【师说】2021高考物理一轮复习重力弹力摩擦力课后练习(2021新题,含解析)

1 / 6 【师说】2021高考物理一轮复习重力弹力摩擦力课后练习（2021新题，含解析）

一、选择题

1.如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则( )

A．A、B间没有静摩擦力

B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上

C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ

D．A与B间的动摩擦因数μ＝tanθ

解析 当A、B以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑时，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ，C正确；A对B的摩擦力等于B的重力沿斜面方向的分力，A错误；由牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，B错误；A与B的摩擦力是静摩擦力，故不能确定A、B之间的动摩擦因数，D错误．

答案 C

2．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2 m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示．当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧劲度系数为k1，小弹簧劲度系数为k2)(

)

A．k1＝100 N/m，k2＝200 N/m

B．k1＝200 N/m，k2＝100 N/m

C．k1＝100 N/m，k2＝300 N/m

D．k1＝300 N/m，k2＝200 N/m

解析 依照F－x图象的斜率可求得，k1＝20 N m＝100 N/m，k1＋k2＝50 N－20 N m－ m＝300 N/m，因此k2＝200 N/m，选项A正确．

答案 A

3．如图所示，有一重力不计的长方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( ) 2 / 6

A．容器受到的摩擦力不变

B．容器受到的摩擦力逐步增大

C．水平力F可能不变

D．水平力F必须逐步增大

解析 依照平稳条件可知，容器受到的摩擦力等于重力，因此容器受到的摩擦力逐步增大，即A错误、B正确；容器受到墙面的弹力大小等于水平力F的大小，当F较大，容器与墙面之间的最大静摩擦力始终大于其重力时，水平力F可能不变，即C正确、D错误．

答案 BC

4．如图所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．现缓慢减小A的倾角θ，下列说法正确的是(

)

A．A受到的压力逐步变大

B．A受到的摩擦力逐步变大

C．C对B的压力逐步变大

D．C受到三个力的作用

解析 对B、C整体进行受力分析，可得A受到的压力为N＝(mB＋mC)gcosθ，摩擦力大小为f＝(mB＋mC)gsinθ，在缓慢减小A的倾角θ的过程中，N增大，f减小，因此A正确、B错误；对C进行研究可知C只受重力和B对C的支持力，依照二力平稳条件可知C对B的压力不变，因此C、D均错．

答案 A

5.

如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平地面上，右面靠墙，小车的上表面是一个光滑的斜面，斜面的倾角为α，当地重力加速度为g，那么当有一个质量为m的物体在那个斜面上自由下滑时，小车对右侧墙壁的压力大小是( )

A．mgsinαcosα

B．Mmgsinαcosα/(M＋m)

C．mgtanα

D．Mmgtanα/(M＋m)

解析 质量为m的物体在那个斜面上自由下滑时，物体对斜面的压力等于mgcosα.隔离小车，分析其受力情形，由平稳条件可得，墙壁对小车向左的弹力等于mgsinαcosα.由牛顿3 / 6 第三定律可得，小车对右侧墙壁的压力大小是mgsinαcosα，选项A正确．

答案 A

6.

如图所示，一个质量为m的滑块静止于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则( )

A．滑块可能受到三个力作用

B．弹簧一定处于压缩状态

C．斜面对滑块的支持力大小可能为零

D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg

解析 假设没有弹簧同时斜面足够粗糙，滑块也可能静止在题图所示位置，因此弹簧可能处于原长状态，现在滑块受到三个力的作用，选项A正确、B错误；假如斜面对滑块的支持力大小为零，那么斜面与滑块之间确信没有摩擦力，滑块只受到竖直向下的重力和沿弹簧方向的拉力，二力不可能平稳，因此斜面对滑块的支持力大小不可能为零，选项C错误；依照滑块沿斜面方向上的平稳条件可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg，选项D正确．

答案 AD

7.

