1、1第一节 重力 弹力 摩擦力(建议用时：40 分钟)一、单项选择题1(2016高考江苏卷)一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( )A40 m/N B40 N/mC200 m/N D200 N/m解析：选 D.由胡克定律可知，弹簧的劲度系数为 k N/m200 N/m，D 项正Fx 40.02确2.如图所示，一倾角为 45的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力 F，且 F 通过球心下列说法正确的是( ) A球一定受墙水平向左的弹力B球可能受墙水平向左的弹力C球一定受斜面水平向左的弹力D球可能受垂直
2、于斜面向上的弹力解析：选 B.F 的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上， F 增大时墙才会对球有弹力，所以选项 A 错误，B 正确；斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面向上，所以选项 C、D 错误3.(2019聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆 A，杆顶固定一个小球 B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )解析：选 C.小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度 a gsin ( 为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会
3、发生弯曲，C 正确24.如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为 F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：弹簧的左端固定在墙上；弹簧的左端受大小也为 F的拉力作用；弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动若认为弹簧质量都为零，以 L1、 L2、 L3、 L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )A L2 L1 B L4 L3C L1 L3 D L2 L4解析：选 D.弹簧伸长量由弹簧的弹力( F 弹 )大小决定由于弹簧质量不计，这四种情况下， F 弹 都等于弹簧右端拉力 F，因而弹簧伸长量均相同，故选 D 项5.(201
4、9天津模拟)如图所示，质量为 m 的木块在质量为 M 的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为 1，木块与木板间的动摩擦因数为 2，木板一直静止，那么木板受到地面的摩擦力大小为( )A 1Mg B 2mgC 1(m M)g D 1Mg 2mg解析：选 B.因为木块对木板的摩擦力大小为 2mg，方向水平向右，而木板静止，所以地面给木板的静摩擦力水平向左，大小为 2mg，选项 B 正确6.如图，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的小球在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块平衡时， a、 b 间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物
5、块的质量为( )A. B m m2 32C m D2 m解析：选 C.由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为3120，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C 项正确7.(2019四川彭州中学模拟)物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后( )A M
6、 将减速下滑 B M 仍匀速下滑C M 受到的摩擦力变小 D M 受到的摩擦力变大解析：选 B.传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿传送带斜向上的滑动摩擦力传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块沿传送带斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然沿传送带斜向上，所以物块仍匀速下滑二、多项选择题8.如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是( ) A台灯受到水平向左的摩擦力B若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变
7、大C支架对灯头的支持力方向竖直向上D整个台灯所受的合外力为零解析：选 CD.以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，故选项 A 错误，选项 D 正确；根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故选项 C 正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故选项 B 错误9(2019晋中模拟)水平桌面上平放着一副共 54 张且每一张质量都相等的扑克牌牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数都相等用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)设最大
8、静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )A第 1 张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相同B从第 2 张牌到第 M 张牌之间的牌不可能发生相对滑动4C从第 2 张牌到第 M 张牌之间的牌可能发生相对滑动D第 54 张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反解析：选 ABD.第 1 张牌在手指静摩擦力的作用下水平移动，所以摩擦力的方向与手指运动的方向相同，选项 A 正确；设竖直压力为 FN，每张牌的质量为 m，第 n 张牌(54 n2)受上面第 n1 张牌的摩擦力最大为 Ff FN( n1) mg，方向与手指的运动方向相同；受下面第 n1 张牌的摩擦力最大为 F f (FN nmg)，方向与手
9、指的运动方向相反，由于Ff F f，所以从第 2 张牌到第 M 张牌之间的牌不可能发生相对滑动，选项 B、D 正确，C错误10如图所示，水平地面粗糙， A、 B 两同学站在地上水平推墙甲图中 A 向前推B， B 向前推墙；乙图中 A、 B 同时向前推墙每人用力的大小都为 F，方向水平则下列说法中正确的是( )A甲图方式中墙受到的推力为 2FB乙图方式中墙受到的推力为 2FC甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为 FD乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为 F解析：选 BD.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为 F 合 2 F.根据力的
10、平衡可知 A、 B 两人受到的静摩擦力均为 Ff F.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有 B 对它的推力 F，如图(b)所示然后再以 B 为研究对象， B 同学的受力情况如图(c)所示， B 受到 A 的推力 F 和墙壁的反作用力 F 1，由于 F F 1，所以此时 B 在水平方向不受摩擦力的作用再以 A 为研究对象， A 同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于 A 对 B 的作用力为 F，所以 B 对 A 的反作用力 F 2 F，根据力的平衡可知 A 所受地面的摩擦力为 F.三、非选择题11.传送带以恒定的速率 v10 m/s 运动，已知它与水平面成 37
11、，如图所示，PQ16 m，将一个小物体无初速度地放在 P 点，小物体与传送带间的动摩擦因数为5 0.5，问当传送带逆时针转动时，小物体运动到 Q 点的时间为多少( g 取 10 m/s2)? 解析：当传送带逆时针转动时，对物体受力分析：重力 mg、支持力 N 和摩擦力 f(方向向下)则由牛顿第二定律有： mgsin mg cos ma1代入数据解得 a110 m/s 2(方向沿斜面向下)故当经过时间 t11 s 后，物体的速度与传送带相同此时物体运动了 5 m，则在此后的过程中摩擦力 f 的方向向上则由牛顿第二定律有： mgsin mg cos ma2 代入数据解得 a22 m/s 2(方向沿
12、斜面向下)在由运动学公式 L vt2 a2t12 2解得 t21 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为 t 总 (11) s2 s. 答案：见解析12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 A，最下端挂着质量为 m2的另一物体 B，整个装置处于静止状态(1)这时两个弹簧的总长度为多大？ (2)若用一个质量为 M 的平板把下面的物体 B 竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体 B 的压力大小解析：(1)劲度系数为 k1的轻质弹簧受到向下的拉力为( m1 m2)g，设
13、它的伸长量为x1，根据胡克定律有(m1 m2)g k1x1，解得 x1（ m1 m2） gk1劲度系数为 k2的轻质弹簧受到向下的拉力为 m2g，设它的伸长量为 x2，根据胡克定律有6m2g k2x2，解得 x2m2gk2这时两个弹簧的总长度为L L1 L2 x1 x2 L1 L2 .（ m1 m2） gk1 m2gk2(2)根据题意，下面的弹簧应被压缩 x，上面的弹簧被拉伸 x，以 A 为研究对象，根据平衡条件有(k1 k2)x m1g，解得 xm1gk1 k2以 B 为研究对象，设平板对 B 的支持力为 FN，根据平衡条件有FN k2x m2g m2gk2m1gk1 k2故这时平板受到下面物体 B 的压力大小F N m2g.k2m1gk1 k2答案：(1) L1 L2 （ m1 m2） gk1 m2gk2(2) m2gk2m1gk1 k2
