2022年重力弹力摩擦力试卷 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆考点 5重力弹力摩擦力考点名片考点细研究： 本考点是历年高考必考的内容之一，在高考试题中占有较高的分值。其主要包括的考点有：重力、静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数、胡克定律等。其中考查到的如：20XX 年广东高考第 19 题、20XX 年广东高考第 14 题、20XX 年江苏高考第 8 题、20XX年上海高考第 8 题等。备考正能量： 本考点内容可以以选择题形式单独命题，也可以在计算中综合命题， 难度中等偏下。预计今后高考将聚焦于重力的计算、弹力大小和方向的判断、摩擦力的分析与计算。弹簧类试题、滑块类试题命题几率非常高。一、基础与经典1. 如图所示，小车受到水平向右的

2、弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是 () A弹簧发生拉伸形变B弹簧发生压缩形变C该弹力是小车形变引起的D该弹力的施力物体是小车精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆答案A 解析小车受到水平向右的弹力作用，是弹簧发生拉伸形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，故只有A 项正确。2. 如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触， A、B 两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是() A物体受重力、 B 点的支持力、 A 点的弹力作用B物体受重力、 B 点的支持力作用C物

3、体受重力、 B 点的支持力、地面的弹力作用D物体受重力、 B 点的支持力、物体对地面的压力作用答案B 解析假设没有光滑墙壁，物体也不会左右滚动，可见物体并未受到 A 点的弹力， A 错误； B 点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力，所以C 错误；物体对地面的压力作用在地面上，并不是物体受到的力，受力分析时一定要明确研究对象，D 错误；综上， B正确。3关于力的概念，下列说法中正确的是() A因为力是物体对物体的作用，所以力与物体是相互依存的B给出一个受力物体，可以同时找到几个施力物体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共

4、 22 页学而不思则惘，思而不学则殆C放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，这是由于书本发生微小形变而产生的D压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力，等弹簧被压缩一段距离后才反过来给手一个弹力答案B 解析力依存于物体，而物体不依存于力，选项A 错误；一个物体同时受到多个力的作用时，该物体是受力物体，而每个力对应一个施力物体，选项 B 正确；弹力是施力物体发生弹性形变而对受力物体的作用力，选项 C 中书本受到的弹力是由于桌面发生微小形变而对书本产生的力，选项C 错误；压缩弹簧时，手对弹簧的压力与弹簧对手的弹力是一对作用力和反作用力，它们同时产生，选项D 错误。4关于弹力的下列说法正确的是() A相互接

5、触的物体间不一定有弹力B站在地面上的人受到的弹力是人脚形变后欲恢复形变而产生的C细线悬挂着小球，细线对小球的弹力就是小球受到的重力D走在沼泽地上会下陷，是因为弹力中的支持力小于压力答案A 解析弹力的产生必须同时满足接触和发生弹性形变，故接触不一定就会有弹力， 选项 A 正确；物体受到弹力的原因是施力物体要恢复原状对受力物体施加的力，站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的，选项B 错误；细线对小球的弹力和小球受到的重力性质不同，两者仅仅因为小球处于平衡状态时大小相等而已，选项C错误；力的作用是相互的， 人对沼泽多大的力， 沼泽也对人多大的力，选项 D 错误。精选学习资料 - - - -

6、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆5如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30 ，弹簧 C 水平，则弹簧 A、C 的伸长量之比为 () A.34 B43 C12 D21 答案D 解析弹簧 A、C 的弹力可看成两小球构成系统的外力，可用整体法分析。以两个小球及弹簧B 整体为研究对象， 受力分析如图所示，则根据平衡条件，在水平方向有FAsin30 FC，即 A、C 两弹簧的弹力之比 FA FC2 1。由于两弹簧完全相同，根据胡克定律知，两弹簧的伸长

7、量之比 xA xCFA FC2 1，D 正确。6如图所示，质量均为m 的木块 A 和 B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接， 最初系统静止， 现在用力缓慢拉A 直到 B 刚好离开地面，则这一过程A 上升的高度为 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆Amg/kB2mg/kC3mg/kD4mg/k答案B 解析系统最初静止时， 以木块 A 为研究对象得弹簧的压缩量x1mg/k。B 刚好离开地面时，以木块B 为研究对象得弹簧的伸长量x2mg/k。A 上升的高度 hx1x22mg/k，故 B 正

8、确。7如图所示，质量为m 的木块 P 在质量为 M 的长木板 ab 上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为1，木块 P 与长木板 ab间的动摩擦因数为2，则长木板 ab受到地面的摩擦力大小为() A1MgB1(mM)gC2mgD1Mg2mg答案C 解析木块 P 在长木板 ab 上滑行，木块受到长木板向左的滑动摩擦力 F12mg 作用，根据牛顿第三定律可知，长木板也必定受到木块向右的滑动摩擦力F1作用，F1F12mg。由于长木板处于精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 22 页学而不思

