专题04重力、弹力、摩檫力（教师版） 2023全国初中物理自主招生专题大揭秘

第1 页/ 共26 页 一．选择题（共13 小题） 1．一物体以某个初速度冲上粗糙的斜面，如图所示。下列对物体受力分析正确的是 （ ） ．物体受重力、弹力、摩擦力和下滑力 B．物体受重力、弹力和摩擦力 ．物体受重力、下滑力和摩擦力 D．物体受重力、压力、下滑力 【分析】受力分析是按照先重力、再弹力、再摩擦力的顺序分析；受力分析时只分析性 质力，不分析效果力；受力分析时只分析物体受到的力，不分析物体施加的力，。 【解答】解：B、对物体受力分析，物体受到重力，由于重力的作用，物体跟斜面发生 挤压，斜面发生弹性形变给物体垂直于斜面的弹力，物体相对粗糙斜面向上运动，物体 还受沿斜面向下的滑动摩擦力，故B 正确； 、下滑力是效果力，受力分析时不分析，故错误； D、压力是物块施加给斜面的，对物块受力分析时不分析，故D 错误； 故选：B。 【点评】本题考查受力分析，知道受力分析的方法、顺序和注意事项是解题的关键。 2 ．关于重力，以下说法正确的是（ ） ．重力是地面附近的物体由于受到地球的万有引力而产生的 B．弹簧秤竖直悬挂的物体对弹簧秤的拉力一定等于物体受到的重力 ．重力的方向垂直于地面 D．物体在空中下落时不受重力作用 【分析】地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，重力的大小与物体的 运动状态无关．根据二力平衡分析重力与弹力的关系；重力的方向竖直向下． 【解答】解：、地球附近的物体由于地球的万有引力而产生的，是万有引力的一个分 力，故正确； B、弹簧秤竖直悬挂的物体，只有物体处于平衡状态时，物体对弹簧秤的拉力才等于物 体受到的重力，故B 错误； 、重力的方向总是竖直向下。故错误； 第1 页/ 共26 页 D、重力的大小与物体的运动状态无关，物体在空中下落时仍然受重力作用，故D 错 误。 故选：。 【点评】该题考查对物体的重力的理解，属于对基础知识点的考查，其中要注意的是重 力的方向是竖直向下，而不是垂直于地面向下． 3 “ ” ．如图所示，马踏飞燕是汉代艺术家高超的艺术技巧的结晶，是我国古代青铜艺术的 稀世之宝，骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为（ ） ．马蹄大 B．马是空心的 ．马的重心在飞燕上 D．马的重心位置所在的竖直线通过飞燕 【分析】对马进行受力分析，马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力平衡，这 些力与跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系． 【解答】解：BD、飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得 快慢没关系，和马蹄的大小没关系，而是因为马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马 的重力在一条竖直线上，故B 错误，D 正确。 、根据马的形态，马的重心不会在飞燕上，故错误。 故选：D。 【点评】本题考查了重心的概念，要注意根据共点力的平衡条件进行分析，明确能够静 止的主要原因． 4．在下列各个图中，物块和小球都是静止的，现画出了物体的受力分析图，其中对物体受 力分析错误的是（ ） ． B． 第1 页/ 共26 页 ． D． 【分析】首先分析物体的受力情况，再作出力的示意图．首先分析重力，再分析接触 力：弹力和摩擦力。 【解答】解：、除重力与支持力，不存在水平弹力，否则球不可能静止，故错误； B、除重力外，还有两个斜面对球的弹力，故B 正确； 、由图可知，物体除重力外，还有斜面对物体的支持力与静摩擦力，故正确； D、除重力外，还有斜面对球，及挡板对球的弹力，故D 正确； 本题要求选错误的， 故选：。 【点评】受力分析时，按照受力分析的顺序一步步分析即可，需要注意的是我们要根据 平衡条件判断接触时有没有弹力或摩擦力。 5．如图所示，两质量相等的物体、B 叠放在水平面上静止不动，与B 间及B 与地面间的动 摩擦因数相同。现用水平恒力F 拉物体，与B 恰好不发生相对滑动；若改用另一水平恒力 拉物体B，要使与B 能发生相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉物体B 的水 平恒力至少应大于（ ） ．F B．2F ．3F D．4F 【分析】用水平恒力拉物体或B 时，F 达到最大值时，、B 间的摩擦力达到最大静摩擦 力，隔离B 或求得加速度，在选整体根据牛顿第二定律求出F。 【解答】解：水平恒力F 拉物体时，要将拉离物体，则至少应将它们发生相对滑动，即 应让B 间刚好达到最大静摩擦力μmg； 而对B：μ•2mg＞μmg，所以B 未滑动，所以水平恒力F＝μmg 当F 作用在物体B 上时，、B 恰好不滑动时，、B 间的静摩擦力达到最大值， 对物体，有：μmg＝m 对整体，有：F′﹣μ•2mg＝2m 第1 页/ 共26 页 联立解得：F′＝4μmg，所以F′＝4F，故B 错误D 正确。 