平状态，设手指与盘子之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，手指与盘子之间的动摩擦因数为μ，已知盘子的质量为m，重力加速度为g，则对盘子受力情况判断正确的是( )
A．若盘子保持静止状态，则盘子受到沿手指斜向上的支持力
B．若盘子水平向右匀速运动，则盘子受到水平向左的摩擦力
C．若盘子水平向右匀加速运动，则盘子受到手指的摩擦力大小为μmg
D．若盘子沿水平方向匀加速运动，则盘子受到手指的作用力最大为 eq \r(1＋μ2)mg
答案 D
解析 盘子处于水平状态，与手之间的接触面水平，若盘子保持静止状态，盘子受到手指竖直向上的支持力，故A错误；若手指支撑着盘子并一起水平向右匀速运动，盘子相对手指静止，水平方向所受合力为零，则不受静摩擦力的作用，故B错误；若手指支撑着盘子并一起沿水平方向匀加速运动，但并没有发生相对滑动，则盘子受到静摩擦力，方向与加速度方向相同，大小f≤μmg，则手对盘子的作用力F≤eq \r(mg2＋μmg2)＝eq \r(1＋μ2)mg，故C错误，D正确。
7. (多选) (2020·宿迁2月调研)下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速
B．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速
C．静止的物体可能受到滑动摩擦力作用，运动的物体也可能受到静摩擦力作用
D．作用在物体上的静摩擦力既可能对物体做正功，也可能做负功，或对物体不做功
答案 BCD
解析：摩擦力可以充当阻力也可以充当动力，例如一个物块冲向静止在光滑水平面上的木板时，滑动摩擦力使木板加速，故A错误。作用在物体上的静摩擦力可以使物体加速，也可以使物体减速，例如静止在传送带上的物体有可能随传送带一起加速也有可能一起减速，故B正确。静止的物体可能受到滑动摩擦力作用，例如物体在地面上滑动时，地面也受到滑动摩擦力；运动的物体也可能受到静摩擦力作用，例如随水平传送带加速运动的物体受到的是静摩擦力，选项C正确。作用在物体上的静摩擦力与物体运动方向相同时对物体做正功，与物体运动方向相反时对物体做负功，物体不动时静摩擦力对物体不做功，选项D正确。
8．(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5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( )
A．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．
9. (2020·南昌模拟)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
答案：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，方向向左，可知最大静摩擦力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，与作用在木块上的F2等大反向，选项C正确。
10. (2020·浙江台州中学一模)关于共点力的合成，下列说法正确的是( )
A．两个分力的合力一定比分力大
B．两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
C．两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D．现有三个力，大小分别为3 N、6 N、8 N，这三个力的合力最小值为1 N
答案 B
解析 由力的平行四边形定则可知，两个分力的夹角较大时，合力可能小于任一分力，故A错误；两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，故B正确；两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力不一定增大，故C错误；大小分别为3 N、6 N、8 N的三个力中，大小为3 N和6 N的两个力的合力范围在3 N到9 N之间，故这三个力的合力范围在0到17 N之间，故D错误。
11．(2021·黑龙江牡丹江高三模拟)在吊环比赛中，运动员有一个高难度的动作，就是先双手撑住吊环(此时两绳竖直且与肩同宽)，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置。吊环悬绳的拉力大小均为FT，运动员所受的合力大小为F，则在两手之间的距离增大的过程中( )
A．FT减小，F增大 B．FT增大，F增大
C．FT减小，F不变 D．FT增大，F不变
答案 D
解析 对运动员受力分析，受到重力和两根悬绳的拉力，由于运动员一直处于平衡状态，故其所受合力F大小为零，保持不变；两悬绳拉力的合力与重力等大反向，由于运动员两手之间的距离增大的过程中两个拉力的合力不变，夹角变大，故两个拉力不断变大，故D正确，A、B、C错误。
12．(2020·山东济南市期末学习质量评估)如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则P、Q两部分石块之间的弹力为( )
A.eq \r(2)mg B.2eq \r(2)mg
C.eq \f(\r(2),2)mg D.eq \f(mg,2)
答案 A
解析 对石块P受力分析如图所示。
由几何关系知：θ＝eq \f(180°,4)＝45°
根据平衡条件得，Q对P作用力为N2＝eq \f(mg,cs 45°)＝eq \r(2)mg，
A正确，B、C、D错误。
13．(2020·福建仙游一中模拟)一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图3所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是( )
A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定
B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向
C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向
D．由题给条件无法求合力大小
答案 B
解析 先以力F1和F2为邻边作平行四边形，其合力与F3共线，大小F12＝2F3，如图所示，F12再与第三个力F3合成求合力F合，可得F合＝3F3，故选B.