9、则惘，思而不学则殆静止状态，所以长木板受到地面静摩擦力F2应与 F1平衡，即 F22mg，选项 C 正确。8(多选) 如图所示，倾角为的斜面体 C 置于水平地面上，小物块 B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行， 已知 A、 B、 C 都处于静止状态。则() AB 受到 C 的摩擦力一定不为零BC 受到水平地面的摩擦力一定为零C斜面体 C 有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D将细绳剪断，若B 物体依然静止在斜面上，此时水平面对C的摩擦力为零答案CD 解析若绳对 B 的拉力恰好与 B 的重力沿斜面向下的分力平衡，则 B 与 C 间的

10、摩擦力为零， A 项错误；将 B 和 C 看成一个整体， 则 B和 C 受到细绳向右上方的拉力作用，故 C 有向右滑动的趋势， 一定受到地面向左的摩擦力， B 项错误， C 项正确；将细绳剪断，若B 物体依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C 系统在水平方向不受其他外力作用， 处于平衡状态， 则水平面对 C 的摩擦力为零， D 项正确。9(多选)关于摩擦力，有人总结了以下四条“不一定”，其中正精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆确的是 () A摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B静摩擦

11、力的方向不一定与物体的运动方向共线C受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动D静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力答案ABC 解析摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向可能同向， 可能反向，也可能垂直。 摩擦力可以是动力，也可以是阻力，故A、B 正确，D 错误；两物体间存在静摩擦力时，两物体相对静止，但物体不一定静止；两物体间存在滑动摩擦力时，两物体间存在相对滑动，但其中一个物体可以静止，故C 正确。10(多选)如图所示，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

12、 ，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答案AD 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆解析滑块可能静止在题图所示位置，弹簧处于原长状态，此时滑块受到重力、 支持力和摩擦力三个力的作用，选项 A 正确，B 错误；由于滑块受到的摩擦力大小始终等于重力沿斜面向下的分力fmgsin 12mg，不可能为零，而两物体间有摩擦力必定有弹力，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，C 错误， D 正确。二、真题与模拟1120

13、16 全国卷 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。小物块的质量为() A.m2B.32mCmD2m答案C 解析由于物块通过挂钩悬挂在线上，细线穿过圆环且所有摩擦都不计，可知线上各处张力都等于小球重力mg。如图所示，由对称性可知 a、b位于同一水平线上， 物块处于圆心 O 点正上方，则 12， 3 4， 1 5。因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向，且轻环重力不计，由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称，即5 6，又 a、b间距离

14、等于圆弧的半径，所以 aob为等边三角形，所以 1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆 260 。由几何关系得1 2 5 630 ， 3 460 。再由物块与挂钩的受力平衡有mgcos60mgcos60Mg，故有 Mm，C正确。122016 江苏高考 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/m C200 m/N D200 N/m 答案D 解析根据胡克定律有Fkx，则kFx42102N/m20

15、0 N/m，故 D 正确。132015 山东高考 如图，滑块 A 置于水平地面上， 滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B 接触面竖直 )，此时 A 恰好不滑动， B刚好不下滑。已知 A 与 B 间的动摩擦因数为1，A 与地面间的动摩擦因数为 2， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 A 与 B 的质量之比为 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆A.112B.11212C.11212D.21212答案B 解析B 恰好不下滑时，设作用在B 上的水平力为F，则有 1FmBg；A 恰好不滑动

16、，由 A、B 整体，得 F2(mAgmBg)，所以mAmB11212，选项 B 正确。14. 2014 广东高考 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木 P 在支撑点 M、N 处受力的方向，下列说法正确的是() AM 处受到的支持力竖直向上BN 处受到的支持力竖直向上CM 处受到的静摩擦力沿MN 方向DN 处受到的静摩擦力沿水平方向答案A 解析弹力的方向总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体，所以 M 处所受的支持力垂直于水平面竖直向上，N 处的支持力垂直于 MN 向上；静摩擦力与接触面相切， 与相对运动趋势的方向相反，所以 M 处的静摩擦力沿水平面方向， N 处的静摩擦力沿 MN 方向。

