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1、1 专题 02 相互作用 第 03 练 重力 弹力 摩擦力 基础训练 1关于重力及重心，下列说法中正确的是()A一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力 B据 Gmg 可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大 C物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下 D物体的形状改变后，其重心位置往往改变【答案】D【解析】由于物体放在水中时，受到向上的浮力，从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小了，但物体的重力并不改变，选项 A 错误；当两物体所处的地理位
2、置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上 g 值较小，导致质量大的物体的重力不一定大，选项 B 错误；重力的方向是竖直向下的，选项 C 错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，物体的形状改变后，其重心位置往往发生改变，选项 D正确 2.一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态，下列合理的是()【答案】D【解析】质量分布均匀的物体的重心在其几何中心物块在重力、两根轻绳的拉力作用下处于静止状态，故三个力属于共点力，则三个力的作用线必交于一点，D 选项符合要求，故选D.3.下列
3、图中各物体均处于静止状态 图中画出了小球 A 所受弹力的情况，其中正确的是()【答案】C 2【解析】选项 A 中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故 A 错误；选项 B 中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故 B 错误；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项 D 中大半圆对小球的支持力 FN2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故 D 错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C
4、正确 4.如图所示为一轻质弹簧的长度 L 和弹力 F 的关系图线，根据图线可以确定()A弹簧的原长为 10 cm B弹簧的劲度系数为 200 N/m C弹簧伸长 15 cm 时弹力大小为 10 N D弹簧伸长 15 cm 时弹力大小为 30 N【答案】ABD【解析】当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为 10 cm，故 A 正确；当弹簧的长度为 5 cm时，弹力为 10 N，此时弹簧压缩量 x10 cm5 cm5 cm0.05 m，根据胡克定律 Fkx得，k100.05 N/m200 N/m，故 B 正确；当弹簧伸长量 x15 cm0.15 m 时，根据胡克定律得，Fkx2000.15 N30
5、N，故 C 错误，D 正确 5.中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一 在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示则在向右行笔的过程中()A镇纸受到向左的摩擦力 B毛笔受到向左的摩擦力 C白纸只受到向右的摩擦力 D桌面受到向右的摩擦力 3【答案】BD【解析】白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故 A 错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力
6、，故 B 正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故 C 错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故 D正确 能力训练 1.如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B重力的方向总是垂直向下的 C物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D力是使物体运动的原因【答案】A【解析】物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向是竖直向下而不是垂直向
7、下，所以选项 A 正确，B 错误；从题图中可以看出，车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项 C 错误；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以选项 D 错误 2.（2022河北张家口高三期末）如图所示，劲度系数 k=100N/m 的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量 m=2kg 的小物块静止在弹簧的上端，小物块与弹簧不拴接，此时小物块位于 M点。现用外力 F 缓慢使小物块竖直向下移动 x=0.4m 至 N 点，然后撤去外力 F 并将小物块从N 点由静止释放，小物块离开轻弹簧后上升了 h=0.3m 高度。整个过程未超过轻弹簧的弹性限度，重力加速度 g
8、=10m/s2。则小物块在 N 点时轻弹簧储存的弹性势能为（）A6J B8J C14J D18J 4【答案】D【解析】物块平衡时，有 mgk x 物块由静止释放后上升的高度 0.9m Hxxh 由能量守恒定律得小物块在 N 点时轻弹簧储存的弹性势能 P18JEmgH 故选 D。3.（2020内蒙古高三训练）在图中，A、B 两物体之间一定有弹力作用的是（）ABCD【答案】B【解析】A该图中细线竖直，则 A 球只受重力和细线的拉力，不受 B 的支持力，选项 A错误；B该图中物体 A 受向下的重力，细线斜向上的拉力以及 B 对 A 的弹力，选项 B 正确；C该图中 AB 虽然接触，但是无形变，则两球