如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )

A．等于零

B．不为零，方向向右

C．不为零，方向向左

D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右

解析 本题考查整体法和隔离法分析物体的受力问题，意在考查考生对差不多模型和差不多方法的把握情形．因为物块匀速下滑而斜面体静止，可知两者受力差不多上平稳的，因此把它们当做一个整体，可知水平方向上不受摩擦力，A项对．

答案 A

如图所示，光滑水平地面上的小车质量为M，站在小车水平底板上的人质量为m，且m≠M.人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间的摩擦．在人和车一起向右加速运动的过程中，下列说法正确的是( )

A．人受到向左的摩擦力 4 / 6 B．人受到向右的摩擦力

C．人拉绳的力越大，人和车的加速度越大

D．人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越大

解析 设绳子对人的拉力为FT，人所受车的摩擦力为Ff人，方向与绳子对人的拉力方向一致．则对人和车组成的系统由牛顿第二定律可知加速度a＝2FTm＋M，拉力FT越大，系统的加速度越大，C正确；对人进行受力分析知FT＋Ff人＝ma，得Ff人＝m－Mm＋MFT，由于m、M大小未知，因此人所受车对其摩擦力的方向未知，但拉力FT越大，摩擦力越大，D正确．

答案 CD

9．如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧，一端系在小球上，另一端固定在P点．小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为( )

解析 对小球受力分析如图所示；由力的合成可知，FN和F的合力与重力mg等大反向，由几何关系可知F＝mg2cos30°＝3mg3，又由胡克定律得F＝kx，解得x＝3mg3k，C正确．

答案 C

10.

如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L1＝ cm，当弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L2＝ 取 m/s2.由此可知( ) 5 / 6 A．弹簧的原长是1.70 cm

B．仅由题给数据无法获得弹簧的原长

C．弹簧的劲度系数是28 N/m

D．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数

解析 设弹簧原长为L0，由胡克定律得k(L1－L0)＝mg，k(L2－L0)＝2mg，解得L0＝ cm，k＝29 N/m，A正确．

答案 A

二、非选择题

如图所示，斜面倾角为θ＝30°，一个重20 N的物体在斜面上静止不动．弹簧的劲度系数为k＝100 N/m，原长为10 cm，现在的长度为6 cm.

(1)试求物体所受的摩擦力大小和方向．

(2)若将那个物体沿斜面上移6 cm，弹簧仍与物体相连，下端仍固定，物体在斜面上仍静止不动，那么物体受到的摩擦力的大小和方向又如何呢？

解析 (1)设物体所受的摩擦力大小为f1，方向沿斜面向上，

对物体m进行受力分析，则有f＝mgsinθ－F，

由于F＝kx1＝4N，故f1＝20 N×12－4 N＝6 N，方向沿斜面向上．

(2)若将物体上移，设物体所受的摩擦力大小为f2，方向沿斜面向上，

则再对物体进行受力分析可得：f2＝mgsinθ＋F′，

由于F′＝kx2＝100 N/m m－ m)＝2 N，故f2＝20 N×12－2 N＝12 N，方向沿斜面向上．

答案 (1)6 N，方向沿斜面向上 (2)12 N，方向沿斜面向上

12.

[2020·池州模拟]如图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．

(1)求这时两弹簧的总长．

(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板对物体m2的支持力大小．

解析 (1)设上面弹簧的伸长量为Δx1，下面弹簧的伸长量为Δx2，由物体的平稳及胡克定律得，k1Δx1＝(m1＋m2)g， 6 / 6 Δx1＝m1＋m2gk1，k2Δx2＝m2g，Δx2＝m2gk2

因此总长为L＝L1＋L2＋Δx1＋Δx2＝L1＋L2＋m1＋m2gk1＋m2gk2.

(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长Δx，下面弹簧缩短Δx.

对m2：FN＝k2Δx＋m2g

对m1：m1g＝k1Δx＋k2Δx

FN＝m2g＋k2k1＋k2m1g.

答案 (1)L1＋L2＋m1＋m2gk1＋m2gk2 (2)m2g＋k2k1＋k2m1g

13.

[2020·苏州模拟]如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一

质量为m2的重物，现用力F沿斜面向上缓慢推动m2，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，试求：

(1)m1、m2各上移的距离．

(2)推力F的大小．

解析 (1)没加推力时：k2x2＝m2gsinθ

k2x2＋m1gsinθ＝k1x1

加上推力后，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，k1的伸长量与k2的压缩量均为x，对m1受力分析可得：

k1x＋k2x＝m1gsinθ

因此m1上移的距离d1＝x1－x＝m1＋m2gsinθk1－m1gsinθk1＋k2

m2上移的距离d2＝x2＋x＋d1＝x2＋x1＝m2gsinθk2＋m1＋m2gsinθk1.

(2)分析m2的受力情形，有：

F＝m2gsinθ＋k2x＝m2gsinθ＋k2m1gsinθk1＋k2.

答案 (1)m1＋m2gsinθk1－m1gsinθk1＋k2

m2gsinθk2＋m1＋m2gsinθk1

(2)m2gsinθ＋k2m1gsinθk1＋k2