17、故选项 A 正确。15. 2017 安徽联考 如图所示，一圆环套在竖直光滑的杆上，杆的直径比环的内径略小，圆环通过轻弹簧与放在地面上的物块相连，开始时弹簧处于原长，由静止释放圆环，到圆环向下的速度达到最大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆的过程中 (此过程物块一直保持静止)() A圆环受到的合力在减小B杆对圆环的作用力在减小C地面对物块的摩擦力在减小D地面对物块的支持力在减小答案A 解析圆环从静止到速度最大的过程中，对圆环分析可知，其速度不断增大，加速度不断减小，所受的合力不断减小，A

18、项正确；由于环在向下运动的过程中，弹簧的长度不断减小，弹力不断增大，弹力沿水平方向的分力不断增大，对环水平方向研究知，杆对圆环的作用力不断增大， B 项错误；对环、弹簧和物块整体研究，地面对物块的摩擦力与杆对环的作用力等大反向，因此地面对物块的摩擦力不断增大， C 项错误；对环、弹簧和物块整体研究知，由于环沿竖直方向向下的加速度不断减小，因此整体所受合力向上且不断增大，又因杆光滑，则知地面对物块的支持力不断增大，D 项错误。162017 浦东模拟 如图，质量 mAmB的两物体 A、B 叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B 的受力示意图是 () 精选学习资

19、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆答案A 解析A、B 在竖直下落过程中与墙面没有弹力，所以也没有摩擦力， A、B 均做自由落体运动，处于完全失重状态，均只受重力，故 A 正确。172016 泰安期中 (多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体 A和 B 的受力情况，下列说法正确的是() AA 一定受到 4 个力BB 可能受到 4 个力CB 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力DA 与 B 之间一定有摩擦力答案AD 解析整体法确定外力：对斜面体A、B

20、 整体受力分析，其受到向下的重力 G 和向上的推力 F， 由平衡条件可知 B 与墙壁之间不可能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C 错误。假设法、状态法确定B对 A 的接触力：对斜面体A 受力分析， A 一定受到重力 GA和推力 F。假设撤掉 A，B 将下落， A、B 间一定存在弹力FBA，如图甲所示。为保持 A 处于平衡状态， B 一定给 A 一个沿斜面向下的摩擦力Ff。转换法确定 B 的受力：根据牛顿第三定律可知， 斜面体 B 除受重力外，一定受到 A

21、 的支持力 FAB和摩擦力 Ff，如图乙所示，综合以上分析可知， A、D 正确。182016 衡水武邑中学月考 (多选) 水平的皮带传动装置如图所示，皮带的速度大小保持不变，将一滑块轻轻地放在A 点，开始时滑块在皮带上滑动， 当它到达位置 C 时滑动停止， 之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B 端。在传送过程中，滑块受到的摩擦力情况为 () A在 AC 段为水平向左的滑动摩擦力B在 AC 段为水平向右的滑动摩擦力C在 CB 段不受静摩擦力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆D在 C

22、B 段受水平向右的静摩擦力答案BC 解析在 AC 段滑块向右加速运动，加速度向右，故合力向右，即滑动摩擦力向右， A 错误，B 正确；在 CB 段滑块做匀速直线运动，加速度为零，故合力为零，即摩擦力为零，C 正确，D 错误。192016 合肥模拟 在竖直放置的平底圆筒内，放置两个半径相同的刚性球 a 和 b，球 a 质量大于球 b质量，放置的方式有如图甲和图乙两种，不计圆筒内壁和球面之间的摩擦，对有关接触面的弹力，下列说法正确的是() A图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力B图甲中球 a 对圆筒侧面的压力小于图乙中球b对侧面的压力C图甲中球 a 对圆筒侧面的压力大于图乙中球b对侧面的压

23、力D图甲中球 a 对圆筒侧面的压力等于图乙中球b对侧面的压力答案B 解析以筒中两球为整体受力分析可知，筒底对两球的支持力等于两球的总重力，故两图中筒底受到的压力相等，A 项错误；筒中两侧面受到的压力相同，设两球心连线与竖直方向夹角为 ，由平衡条件可知，图甲中b球受到侧壁支持力Fbmbgtan ，图乙中 a 球受侧壁支持力 Famagtan ，由于 a 球质量较大，所以FaFb，所以图乙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆中侧壁对 b球支持力为 Fasin也较大，综上所述可知， B 项正确，

24、C、D 项错误。202016 湖南长沙一模 如图所示，倾角为的斜面体 c 置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳竖直， a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现向b盒内缓慢加入适量砂粒， a、b、c始终处于静止状态，下列说法中正确的是() Ab对 c的摩擦力可能先减小后增大B地面对 c的支持力可能不变Cc 对地面的摩擦力方向始终向左D弹簧的弹力可能增大答案A 解析当向 b 盒内缓慢加入砂粒的过程中，a、b、c 一直处于静止状态，对 a 分析，弹簧弹力不变， a 的重力不变，则细绳拉力不变；对 b、c整体分析知， 其受

