（新课标卷）河北省2022届高三物理二轮 知识点专题复习 重力 弹力 摩擦力（含解析）

河北2022年高考二轮知识点专题复习重力　弹力　摩擦力1．关于摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B．两个物体间有弹力一定有摩擦力C．汽车在水平公路上行驶，驱动轮受到的摩擦力向前D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大，手受到杆的摩擦力越大[答案]　C[解析]　有摩擦力一定有弹力，A错；有弹力不一定有摩擦力，B错；驱动轮与地面间的摩擦力是动力，此时方向向前，C正确，演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错。2．如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为(　　)A．4　　　　　B．5　　　　　C．6　　　　　D．7[答案]　C[解析]　先用隔离法，选取A为研究对象，A必受到B对其施加的水平向左的摩擦力，所以A对B施加了水平向右的摩擦力；再运用整体法，选取A和B组成的系统为研究对象，系统做匀减速直线运动，合力方向向左，即地面对系统施加了水平向左的摩擦力；最后再选取B为研究对象，其共受到6个力的作用：竖直向下的重力，A对其竖直向下的压力和水平向左的摩擦力，地面对它竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及水平拉力F。本题答案为C项。3．将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则(　　)A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力-7-\nD．A、B之间可能存在摩擦力[答案]　AD[解析]　经分析，绳子上拉力可能为零，地面受的压力不可能为零，选项A对而B错；由于绳子处于竖直伸直状态，绳子中拉力只可能竖直向上，所以地面与物体B间不可能存在摩擦力，而A、B之间可能存在摩擦力，选项C错而D对。4.用一枚磁性棋子把一张没有磁性的卡片压在磁性黑板的竖直平面上，磁性棋子、卡片以及磁性黑板三个物体均有一定的重量，它们静止不动，如图所示，下列说法正确的是(　　)A．磁性棋子受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板B．磁性棋子受到的磁力和弹力是一对作用力和反作用力C．卡片受到四个力作用D．卡片会受到两个摩擦力作用[答案]　D[解析]　本题考查重力、弹力、摩擦力，意在考查物体的受力分析，整体法与隔离法的应用，以磁性棋子为研究对象，它受到四个力作用，只有磁力是磁性黑板施加的，弹力和摩擦力是卡片施加的，重力是地球施加的，磁性棋子受到的磁力和弹力是一对平衡力，A、B错误；卡片两个平面都会受到弹力和摩擦力作用，还有重力作用，C错误，D正确。5．如图所示，将两相同的六边形木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，b的右端用橡皮筋与墙壁相连。开始时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，橡皮筋有拉力。现将橡皮筋剪断，则剪断瞬间(　　)A．a所受的摩擦力大小不变B．a所受的摩擦力方向向右C．b所受摩擦力为零D．b所受摩擦力方向向左[答案]　ABD[解析]　剪断前，弹簧处于压缩状态，所以弹簧对a的弹力方向向左，对b-7-\n的弹力方向向右，橡皮筋剪断瞬间，弹簧上的弹力不能突变，所以a的受力不变，a所受的摩擦力大小不变，方向与弹簧对a的弹力方向相反，即水平向右，A、B两项正确，剪断前，b受到弹簧水平向右的推力、橡皮筋水平向右的拉力和地面水平向左的静摩擦力的作用，三力平衡，显然，静摩擦力大小等于推力和拉力大小之和，剪断瞬间，橡皮筋的拉力突然消失，但弹簧水平向右的推力不变，b所受摩擦力方向仍然向左，大小突然减小，但不为零，所以C项错误，D项正确。6．如图所示，在大型车站、广场和商场通常都安装了智能化的自动扶梯。所谓“智能化”就是自动扶梯在没有乘客乘行时，以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行，从而达到节约能源的目的，试分析自动扶梯在运送乘客的过程中(　　)A．乘客始终受摩擦力作用B．乘客经历先超重再失重C．乘客对扶梯的作用力先斜向下，再竖直向下D．扶梯对乘客的作用力始终竖直向下[答案]　C[解析]　匀速时乘客不受摩擦力作用，A错误；当扶梯先加速再匀速时，加速上行阶段乘客处于超重状态，匀速时处于平衡状态，B错误；乘客加速时受摩擦力和支持力作用，可知此时扶梯对乘客的作用力先斜向上，由牛顿第三定律可得乘客对扶梯的作用力先斜向下，C正确，D错误。7．如图所示，光滑斜面的倾角都是α，球的质量都是m，球用轻绳系住静止在斜面上，甲图悬线与斜面平行，乙图悬线沿水平方向，丙图悬线沿竖直方向，丁图悬线与水平面的夹角大于α。关于球对斜面压力的大小N有下列说法：①甲图N一定最大；②乙图N一定最大；③丙图N一定为零；④丁图N可能最小。以上说法正确的有(　　)A．只有①④B．只有②③-7-\nC．只有①③D．只有②④[答案]　B[解析]　对小球受力分析并根据平衡条件以及牛顿第三定律可得，四种情况中N的大小分别为N甲＝mgcosα、N乙＝mg/cosα、N丙＝0和N丁＝mgcosα－Tsinθ(其中T为绳子的拉力，θ为绳与斜面间的夹角)，显然，乙图N一定最大，丙图N一定为零，即只有说法②③正确。本题答案为B项。8．如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)，下列说法正确的是(　　)A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上[答案]　A[解析]　由题图可知，细绳上拉力等于弹簧的示数，F绳＝4.9N。