故选：D。 【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意临界 状态和整体法、隔离法的运用。 6．、B ① 两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下： 甲图中两物体均处于静止 ② 状态； 乙图中水平恒力F 作用在B 物体上，使、B 一起以2m/s 的速度向右做匀速直线运 ③ 动； 丙图中水平恒力F 作用在B 物体上，使、B 一起以2m/s2 的加速度向右做匀加速直 线运动。比较上述三种情况下物体所受摩擦力情况，以下说法正确的是（ ） ．三种情况下，都不受摩擦力 B．三种情况下，都受摩擦力 ① ② ③ ． 、 中不受摩擦力， 中受摩擦力 D ① ② ③ ． 中不受摩擦力， 、 中都受摩擦力 【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时，有可能不受力或者受到的力是平衡力； 本题中分别对三个图中的物体进行受力分析，得出正确的结论。 【解答】解：甲图中，物体和B 都静止在水平桌面上，在水平方向上处于静止状态，受 到的合力为零，所以物体水平方向不受力； 乙图中，物体和B 一起做匀速直线运动，物体B 受到拉力和摩擦阻力的作用，二力平 衡；物体水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用，所以物体水平方向不受 力； 丙图中，、B 一起以2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，故受到向右的摩擦力提供 加速度。 故BD 错误，正确； 故选：。 【点评】物体做匀速直线运动时，受到力就是平衡力，受力情况和速度没有关系，这一 点要特别注意。 7．如图所示，P 是位于水平粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P 与装有砝码的小 盘相连，小盘与砝码的总质量为m．在P 运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P 在水 第1 页/ 共26 页 平方向受到的作用力与相应的施力物体分别是（ ） ．拉力和摩擦力；地球和桌面 B．拉力和摩擦力；轻绳和桌面 ．重力mg 和摩擦力；地球和物块 D．重力mg 和摩擦力；轻绳和桌面 【分析】物块P 向右运动，必然受到绳子的拉力F，由于接触面粗糙，P 与桌面相互挤 压，故一定受到向左的滑动摩擦力． 【解答】解：、B、以P 为研究对象，对其受力分析，受重力，绳子的拉力，桌面对其 垂直向上的支持力和向左的滑动摩擦力； 水平方向受到两个力的作用，分别是绳的拉力和桌面的摩擦力，施力物体分别是绳和桌 面。所以错误，B 正确。 、D、题目中问的是水平方向的力，故错误，D 错误； 故选：B。 【点评】受力分析是高中物理的基础，在高一必须养成一个习惯，每一个力都要找出施 力物体和受力物体，按重力、弹力、电磁力、摩擦力的顺序分析． 8．如图所示，水平力F 将物体P 压在竖直墙上，物体P 始终处于静止状态，则下列判断中 正确的是（ ） ．若增大F，则P 所受摩擦力增大 B．若减小F，则P 所受摩擦力减小 ．若在P 上放一物体，则P 所受摩擦力增大 D．物体P 一共受到三个力作用 【分析】物体P 始终处于静止状态，受重力、水平力F、墙壁的弹力和摩擦力处于平 第1 页/ 共26 页 衡，根据平衡判断摩擦力的变化． 【解答】解：物体受重力、摩擦力、水平力F，墙的弹力F'四个力的作用，在竖直方向 上受重力和静摩擦力，两个力平衡，增大F，静摩擦力始终等于重力，保持不变。在P 上放一物体，对整体分析，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大。故正确，BD 错误。 故选：。 【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解． 9．如图所示，光滑水平面上停着一小车，车内有一粗糙斜面，一物块B 静止放在斜面 上，从某时刻开始，将一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F 作用在小车上，使和B 一 起向右做加速直线运动，则在B 与发生相对运动之前的时间内，下列判断正确的是 （ ） ．B 对斜面的压力和摩擦力均逐渐增大 B．B 对斜面的压力和摩擦力均逐渐减小 ．B 对斜面的压力逐渐增大，对斜面的摩擦力先逐渐减小后逐渐增大 D．