14．(2020·辽宁葫芦岛第一次模拟)如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q(含砂子)。现有另一个砂桶P(含砂子)通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是( )
A.若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变
B.若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变
C.若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变
D.若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升
答案 C
解析 对砂桶Q受力分析，Q受到细绳的拉力大小FT＝GQ，设AC、BC之间的夹角为θ，对C点受力分析可知C点受三个力而平衡，由题意知，C点两侧的绳张力相等，故有2FTcseq \f(θ,2)＝GP，联立可得2GQcseq \f(θ,2)＝GP，故只增加Q桶中的砂子，即只增加GQ，夹角θ变大，P桶上升，选项A错误；若只增加P桶中的砂子，即只增加GP，夹角θ变小，P桶下降，选项B错误；由2GQcseq \f(θ,2)＝GP可知，当θ＝120°时，GQ＝GP，此时，若在两砂桶内增加相同质量的砂子，上式依然成立，则PQ桶的位置均不变，选项C正确，D错误。
15. (多选) (2020·天津市部分区二模)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则( )
A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍
B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N
C．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变
D．若F1、F2中的一个共点力增大，F不一定增大
答案 AD
解析 根据求合力的公式F＝ eq \r(F\\al(2,1)＋F\\al(2,2)＋2F1F2csθ)(θ为F1、F2的夹角)，若F1、F2都变为原来的2倍，合力也一定变为原来的2倍，A正确；对于B、C两种情况，力的变化不是按比例增加或减少的，不能判断合力的变化情况，B、C错误；若F1与F2共线反向，F1>F2，则F＝F1－F2，F1增大时，F增大，F2增大且小于F1时，F减小，所以D正确。
16. (2021·安徽皖北协作区联考)已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N，则( )
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的
C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
答案：C
解析：
由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：因F2＝30 N＞F20＝25 N且F2＜F，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确。
17、(多选) (2021·河南省九师联盟高三模拟)下图中按力的作用效果分解正确的是( )
答案AD
解析：对B项图，物体的重力按效果分解成垂直接触面的力与垂直挡板的力，如图甲所示，故B错误；
对C项图，按照力的作用效果，拉力分解成如图乙所示，故C错误；A、D项图中力的分解是正确的，故A、D正确。
18. (2019·陕西西安市联考) 如图所示，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( )
A．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．
19．(200·山东济南期末)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
答案 D
解析 小球处于静止状态，其合力为零，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＋（\f(3,4)mg）2)＝eq \f(5,4)mg，选项D正确。
20．(2020·河南郑州质检)如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么( )
A．F1就是物体对斜面的压力
B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcsα
C．F2就是物体受到的静摩擦力
D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
答案 B
解析 F1是重力的一个分力，与物体对斜面的压力性质不同，A错误。物体对斜面的压力与F1方向相同，大小等于F1，且F1＝Gcsα，所以B正确。F2与物体受到的静摩擦力等大反向，故C错误。物体受重力、支持力、静摩擦力三个力的作用，故D错误。
21．(2020·吉林白城市高三月考)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图8是斧头劈木柴的情景．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头自身的重力，则劈的侧面推压木柴的力为( )
A.eq \f(d,l)F B.eq \f(l,d)F C.eq \f(l,2d)F D.eq \f(d,2l)F
答案 B
解析 斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F1、F2且F1＝F2，利用几何三角形与力的三角形相似有 eq \f(d,F)＝eq \f(l,F1)＝eq \f(l,F2)，得推压木柴的力F1＝F2＝eq \f(l,d)F，所以B正确，A、C、D错误．
22. (2020·贵州省普通高等学校招生适应性测试)如图所示，物体B与竖直墙面接触，在竖直向上的力F的作用下，A、B均保持静止，则物体B的受力个数为( )
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
答案C
解析：物体A处于静止状态，其受到的合外力为零，受力分析如图甲所示；对物体A、B整体受力分析如图乙所示，竖直墙面对物体B没有弹力作用，则墙面也不会提供静摩擦力；对物体B进行受力分析，如图丙所示，则物体B受到4个力的作用。选项C正确。
23.（多选）(2020·东北师大附中、哈师大附中、辽宁省实验中学高三下学期一模)(多选)如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对A施加水平向右的力F，两物体均保持静止，则物体B的受力个数可能是( )
A．2个B.3个
C.4个 D.5个
答案 AC
解析 对A受力分析可知，当F与A所受的静摩擦力大小相等时，则A、B之间没有弹力，当F比A所受的静摩擦力更大时，则A、B之间有弹力。当A对B没有弹力时，B受到重力和地面的支持力2个力；当A对B有弹力时，B还受到重力、地面的支持力与摩擦力，共4个力。故A、C正确，B、D错误。
24. 水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg 的重物，∠CBA＝30°，如图11所示，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为(g取10 N/kg)( )
A.50 N B.20 N
C.100 N D.50eq \r(3) N
答案 C
解析 由题意可得，对滑轮B受力分析，滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重力，即F1＝F2＝G＝mg＝100 N，用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则有合力F＝100 N，所以滑轮受绳的作用力为100 N，方向与水平方向成30°角斜向下。