设物体受到一个沿斜面向下的摩擦力f，则物体静止在斜面上受到四个力的作用：重力G、斜面对物体的支持力N、绳拉力F绳、斜面对物体的静摩擦力f，将重力G分解成沿斜面向下的分力Gx和垂直斜面向下的分力Gy。则Gx＝mgsin30°＝4.9N，Gy＝mgcos30°＝4.9N，物体受力平衡，N＝Gy＝4.9N，选项D错；斜面对物体的支持力N垂直斜面向上，选项C错；由f＋Gx＝F绳，代入数据，得f＝0，斜面对物体没有摩擦力，选项A正确，选项B错误。9.如图所示，用弹簧秤称一物体的重力时，读数为7.5N。把这个物体放在倾角θ＝37°的斜面上，用同样的弹簧秤平行于斜面拉着该物体向上做匀速运动时，弹簧秤的读数为6N，斜面对物体的支持力大小等于________N，物体与斜面之间的动摩擦因数等于______。-7-\n[答案]　6　0.25[解析]　斜面上的物体受力如图。其中F为弹簧秤拉力，F′为摩擦力，由题意知G＝7.5N，F＝6N。在平行斜面方向上F＝F′＋Gsin37°，在垂直斜面方向上FN＝Gcos37°，所以斜面对物体的支持力为6N，摩擦力大小为1.5N。由F′＝μFN得动摩擦因数为0.25。10.一劲度系数为1N/cm的轻质弹簧上端固定于O点，下端悬挂一个光滑的定滑轮C，已知C重1N。木块A、B用跨过定滑轮的轻绳相连接，A、B的重力分别为5N和2N。整个系统处于平衡状态，如图所示，则地面对木块A的支持力大小为__________，弹簧伸长量为____________。[答案]　3N　5cm[解析]　对B木块受力分析：B受到绳子的拉力和重力，二力平衡，所以绳子的拉力等于B木块的重力。对A木块分析：A受到绳子拉力、重力和地面的支持力，其中重力的大小等于绳子拉力的大小加上地面对它的支持力。根据以上的分析，地面对木块A的支持力大小为3N。弹簧的拉力应该等于两个绳子的拉力加上滑轮C的重力，所以弹簧的拉力是5N，由F＝kx得x＝5cm。11．如图所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝13N和F2＝6N的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：-7-\n(1)物体所受的摩擦力的大小与方向。(2)当只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向。(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力大小方向又如何？[答案]　(1)7N，水平向右　(2)6N，水平向左(3)8N，水平向右[解析]　最大静摩擦力Fm＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N(1)因为F1－F2＝13N－6N＝7N<Fmax，所以摩擦力为静摩擦力，且Ff1＝7N，方向与物体相对运动趋势方向相反，即水平向右。(2)因为F2＝6N<Fmax，所以摩擦力为静摩擦力，且Ff2＝6N，方向与F2方向相反，即水平向左。(3)因为F1＝13N>Fmax，所以摩擦力为滑动摩擦力，Ff3＝μFN＝8N，方向与F1方向相反，即水平向右。12、如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.50，A物体质量m＝30kg，B物体质量M＝10kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m。现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当移动到某处时，A，B间开始发生相对滑动，求：此时的水平推力F的大小和在此过程中物体A的位移大小。(g取10m/s2)[答案]　350N　0.6m[解析]　AB间开始发生相对运动时，就是B给A的摩擦力等于滑动摩擦力时，对B受力分析，B受A给B向右的摩擦力μmg，地面给B向右的摩擦力μ(m＋M)g，对物体B由于力的平衡条件得F＝2μmg＋μMg，代入可得F＝350N。对A受力分析，由二力平衡kx＝μmg，解得x＝0.6m。13．用一根长20cm、劲度系数k＝200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7cm-7-\n时，木块在桌面上做匀速运动，则：(1)木块受到的最大静摩擦力多大？静摩擦力的变化范围怎样？(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7cm时，滑动摩擦力如何变化？(g＝10N/kg)[答案]　(1)4.8N　0～4.8N　(2)0.34　(3)大小不变[解析]　(1)木块在未滑动前，根据二力平衡条件可知，木块受到桌面的弹力FN与物体重力G大小相等、方向相反，静摩擦力F′与弹簧的拉力F大小相等、方向相反，其受力情况如图所示。木块在刚滑动之前，受到静摩擦力已达到最大值，其最大值为：Fmax＝F＝k(x1－x0)＝200×(0.224－0.20)N＝4.8N木块在未开始运动之前，受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反。可见木块受到摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大，其变化范围是0～Fmax，则0～4.8N。(2)当木块做匀速运动时，木块受到的滑动摩擦力F滑与弹簧的拉力大小相等、方向相反。F滑＝F′＝k(x2－x0)＝200×(0.217－0.20)N＝3.4N，因为F滑＝μFN＝μG所以动摩擦因数为μ＝＝＝0.34(3)因为滑动摩擦力F滑＝μFN，F滑是由FN决定的，μ和FN不变，所以F滑不变，可见在木块滑动后，弹簧的长度小于或大于21.7cm时，只是拉力变化，滑动摩擦力的大小与木块的运动状态无关。-7-