高中物理必修一 模拟题汇编 重力弹力和摩擦力解析版Word格式.docx
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【答案】AC
重力作用在物体的各部分,重心是物体的等效作用点,A正确,D错误;
重力的方向总是竖直向下的,B错误;
物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,C正确。
5.(2019-2020学年·
北京师大附中高一上学期期中)下列关于力的说法正确的是( )
A.力的作用效果只由力的大小和方向决定
B.运动员把球踢出,在空中飞行的足球受到运动员的力的作用和重力作用
C.力是不能离开施力物体和受力物体而单独存在的
D.用拳头击打棉花包,拳头不感到疼痛,说明棉花包对拳头没有作用力
力的作用效果由力的大小、方向和作用点决定,故A错误;
在空中飞行的足球受到空气阻力和重力的作用,故B错误;
力是不能离开施力物体和受力物体而单独存在的,C正确;
力的作用是相互的,故D错误。
6.(2019-2020学年·
浙江省温州十五校联合体高一上学期期中联考)下面对教材中的插图理解正确的是( )
A.甲图中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系
B.乙图中重力的分力F2就是压力
C.丙图高大的桥要造很长的引桥目的是为了减小车的重力沿桥面方向的分力
D.丁图桌面以上的装置可以观察桌面微小形变
【答案】ACD
A项:
飞机上的人观察跳伞者是以飞机为参考系,地面上的人是以地面为参考系,所以观察到的运动不相同,故A正确;
B项:
F2是重力的一个分力,而压力作用在斜面上,故B错误;
C项:
造很长的引桥是为了减小汽车重力沿桥面的分力,故C正确;
D项:
图丙中所示的实验是用来观察桌面微小形变,其利用了光线照射后将形变“放大”,故采用了放大的思想,故D正确。
7.(2019-2020学年·
四川省成都外国语学校高一上学期期中)关于重力,以下说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于支撑面向下的
B.重力的方向总是指向地心的
C.同一物体在地球上各处所受重力相同
D.重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
【答案】D
重力的方向总是竖直向下,与支撑面无关,故A错误;
重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,故B错误;
由于重力加速度随纬度的增大而增大,故同一物体在地球上各处的重力是不同的,故C错误;
重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力,故D正确。
所以D正确,A、B、C错误。
8.(多选)(2019-2020学年·
黑龙江省实验中学高一上学期期中)在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的就是一个实例,下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.跳板和运动员的脚都发生了形变
C.运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
【答案】BC
跳板和运动员的脚因为都受到力的作用,所以都要发生形变;
运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,跳板受到的压力是运动员的脚发生形变而产生的。
故选项B、C正确。
9.(2019-2020学年·
河北省邢台第二中学高一上学期期中)在下图中,a、b均处于静止状态,则a、b间一定有弹力的是( )
判断a、b两球间有无弹力,要依据弹力产生的两个条件:
一是相互接触;
二是发生弹性形变。
四个选项中都满足了接触这一条件,但是否发生了形变难于观察,这时可以利用“假设法”来判断。
在A图中,若拿去a球,则b球仍静止不动,故a、b间没有挤压,即a、b间没有弹力。
在B图中,若拿去a球,则b球将向左运动,故a、b间存在相互挤压,故a、b间存在弹力。
在C图中,若拿去a球,则b球静止,即a、b间没有挤压,即a、b间没有弹力。
在D图中若拿去斜面a,则b球可能静止,即a、b间可能没有挤压,即a、b间可能没有弹力。
故a、b间一定有弹力的是B图。
10.(2019-2020学年·
辽宁省丹东市高一上学期期中)如图所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置。
现用力将小球向下拉,使弹簧又伸长x至B位置,若仍在弹性限度内,则此时弹簧的弹力大小为( )
A.kx B.G-kx
C.kx+GD.以上都不对
球在A位置时弹簧已经伸长了(令它为Δx),这样有FB=k(Δx+x)=k·
Δx+kx,因球在A位置平衡,即G=k·
Δx,所以FB=G+kx,故C正确。
11.(2019-2020学年·
云南省玉溪一中高一上学期期中)如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2<
F3
C.F1=F3>
F2D.F3>
F1>
F2
【答案】A
弹簧拉伸或压缩必然两端同时受力才可,只有一端有力时弹簧不会被拉伸或压缩,因弹簧均是拉住一相同质量小球,则弹力一样大,A正确。
12.(2019-2020学年·
浙江省温州十五校高一上学期期中联考)关于下列四幅图中的弹力说法正确的是( )
A.甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力F1
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的长度成正比
C.丙图中,碗对筷子弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D.丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向
F1为桌面受到的压力,所以是由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,故A正确;
由胡克定律可知,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的形变量成正比,故B错误;
碗对筷子弹力应垂直该处碗的切面斜向上,即接触点与碗心的连线向上,故C错误;
绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向,故D错误。
13.(多选)(2019-2020学年·
山东省济南一中高一上学期期中)如图所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的劲度系数是2N/m
B.弹簧的劲度系数是2×
103N/m
C.当弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧伸长量x2=40cm
D.当弹簧伸长量x1=20cm时,弹簧产生的拉力是F1=200N