25、方向始终向左的摩擦力，故 c对地面的摩擦力方向始终向右， 由于 b、 c整体质量增大，则地面对 c 的支持力增大，B、C、D 错误。如果开始时， b所受 c 的摩擦力沿斜面向下，则对b分析可知，随着砂粒的加入b对 c 的摩擦力可能先减小后增大，A 正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆一、基础与经典21如图所示，木板 B 放在水平地面上， 在木板 B 上放一重 1200 N 的 A 物体，物体 A 与木板 B 间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，木板 B 重力不计，当水平拉力F 将

26、木板 B 匀速拉出，绳与水平方向成 30 时，问绳的拉力T 为多大？水平拉力为多大？答案248 N430 N 解析对 A 受力分析如图 1 所示，由平衡条件得F滑Tcos30，Tsin30 FN1G，又 F滑FN1，解得 T248 N，F滑215 N，FN11075 N，对物体 B 受力分析如图 2 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆由于匀速拉出，处于平衡状态，根据平衡条件得FF滑f地F滑FN2，FN2FN1FN1，联立解得 F430 N。22如图所示，质量相等的A、B 两物体在平

27、行于固定斜面的推力 F 的作用下，沿光滑斜面做匀速直线运动，A、B 间轻弹簧的劲度系数为 k，斜面的倾角为30 ，则匀速运动时弹簧的压缩量为多少？答案F2k解析设 A、B 匀速运动时弹簧的压缩量为x，由平衡条件：对 A：Fmgsin30 kx对 B：kxmgsin30 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆解联立的方程组得：xF2k。二、真题与模拟232016 江西模拟 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

28、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。求：(1)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，求这时平板受到下面物体 m2的压力大小。答案(1)L1L2m1m2gk1m2gk2(2)m2gk2k1k2m1g解析(1)设上面弹簧受到的弹力为F1，伸长量为 x1，下面弹簧受到的弹力为 F2，伸长量为 x2，由物体的平衡及胡克定律有F1(m1m2)g， x1m1m2gk1，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 22 页学而不思则惘，思而

29、不学则殆F2m2g， x2m2gk2，所以总长为LL1L2 x1 x2L1L2m1m2gk1m2gk2。(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，必须是上面弹簧伸长 x，下面弹簧缩短 x。对 m2：FNk2 xm2g，对 m1：m1gk1 xk2 x，FNm2gk2k1k2m1g。由牛顿第三定律，得平板受m2的压力大小FNFNm2gk2k1k2m1g。242017 石家庄教学质检一 如图所示，质量M2 kg 的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m1 kg的小球相连。今用跟水平方向成 60 角的力 F10 3 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m 的相对位置保持不变，g10

30、 m/s2。在运动过程中，求：(1)轻绳与水平方向的夹角 ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆(2)木块 M 与水平杆间的动摩擦因数 。答案(1)30 (2)33解析(1)m处于匀速直线运动状态，其合力为零以 m 为研究对象，由平衡条件得水平方向 Fcos60FTcos 0竖直方向 Fsin60 FTsin mg0由得 30 。(2)M、m 整体处于匀速直线运动状态，可看作整体，系统所受合力为零以 M、m 整体为研究对象，由平衡条件得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

31、归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆水平方向 Fcos60FN0竖直方向 FNFsin60 Mgmg0由得 33。252016 洛阳测试 如图甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体， ACB30 ；图乙中轻杆 HP 一端用铰链固定在竖直墙上， 另一端 P 通过细绳 EP 拉住，EP 与水平方向的夹角也为30 角，轻杆的 P 点用细绳 PQ 拉住一个质量也为 10 kg 的物体， g 取 10 N/kg，求：(1)轻绳 AC 段的拉力 FAC与细绳 EP 的拉力 FEP之比；(2)横梁 BC 对

32、C 端的支持力；(3)轻杆 HP 对 P 端的支持力。答案(1)12(2)100 N，方向与水平方向成30 角斜向右上方(3)173 N，方向水平向右解析根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力。分别取 C 点和 P 点为研究对象， 进行受力分析如图甲和乙所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 22 页学而不思则惘，思而不学则殆(1)图甲中轻绳 AD 跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳 AC段的拉力 FACFCDM1g。图乙中由 FEPsin30 FPQM2g得 FEP2M2g，所以得FACFEPM12M212。(2)图甲中，根据几何关系得：FCFACM1g100 N，方向与水平方向成 30 角斜向右上方。(3)图乙中，根据平衡方程有FEPsin30 M2g，FEPcos30FP。所以 FPM2gcot303M2g173 N，方向水平向右。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 22 页