2019届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时作业4 重力、弹力和摩擦力

课时作业（四）重力、弹力和摩擦力

[基础小题练]

1．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，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

【解析】 小车受到水平向右的弹力作用，弹簧发生拉伸形变，该弹力是弹簧形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，选项A正确，B、C、D错误．

【答案】 A

2．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如右图所示)，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】 设斜面倾角为θ，小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a＝gsin θ，即小球沿斜面方向的合力为mgsin θ，杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确．

【答案】 C

3．(2018·江西上饶一模)S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1>k2；a和

b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma>mb，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要

求两根弹簧的总长度最大，则应使( )

A．S1在上，a在上 B．S1在上，b在上 C．S2在上，a在上 D．S2在上，b在上

【解析】 上面的弹簧受到的拉力为两个物块的重力之和，劲度系数较小时形变量较大，故上面应是S2，下面的弹簧的形变量由下面的物块的重力决定，为了让形变量最大，应把重的放在下面，即将a物块放在下面，D正确．

【答案】 D

4．(2018·安阳联考)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求( )

A．A、B之间的最大静摩擦力 B．水平面与B之间的滑动摩擦力 C．A、B之间的动摩擦因数μAB D．B与水平面间的动摩擦因数μ

【解析】 当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为Ffm＝kt1，A、

B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，A、B正确；由于A、B的质量未知，则μ

【答案】 AB

5．如图所示，重为G的木棒，可绕光滑轴O自由转动，现将棒搁在表面粗糙的小车上，小车原来静止，如果用水平力F拉动小车，则棒受到的摩擦力方向( )

AB和μ不能求出，C、D错误．

A．向右 C．等于零

B．向左 D．都有可能

【解析】 由题图可直接判断出木棒相对小车水平向左运动，则棒受到小车给棒的摩擦力方向水平向右．

【答案】 A

6．(2018·长沙高三月考)如图所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为1 000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为( )

2

A．10 N C.40 N

B．20 N D．60 N

【解析】 当物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，且达到最大静摩擦力时，测力计的示数最大，此时

F＋kΔx＝mgsin θ＋Ffmax

解得F＝45 N，故F不可能超过45 N，选D. 【答案】 D

[创新导向练]

7．杂技娱乐——爬竿游戏中的摩擦力问题

(2018·西宁质检)如图所示，节目《激情爬竿》在春晚受到观众的好评．当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2，那么( )

A．Ff1向下，Ff2向上，且Ff1＝Ff2 B．Ff1向下，Ff2向上，且Ff1>Ff2 C．Ff1向上，Ff2向上，且Ff1＝Ff2 D．Ff1向上，Ff2向下，且Ff1＝Ff2

【解析】 匀速攀上时，杂技演员所受重力与静摩擦力平衡，由平衡条件可知Ff1＝G，方向竖直向上，匀速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡，则Ff2＝G，方向竖直向上，所以Ff1＝Ff2.故选项A、B、D错误，C正确．

【答案】 C

8．生活实际——扑克牌蕴含的物理知识

水平桌面上叠放着一副共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反

3

B．从第2张牌到第M张牌之间的牌不可能发生相对滑动 C．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】 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错误；设竖直压力为FN，每张牌的质量为m，第n张牌(2≤n≤54)受上面第n－1张牌的摩擦力最大为Ff＝μ[FN＋(n－1)mg]，方向与手指的运动方向相同；受下面第n＋1张牌的摩擦力最大为Ff′＝μ(FN＋nmg)，方向与手指的运动方向相反，由于

Ff

【答案】 BD

9．实验科技——用力传感器采集图象并分析图象

在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是( )

A．可求出空沙桶的重力

B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小 D．可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)

【解析】 t＝0时刻，传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A对；t＝50 s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力，B、C正确；此后由于沙和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将加速运动，D错．

【答案】 ABC

10．人体生理——低头看手机时颈椎受力情况分析

(2018·山东济宁一模)智能手机的普及使“低头族”应运而生．低头时，颈椎受到的压

4