高考物理第一轮复习 第二章 重力弹力摩擦力

1．(多选)(2012·海南高考)下列关于摩擦力的说法，正确的是( )

A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速

B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速

C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 2．(2012·浙江高考)如图1所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量 m＝1.0 kg的物体。细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9 N。关于物体受力的判断(取 g＝9.8 m/s2

)，下列说法正确的是( )

图1

A．斜面对物体的摩擦力大小为零

B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上 C．斜面对物体的支持力大小为4.93 N，方向竖直向上

D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上

3．(多选)(2011·山东高考)如图2所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力

Ffb＝0。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )

图2

A．Ffa大小不变 B．Ffa方向改变

C．Ffb仍然为零

D．Ffb方向向右

4．(2011·天津高考)如图3所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力( )

图3

A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 高频考点二：力的合成与分解

5．(2011·广东高考)如图4所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是( )

图4

A．F1＞F2＞F3 B．F3＞F1＞F2 C．F2＞F3＞F1 D．F3＞F2＞F1

6．(2012·广东高考)如图5所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为( )

图5

A．G和G B.22G和2

2G

C.12G和3

2

G D.12G和12

G 7．(2012·上海高考)已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N。则( )

A．F1的大小是唯一的

B．F2的方向是唯一的

C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向

8．(多选)(2013·全国卷Ⅰ)11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图6(a)为利用阻拦系统让航载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降

落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t＝0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其

着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止

需要的滑行距离约为1 000 m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则

( )

图6

A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1

10

B．在0.4～2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化

C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g D．在0.4～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 高频考点三：受力分析、物体的平衡

9．(2011·江苏高考)如图7所示，石拱桥的正有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( )

图7

A．mgmg2sin α

B．2cos α

C．1

2

mgtan α D．1

2

mgcot α

10．(2013·全国卷Ⅱ)如图8，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作

用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，

已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2＞0)。由此可求出( )

图8

A．物块的质量 B．斜面的倾角

C．物块与斜面间的最大静摩擦力 D．物块对斜面的正压力

11．(2010·安徽高考)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图9所示。若

P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为( )

图9 A．3 B．4 C．5

D．6

高频考点四：整体法与隔离法的应用

12．(多选)(2010·山东高考)如图10所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，

m2在空中)，力F与水平方向成θ角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是

( )

图10

A．N＝m1g＋m2g－Fsin θ B．N＝m1g＋m2g－Fcos θ C．f＝Fcos θ

D．f＝Fsin θ

13．(2013·北京高考)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是( )

图11

A．木块受到的摩擦力大小是mgcos α B．木块对斜面体的压力大小是mgsin α

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos α D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g

高频考点五：动态平衡问题

14．(2012·大纲卷)如图12，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中( )

图12

A．FN1始终减小，FN2始终增大 B．FN1始终减小，FN2始终减小 C．FN1先增大后减小，FN2始终减小 D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大

15．(2013·天津高考)如图13所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于

O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终

处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( )

图13

A．FN保持不变，FT不断增大 B．FN不断增大，FT不断减小 C．FN保持不变，FT先增大后减小 D．FN不断增大，FT先减小后增大

16．(多选)(2012·山东高考)如图14所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块

m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的

大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则( )

图14

A．Ff变小 B．Ff不变 C．FN变小 D．FN变大

答 案

1．选CD 摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的相对运动与物体的实际运动无关，当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，

摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故C、D项正确。

2．选A 由弹簧测力计的示数为4.9 N可知细绳对物体的拉力大小也为4.9 N，刚好等于物体的重力沿斜面向下的分力，因此物体在重力、绳子的拉力和斜面的支持力下能够保持平衡状态，选项A正确，选项B错误；由平衡条件，斜面对物体的支持力 FN＝mgcos 30°＝4.93 N，方向垂直斜面向上，选项CD错误。

3．选AD 弹簧处于伸长状态，弹簧对物体施加的是拉力。先对物体b进行受力分析。在细绳未剪断时，b在水平方向上受到两个力的作用，向左的弹簧拉力和向右的绳的拉力，在突然剪断细绳时，弹簧拉力还没有发生变化，即弹簧的长度没有变化，物体b具有向左运动的趋势，所以要受到一个与弹簧拉力方向相反的摩擦力，选项C错误，选项D正确；对物体a受力分析，在剪断细绳前后，物体a的位置没有发生变化，受到的弹簧拉力和细绳拉力没有发生变化，故它所受到的摩擦力没有发生变化，选项A正确，选项B错误。