B 对斜面的压力先逐渐减小后逐渐增大，对斜面的摩擦力逐渐增大 【分析】在B 与发生相对运动之前的时间内，B 与的加速度相同，加速度沿水平向右， 根据牛顿第二定律知加速度变化情况，分解加速度，运用正交分解法，在垂直于斜面和 沿斜面方向，根据牛顿第二定律进行分析； 【解答】解：在B 与发生相对运动之前的时间内，对B 整体，加速度水平向右， ，方向水平向右，大小由0 逐渐增大 对B 受力分析，沿沿斜面和垂直于斜面分解力，如图所示 第1 页/ 共26 页 加速度分解： （其中θ 为斜面的倾角） 对B 根据牛顿第二定律，有 沿斜面： ① 垂直斜面： ② 由于F 增大，整体加速度增大， 、 也随着增大 由②知，斜面对B 的支持力增大，即B 对斜面的压力增大 刚开始静摩擦力沿斜面向上，大小减小，当加速度增加到某个值时，静摩擦力为0，之 后，加速度再增加，静摩擦力变为沿斜面向下，大小增大，故B 对斜面的压力逐渐增 大，对斜面的摩擦力先逐渐减小后逐渐增大，故正确，BD 错误； 故选：。 【点评】本题关键是对物体进行受力分析，技巧是分解加速度，采用正交分解法研究． 注意对于有相同加速度的连接体问题，通常先整体后隔离的分析方法． 10 ．下列说法中正确的是（ ） ．相互接触的物体之间一定有弹力作用 B．物体所受滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 ．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 D．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心不一定在物体上 【分析】相互接触且发生形变的物体之间一定有弹力作用，滑动摩擦力的方向与相对运动 的方向相反，受静摩擦力作用的物体可以是运动的，重心可以在物体外． 【解答】解：、相互接触且发生弹性形变的物体之间一定有弹力作用，故错误； B、滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，可以与物体的运动方向相同，故B 错 第1 页/ 共26 页 误； 、受静摩擦力作用的物体可以是运动的，比如商场里电梯上的人，故错误； D、物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，重心可以在物体外，比如圆环，故 D 正确。 故选：D。 【点评】掌握弹力、摩擦力产生的条件及方向的判断，可以利用生活中的实例进行说 明，注意重心不一定在物体上． 11 ．下列各种说法中，正确的是（ ） ．只有相互接触的物体间才有力的作用 B．同一物体在地球表面，无论向上或向下运动都受重力作用 ．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 D．产生滑动摩擦力的两个物体间，相对运动的速度变大时滑动摩擦力也变大 【分析】根据力的产生分析不相互接触的物体之间是否存在力；再根据重力的产生，判 断物体在地球表面受到的重力是否与运动方向有关；然后根据弹力的产生分析木块放在 桌面上受到一个向上的弹力是由于哪个物体的形变而产生的；最后根据滑动摩擦力的大 小与正压力、摩擦因数有关关系，分析滑动摩擦力是否与相对运动的速度有关。 【解答】解：、力是物体对物体的作用，两个相互接触或不接触的物体之间都可能产生 力的作用，比如磁铁吸引钉子，就不需要直接接触，故错误； B、物体在地球表面，无论如何运动都受重力作用，与物体的运动方向无关，故B 正 确； 、木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故错 误； D、滑动摩擦力的大小与正压力、摩擦因数有关f＝μF，与速度无关，故D 错误。 故选：B。 【点评】本题考查了力的相关知识，解决本题的关键是理解力的概念，重力、弹力和摩 擦力的产生条件以及影响大小的因素。 12 ．下列叙述正确的是（ ） ．重心不一定在物体上，任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处 B．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的 ．物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和地面发生弹性形变，物体产生了 对地面的压力，且压力大小等于重力，方向竖直向下，所以压力就是重力 第1 页/ 共26 页 D．把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同，若用弹簧秤称量，则示 数在北极略微增大 【分析】重力在物体上的作用点叫重心；形状规则，质量分布均匀的物体，重心在物体 的几何中心上，形状不规则的物体，有可能重心不在物体中心，甚至不在物体上；支持 力是由于桌子的形变产生的。重力是由于地球的吸引而产生的；天平是测量质量的仪 器，弹簧测力计是测量力的仪器。 