9、之间无弹力，选项 C 错误；D 该图中两细线竖直，则两球只受重力和细线的拉力作用，两球之间无弹力，选项 D 错误。故选 B。4.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为 m 的小球，重力加速度为 g.现使小车以加速度 a 向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是()A杆对小球的弹力一定竖直向上 B杆对小球的弹力一定沿杆向上 C杆对小球的弹力大小为 mg D杆对小球的弹力大小为 F mg2ma2【答案】D【解析】对小球受力分析如图，由图可知，当 a 大小不同时，杆上的弹力与竖直方向夹角也5 不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且 Fmg，故选
10、项 A、B、C 错误；由几何关系可知，F mg2ma2，选项 D 正确 5.一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 F110 N，F22 N，若撤去 F1，则木块受到的摩擦力为()A10 N，方向向左 B6 N，方向向右 C2 N，方向向右 D0【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，可知最大静摩擦力 Ffmax8 N当撤去力 F1后，F22 NFfmax，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，且与作用在木块上的
11、F2等大反向，故选 C.6.（2022黑龙江高三期末）我们经常会接触到一些民谚、俗语，都蕴含着丰富的物理知识，以下理解错误的是()A“泥鳅黄鳝交朋友，滑头对滑头”泥鳅黄鳝的表面都比较光滑，摩擦力小 B“一只巴掌拍不响”力是物体对物体的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其它物体上才能产生力的作用，才能拍响 C“人心齐，泰山移”如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和 D“鸡蛋碰石头，自不量力”鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力【答案】D【解析】A根据将物体的表面涂上润滑液后有助于减小摩擦力，所以“泥鳅黄鳝交朋友，滑头对滑头”泥鳅黄鳝的表面都比较光滑，摩擦
12、力小是正确的；故 A 正确 B物体之间的作用是相互的，“一只巴掌拍不响”就是说明力是物体对物体的作用；故 B正确；C“人心齐，泰山移”如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之6 和;故 C 正确 D作用力与反作用力总是大小相等，方向相反“鸡蛋碰石头，自不量力”说的是鸡蛋和石头相碰时，作用力与反作用力虽然大小相等，但石头的硬度要远大于鸡蛋的硬度；故 D 错误；7.（2021广西灵川县潭下中学高三期中）瓶子被握在手中保持静止，瓶口朝上，如图，瓶子受到的摩擦力（）A是静摩擦力 B是滑动摩擦力 C方向向上 D方向向下【答案】AC【解析】AB瓶子相对手是静止的，所以瓶子受到的是静摩擦力，
13、故 A 正确，B 错误；CD竖直方向上瓶子受重力和摩擦力而处于平衡，根据二力平衡条件可知，摩擦力的方向与重力方向相反，一定竖直向上，故 C 正确，D 错误。故选 AC。8.（2022上海杨浦模拟预测）如图所示，水平地面上有重力均为 40 N 的 A、B 两木块，它们之间夹有被压缩了 2.0 cm 的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数 k=400 N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为 0.25，系统处于静止状态。现用 F=10N 的水平力推木块 B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力 F 作用后（）A木块 A 所受静摩擦力大小为 10 N B木块 B 所受静摩擦力大小为 2.0 N C木块 B
14、 所受静摩擦力为 0 D弹簧的压缩量变为 2.5 cm【答案】B【解析】A对木块 A 受力分析可知，在水平方向上受到水平向左的弹力，及水平向右的摩擦力，根据胡克定律可知 2400 2.0 10 N8NFk x 弹 木块 A 的最大静摩擦力为 max0.2540N10NAAfG 7 由于max AFf弹，则木块 A 保持静止，所以木块 A 所受静摩擦力大小为 8 N，A 错误；BC对木块 B 受力分析可知，在水平方向上受到水平向右的弹力，及水平向右的摩擦力，及向左的推力，根据平衡条件可知，木块 B 所受静摩擦力大小为+BFFf弹 解得 2.0NBf B 正确；C 错误；D由于木块 A、B 的摩擦
15、力都没达到最大静摩擦力，所以都保持静止，则弹簧的压缩量保持不变，D 错误。故选 B。9.（2022宁夏六盘山高级中学模拟预测）如图所示，水平面上有质量1.0kgm 的静止物块，受到随时间 t 变化的水平拉力 F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力fF的大小，取重力加速度210m/sg。下列判断正确的是（）A物块与木板之间的动摩擦因数为 0.3 B5s 内拉力对物体做的功为 0 C4s 末物块所受合力大小为 4.0N D6s9s 内物块的加速度的大小为 2.0m/s2【答案】AD【解析】A从题图可知，物块开始滑动后，物块所受滑动摩擦力为 3N，依题意有 3Nmg 解得 0.3 故 A 正