从图中可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数k=
=2000N/m,所以当弹簧受F2=800N的拉力作用时,根据F=kΔx可得弹簧伸长x2=40cm,BC正确,当弹簧伸长x1=20cm时,根据F=kΔx可得F=400N,D错误。
14.(2019-2020学年·
山西省大同市第一中学高一上学期期中)如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°
的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上
C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上
小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态,由二力平衡可知,弹性杆对小球的弹力与重力等大、反向。
故选D。
15.(2019-2020学年·
吉林省吉林二中高一上学期月考)杂技演员有高超的技术,如图所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是( )
A.坛的形变B.头的形变
C.物体受到的重力D.人受到的重力
头顶受到的压力的施力物体是坛子,受力物体是头顶,它产生的直接原因是坛的形变,间接原因是物体受到的重力,A项正确。
16.(2019-2020学年·
安徽省郎溪中学高一上学期期中)下列图中分别以杆和光滑小球为研究对象,则所画出的弹力示意图都正确的是( )
A图所画弹力正确;
B图漏掉了墙的弹力;
C图多画了F2;
D图中F1的方向应垂直地面向上。
17.(2019-2020学年·
山东省济南一中高一上学期期中)足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。
如图所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是( )
A.图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.图丙中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变
D.图丁中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,A选项说法不正确;
静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,B选项说法不正确;
即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变,C选项说法不正确;
落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变,D选项说法正确。
18.(2019-2020学年·
河北省石家庄一中高一上学期期中)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连。
当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力),在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象如图乙所示。
则下列判断正确的是( )
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C.该弹簧的劲度系数是200N/m
D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变
【答案】BCD
图象所描述的是弹簧的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象,而不是指弹簧的长度,故A错误、B正确;
由图象求得k=
=200N/m,C正确;
弹簧的劲度系数由弹簧的本身性质决定,与弹簧受力与否及受力方向无关,D正确。
19.(2019-2020学年·
甘肃省兰州一中高一上学期期中)下列情景中,物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是( )
物体静止在粗糙水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;
汽车停在斜坡上,由于有下滑趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;
物体虽贴着竖直墙面,但由于自由下落,因此与竖直墙面没有压力,则没有摩擦力,故C错误;
瓶子被握在手中处于静止状态,依据平衡条件,则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。
故应选B。
20.(多选)(2019-2020学年·
江西省赣州十四县高一上学期期中联考)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)静止不动,如图所示。
下列说法正确的是( )
A.瓶中油越多,手必须握得越紧
B.握手处如果有很多油,手必须握得越紧
C.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
D.不管手握得有多紧,只要油瓶及里面的油质量不变,油瓶受到的摩擦力总是一定的
【答案】BD
若油瓶和油的总重力没有超过手对油瓶的最大静摩擦力,手对油瓶的压力可以不变,A错误;
握手处油很多,比较滑,应当通过增加手对油瓶的压力,才能增大最大静摩擦力,防止油瓶下落,故B正确;
不论手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的,等于油瓶与油的重力,若油瓶和油的总重力不变,则摩擦力不变,故C错误,D正确。
21.(2019-2020学年·
山东省济南一中高一上学期期中)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。
三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。
则下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C.B受到的摩擦力沿斜面向下D.B、C受到的摩擦力方向相反
A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;
B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿斜面向上的静摩擦力,B正确,C、D错误。
22.(2019-2020学年·
海南省海南中学高一上学期期末)如图所示,质量为20kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,一水平向左的力F=10N作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g=10N/kg)( )
A.10N,向右 B.10N,向左
C.20N,向右 D.20N,向左
