【突破高考】福建省2022年高考物理 能力专项突破课时提能演练 2.1重力弹力摩擦力（含解析）

【突破高考】福建省2022年高考物理能力专项突破课时提能演练2.1重力弹力摩擦力（含解析）(40分钟100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题9分，共72分.每小题只有一个选项正确)1.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为()A.kxB.kx+GC.G-kxD.以上都不对2.(2022·漳州模拟)如图所示，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.-1B.2-C.-D.1-3.(易错题)如图所示，物体m静止在倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的推力F=kt(k为比例常量、t为时间)作用在物体上，从t=0开始，物体所受摩擦力f随时间t的变化的关系是图中的()-6-\n4.(预测题)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是()A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球一定不受墙的弹力C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上5.A、B、C三个物体如图所示放置在水平面上，所有接触面均不光滑，有一个水平向右的力F作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速运动，则()A.B对A的静摩擦力方向水平向左B.B对A的静摩擦力方向水平向右C.C对A的静摩擦力方向水平向左D.地面对B和对C的摩擦力方向一定相反6.(2022·银川模拟)在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图所示.若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为()A.μGB.μF+GC.GD.7.(2022·揭阳模拟)如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是()A.弹簧对P的弹力T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小B.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大C.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大D.弹簧对P的弹力T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小-6-\n8.(易错题)如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(2022·龙岩模拟)(12分)(1)如图甲所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受弹力.(2)如图乙所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力.10.(创新题)(16分)木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.答案解析-6-\n1.【解析】选B.设球在A处时弹簧已压缩了Δx，球平衡时弹力FA=G=kΔx，球在B处时，弹簧又压缩x，球再次达到平衡时弹力FB=k(Δx+x)=G+kx，故B正确.2.【解析】选B.当用F1拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60°=μ(mg-F1sin60°)；当用F2推物块时，又有F2cos30°=μ(mg+F2sin30°)，又F1=F2，求得μ==2-，故B正确.3.【解析】选D.因物体静止，故所受摩擦力为静摩擦力，沿斜面方向：f=mgsinθ，垂直斜面方向：N=mgcosθ；施加力F后，垂直斜面方向：N′=F+mgcosθ，沿斜面方向：f=mgsinθ，故斜面受到压力变大，静摩擦力大小不变，D正确.【变式备选】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f随t的变化关系是图中的()【解析】选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力f的作用,由于f从零开始均匀增大，开始一段时间f<G，物体加速下滑；当f＝G时，物体的速度达到最大值,之后f>G，物体向下做减速运动，直至减速为零.在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为f＝μN＝μF＝μkt，即f与t成正比，是一条过原点的倾斜直线；当物体速度减为零后，滑动摩擦力变为静摩擦力，其大小为f＝G，所以物体静止后的图线平行于t轴，故B正确.4【解析】选C.F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才对球有弹力，故A、B错误；而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落，故C正确，D错误.5.【解析】选A.物体B相对地面水平向右运动，所受地面的滑动摩擦力方向向左，因B匀速运动，故A对B的静摩擦力方向水平向右，从而B对A的静摩擦力方向水平向左，A正确，B错误；物体A水平向右匀速运动，B对它的静摩擦力方向水平向左，因而C对A的静摩擦力方向水平向右，C错误;地面对B和对C的摩擦力方向都向左，故D错误.6.【解析】选C.由f=μN得f=μF,A、B错误；由竖直方向二力平衡得f=G,C正确，D错误.【总结提升】摩擦力大小的计算技巧分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力.-6-\n(1)若是滑动摩擦力，则根据公式f=μN、力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记压力N一般情况下不等于重力.(2)若是静摩擦力，则只能根据力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记不能用公式f=μN计算静摩擦力.7.【解析】选B.在P被拉动之前的过程中，弹簧长度不变，弹簧对P的弹力T的大小保持不变；由于弹簧长度小于原长，P有向右的运动趋势，所受静摩擦力向左，用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P的过程中，地面对P的摩擦力始终增大，选项B正确.8.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系.(2)水平面对C的支持力利用整体法分析.【解析】选C.以B物体为研究对象，沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力，所以可能为0，可能沿斜面向上或向下，A错误；对B、C整体受力分析可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡，方向水平向左，B错误，C正确；水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力，D错误.9.【解析】(1)面与面、点与面接触处的弹力方向垂直于面；点、曲面接触处的弹力方向，垂直于接触点的切面，如图甲所示，在A点，弹力F1应该垂直于球面并沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，也沿半径指向球心O.本题中，弹力必须指向球心，而不一定指向重心.又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上.(6分)(2)如图乙所示，A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上.(6分)答案：见解析10.【解析】未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即FA＝FB＝F弹＝kx＝400×0.02N＝8N(4分)-6-\n木块B受地面的最大静摩擦力为：＝μNB＝0.25×60N＝15N(3分)施加F后，对木块B有：F＋F弹＜(3分)故B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：F′B＝F＋F弹＝9N(3分)施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为：F'A＝8N(3分)答案：8N9N-6-