16、确；B从题图可知，物块前四秒静止，第 5 秒开始拉力大于摩擦力，物块开始加速运动，则根据功的定义，可知第 5 秒内拉力对物体做正功，所以 5s 内拉力对物体做的功不为 0，故 B错误；C由题图可知，竖直方向上重力与支持力平衡；水平方向上，物块 4s 末受水平拉力为 4N、8 与之等大反向的最大摩擦力，则物块所受合力为 0，故 C 错误；D从题图可知，从第 6 秒开始，物块受到水平拉力与滑动摩擦力恒定，则有 2NFFfma合 解得 22m/sa 故 D 正确。故选 AD。10.（2022上海中学高三期中）艺术课上，老师将学生们的剪纸作品进行展出时，用一枚小磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上，下列
17、关于各物体的受力情况正确的是（）A磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的 B黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等 C磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等 D磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力【答案】C【解析】A磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的，故 A 错误；D磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力，故 D 错误；C设剪纸的重力大小为 G1，磁铁的重力大小为 G2，对磁铁分析，根据平衡条件以及牛顿第三定律可知磁铁对剪纸的摩擦力大小为 22fG 对磁铁和剪纸整体分析，可知黑板对剪纸的摩擦力大小为 1122fGGf 故 C 正确；B根据
18、平衡条件可知黑板对剪纸的压力大小等于磁铁对剪纸的压力大小，均设为 N，则黑板对剪纸的作用力大小为 2211FNf 磁铁对剪纸的作用力大小为 9 22221FNfF 故 B 错误。故选 C。素养训练 1.（2022上海宝山一模）如图所示，用手指转动旋钮，在这一过程中手指和旋钮之间（）A只有摩擦力 B既没有弹力，也没有摩擦力 C只有弹力 D既有弹力，又有摩擦力【答案】D【解析】因为手指能转动旋钮，靠的是手指和旋钮之间的摩擦力，而有摩擦力的前提是两者之间有弹力。故选 D。2.（2020北京高考真题）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在
19、粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的Ft图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A实验中必须让木板保持匀速运动 B图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 10:7 D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【答案】C【解析】AB为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力1 0 一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故 AB 错误；C由图
20、可知，最大静摩擦力约为 10N，滑动摩擦力约为 7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 10:7，故 C 正确；D根据 fNFF，NFmg 可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故 D 错误。故选 C。3.（2022吉林吉化第一高级中学校高三阶段练习）如图所示，将一张 A4 纸（质量可忽略不计）夹在水平放置在桌面上的物理书内，书对 A4 纸的压力大小为2N，A4 纸与书之间的动摩擦因数为 0.2，要把 A4 纸从书中拉出，拉力至少应为（）（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）A0.2N B0.4N C0.8N D1.6N【答案】C【解析】A4 纸与书上下两个接触面都有滑动摩
21、擦力，则有 220.22N0.8NNfF 当拉力等于摩擦力时，拉力最小，所以有 0.8NF 4.（2021福建省泉州第一中学高三模拟）某同学利用如图中所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平粗糙的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为 3.5kg 的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上，长木板质量为 1.5kg，木板和实验台的动摩擦因数相同。水平向左拉长木板，传感器记录的Ft图像如图乙所示，重力加速度大小210m/sg，下列说法正确的是（）1 1 A当长木板相对物块运动后，物块受到的摩擦力方向向右 B物块与长木板间的动摩擦因数约为 0.28 C向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图
22、乙中的曲线一定相同 D若长木板滑动后，要使长木板能沿实验台匀速运动（木板与物块未分离），则向左拉长木板的力约为 17N【答案】D【解析】A当长木板相对物块运动后，物块相对长木板向右滑动，受到的摩擦力方向向左，故 A 错误；B由题图乙可知，物块与长木板间的滑动摩擦力大小约为 7N，则物块与长木板间的动摩擦因数约为 ffN0.2FFFmg 故 B 错误；C 长木板不仅受到物块对其的摩擦力，还受到实验台对其的摩擦力，两个摩擦力方向相同，所以向左拉长木板的力与物块受到的摩擦力不可能在任意时刻大小相等，则向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定不同，故 C 错误；D长木板滑动后，要使长木板能沿实验台匀速运动（木板与物块未分离），则向左拉长木板的力约为()17NFmgMm g 故 D 正确。故选 D。