物体沿粗糙水平地面向右运动,物体对地面的压力大小FN=mg=200N,滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=20N,方向:
与物体相对地面的运动方向相反,即向左,故D正确。
23.(2019-2020学年·
北京市丰台区高一上学期期末)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。
现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是( )
A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木板必须在桌面上做匀加速直线运动D.木板运动过程中,弹簧秤示数保持不变
木块与木板之间存在滑动摩擦力,其大小F=μG木与其运动状态无关,故选D。
24.(多选)(2019-2020学年·
山西大学附中高一上学期期中)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸与桌布分离后继续在桌面滑行,最终没有滑出桌面。
若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向右B.桌面对鱼缸摩擦力的方向向右
C.鱼缸所受的摩擦力大小没有变化D.若猫增大拉力,鱼缸受到桌布的摩擦力将增大
桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布有向左的运动,故鱼缸受到的摩擦力向右,故A正确;
桌面对鱼缸摩擦力的方向向左,故B错误;
鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,故C正确;
D错误。
25.(2019-2020学年·
山东省临朐一中高一上学期期中)如图所示,建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上,现工人将另一根木头P搁在上面,便于将木头P锯断,关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向和P在M处受到的摩擦力方向,下面哪个图是正确的( )
M处受到的支持力与地面垂直向上,即竖直向上,M处受到地面的摩擦力水平向右;
N处受到的支持力与原木P垂直向上,不是竖直向上,由上分析可知,C正确,A、B、D错误,故选C。
26.(多选)(2019-2020学年·
北京航空航天大学附中高一上学期期中)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。
A.木块开始运动前,摩擦力逐渐增大
B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小
C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D.木块开始运动前,拉力小于摩擦力
【答案】ABC
木块开始运动前,拉力与摩擦力平衡,拉力逐渐增大,则摩擦力逐渐增大,A正确,D错误;
当摩擦力增大到最大静摩擦力,木块开始移动,静摩擦力变成滑动摩擦力,滑动摩擦力小于静摩擦力,所以拉力会突然变小,B正确,C正确。
27.(多选)(2019-2020学年·
甘肃省兰州一中高一上学期期中)如图所示,有一重力不计的方形容器,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( )
A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大
容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力,则水平力F可能不变,选项B、C正确。
28.(2019-2020学年·
浙江省温州十五校高一上学期期中)如甲图所示把一根长20cm的轻质弹簧上端固定,下端系一质量1kg的木块,当木块静止时,弹簧长为25cm;
把此木块放在水平桌面上,用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为22cm时,木块沿桌面匀速运动,如乙图。
(g取10m/s2)求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)木块与桌面间的滑动摩擦因数。
【答案】:
(1)k=200N/m
(2)μ=0.4
(1)当弹簧上端固定时,根据胡克定律得:
F1=mg=k(l1-l0)
则:
k=
=
N/m=200N/m;
(2)木块沿桌面匀速运动时,弹簧对物块的拉力的大小F2=k(l2-l0)=200×
(0.22-0.20)N=4N
由平衡条件得:
F2=μmg,解得:
μ=0.4。
29.(2019-2020学年·
河北省张家口市高一上学期期中)一同学在实验室尝试修复一个坏的量程为0~100N的弹簧秤,在更换了内部的弹簧后,该同学进行了如下测试,不挂重物时,示数为1N;
挂100N的重物时,示数为91N(弹簧仍在弹性限度内)。
(1)当示数为100N时,所挂重物所受的重力是多少?
(2)当所挂重物为50N时,示数是多少?
(1)110N
(2)46N
(1)由重物的重量为0时弹簧秤示数为1N、重量为100N时弹簧秤示数为91N可得,每1N示数对应的拉力F0=
N
当示数为100N时,所挂重物的重量G1=(100-1)F0=110N
(2)当所挂重物的重量为50N时,示数x=
+1=46N
30.(2019-2020学年·
新疆建设兵团二师华山中学高一上学期期中)如图所示,质量为2kg的物体放在水平地板上,用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度为11cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为10.5cm,已知弹簧的劲度系数k=200N/m。
(g均取10m/s2)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多大?
(2)物体所受的滑动摩擦力为多大?
(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少?
(1)6N
(2)5N (3)0.25
(1)当物体刚开始被拉动时,弹簧的伸长量为Δx1=11cm-8cm=3cm,根据胡克定律可得:
弹簧的弹力为:
F1=kΔx=200N/m×
0.03m=6N,此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,即Ffmax=6N。
(2)当物体匀速滑动时,弹簧的伸长量为Δx2=10.5cm-8cm=2.5cm,根据胡克定律可得:
F2=kΔx2=200N/m×
0.025m=5N,此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力,即Ff=5N。
(3)由滑动摩擦力公式可得:
Ff=μFN=μmg,求得μ=0.25。
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