4．选A A、B相对静止地一起做匀减速直线运动，则加速度大小、方向均

恒定并与速度方向相反；物体B具有水平向左的恒定加速度，则物体B受到的合外力水平向左且恒定，对物体B受力分析可知，物体B在水平方向受到的合外力就是物体A施加的静摩擦力，因此，物体B受到的摩擦力方向向左，且大小不变。

5.选B 由于三力共点平衡，故三力首尾相连构成封闭三角形，如图所示，由三角形的边角关系可知，B正确。

6．选B 由对称性可知，左右两端拉力大小相等，则2Fcos 45°＝G，解得：F＝2

2

G，B正确。

7．选C F2＝30 N＞25 N，此时有 Fsin 30°＜F2＜F，可构成两个三角形，即F1的大小有两个，则F2有两个可能的方向，故选项ABD错误，选项C正确。8．选AC 由v­t图线与坐标轴所围的面积的物理意义可知，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1

10，选项A正确；由v­t图像可以看出0.4～

2.5 s内飞机在甲板上滑行过程中的加速度不变，说明飞机受到的合力不变，

而两段阻拦索的夹角逐渐减小，故阻拦索的张力减小，选项B错误；根据v­t图像可以看出0.4～2.5 s内加速度大小约为a＝Δv70－1022

Δt＝2.1 m/s＝28.6 m/s，选项C正确；由于飞机做匀减速运动，所受阻力不变，根据P＝Fv可知，功率逐渐减小，选项D错误。

9．选A 楔形石块受力如图。

将弹力沿水平方向和竖直方向分解，由竖直方向受力

平衡可得mg＝2Fcos(90°－α)，解得F＝mg2cos

90°－α＝

mg2sin α，故本

题答案为A。

10．选C 物块在斜面上处于静止状态，先对物块进行受力分析，确定其运动趋势，列平衡方程可得Ff。

物块受与斜面平行的外力F作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随F的变化而变化。设斜面倾角为θ，由平衡条件F1－mgsin θ－Ffmax

＝0，F2－mgsin θ＋Ffmax＝0，解得F1－F2

fmax＝

F2

，故选项C正确。

11．选C 在它们一起沿斜面匀速下滑的过程中，弹簧对Q必然有弹力，再选木板P为研究对象，它受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q对它的压力及弹簧对它的向下的弹力5个力的作用。

12．选AC 把两个物体看做一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速

直线运动可知，竖直方向有N＋Fsin θ＝m1g＋m2g，N＝m1g＋m2g－Fsin θ，选

项A正确，B错误；水平方向有f＝Fcos θ，选项C正确，D错误。

13．选D 对木块受力分析，沿斜面方向上由共点力平衡有mgsin α＝f，垂直斜面方向上有mgcos α＝FN，由牛顿第三定律可得，木块对斜面体的压力大小为mgcos α，A、B错误；以M、m为整体受力分析，在水平方向上整体不受外力作用，所以桌面对斜面体的摩擦力大小为0，由整体在竖直方向上受力平衡可得FN桌＝(M＋m)g，C错误，D正确。

14．选B 以球为研究对象，受力情况如图所示，木板在转动过程中对小

球支持力的方向与竖直方向的夹角越来越小，由图可知FN1和F′N2始终减小，则FN2也始终减小。

15．选D 推动斜面时，小球始终处于平衡状态，根据共点力的平衡条件解决问题。选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB”，其中OA的大小、方向均不变，AB的方向不变，推动斜面时，FT逐渐趋于水平，B点向下转动，根据动态平衡，FT先减小后增大，FN不断增大，选项D正确。

16．选BD 对O点受力分析如图甲所示。 竖直方向有2FTcos θ＝Mg，所以FT＝

，当θ增大时，FT增大。

2cos θMg对m受力分析如图乙所示，FT′＝FT。

水平方向有FT′sin θ＝FN，当θ增大时，FT增大，FT′增大，sin θ增大，所以FN增大；竖直方向有FT′cos θ＋mg＝Ff′，解得Ff＝＋mg，所以

2

MgFf不变。