【解答】解：、重心是重力的作用点，但不一定在物体的物体上（比如弯曲香蕉的重心 就在香蕉以外），重心的位置与物体的质量分布有关，质地均匀，外形规则的物体的重 心在物体的几何中心上，故错误； B、书放在水平桌面上受到的支持力，是由于桌面发生了微小形变而产生的，故B 错 误； 、小球所受的重力与支持力平衡，支持力大小等于压力的大小，所以压力等于重力，不 能说压力就是重力，故错误； D、物体受到的重力的大小与它在地球上的位置有关，同一个物体在两极的重力要大于 它在赤道处的重力，所以把物体由赤道移到北极，若用弹簧测力计称量，则示数在北极 略微增大；而天平是测量质量的仪器，所以若用天平称量，则示数在两地相同，故D 正 确。 故选：D。 【点评】此题考查的是重心的概念和位置，对不规则的物体可以采用悬挂法确定其重心 位置。特别注意物体的重心可以在物体上，也可以不在物体上，例如篮球的重心就不在 篮球上，而在球心。 13 ．如图所示，一铅球静止在蹦床上面。下列受力分析说法正确的是（ ） ．蹦床受到的压力，就是铅球的重力 B．铅球没有发生形变，所以铅球不受弹力 ．蹦床受到向下的压力，是因为蹦床发生了弹性形变 D．铅球受到向上的支持力，是因为蹦床发生了弹性形变 【分析】依据弹力是由于施力物体形变后要恢复原状而产生的，故要明确哪个物体是施 力物体，并根据弹力与重力是不同性质的力，从而即可分析判定。 【解答】解：、蹦床受到的压力是由于铅球形变而产生的，重力是由于地球的吸引而产 第1 页/ 共26 页 生的，二者不是同一个力，故错误； BD、蹦床受到的压力是由于铅球发生形变而产生的，蹦床发生了形变后为了恢复原 状，而产生了对铅球的向上支持力，故B 错误，D 正确； 故选：D。 【点评】本题考查弹力产生的原因，要注意很多同学容易将压力和重力混为一谈，一定 要从力的性质上进行分析，明确力的来源及性质，注意弹性形变与非弹性形变的不同。 二．多选题（共6 小题） （多选）14．如图所示，两板间夹一木块，向左右两板加压力F 时，木块静止，若将压力 各加大到2F ，则木块所受的摩擦力（ ） ．与原来相同 B．是原来的4 倍 ．是原来的2 倍 D．最大静摩擦力增大 【分析】对进行正确的受力分析：此时受四个力的共同作用：作用于挡板的压力、重力 和摩擦力； 此时静止，所以受到的力是平衡力． 【解答】解：、水平方向左右挡板对的压力是一对平衡力，同时在竖直方向，受到的重 力和摩擦力也是一对平衡力，当压力增大时，由于木块仍然是静止的，所以受到的力仍 然是平衡力，所以此时受到的摩擦力和重力仍然是一对平衡力，故摩擦力的大小仍然等 于重力，即为不变；故正确，B 错误； D、与两个夹板之间的压力增大，所以与两个夹板之间的最大静摩擦力增大。故D 正 确。 故选：D。 【点评】正确的进行受力分析，同时能够分析出平衡力之间的相互关系，是解答本题的 关键． （多选）15．如图所示，在水平力F 作用下，所受重力大小为G 的物体，沿竖直墙匀速下 滑．已知物体与墙间的动摩擦因数为μ，其右侧接触面光滑，则物体所受摩擦力大小等于 （ ） 第1 页/ 共26 页 ．μF B．μF+G ．μF G ﹣ D．G 【分析】物体在墙面上匀速下滑，则受到滑动摩擦力，由滑动摩擦力公式可求出；同时 物体匀速运动，则受力平衡，由平衡关系也可求得摩擦力． 【解答】解：物体向下滑动，故物体受到向下的滑动摩擦力为μF； 因物体匀速下滑，则物体受力平衡，竖直方向受重力与摩擦力，二力大小相等，故摩擦 力也等于G； 故选：D。 【点评】本题容易出错的地方是学生只想到用滑动摩擦力公式而忽略了共点力的平衡条 件． （多选）16．用一轻绳将小球P 系于光滑竖直墙壁上的点，在墙壁和球P 之间夹有一矩形 物块Q，如图所示．P、Q 均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） ．若绳子变短，Q 受到的静摩擦力将不变 B．小球P 受4 个力的作用 ．小球物块Q 受到3 个力的作用 D．P 受到的静摩擦力方向竖直向上 【分析】先对小球P 受力分析，然后对小方块Q 受力分析，对P，由平衡条件研究绳子 变长时，绳子的拉力如何变化． 【解答】解：、Q 处于平衡状态，它受到的静摩擦力方向竖直向上，与其重力平衡，与 绳子长度无关，所以若绳子变短，Q 受到的静摩擦力不变，故正确； B、P 受到重力、Q 的支持力和静摩擦力，绳子的拉力，共4 个力作用，故B 正确； 、Q 受到重力、墙壁的弹力、P 的压力和静摩擦力，共4 个力作用，故错误。 D、Q 受到P 对它的静摩擦力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，Q 对P 的静摩擦力的 第1 页/ 共26 页 方向竖直向下，故D 错误。 故选：B。 【点评】为了防止多力或少力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序分析物体的受力情 况． （多选）17 ．关于重心的下列叙述中，正确的是（ ） ．物体所受重力的作用点叫重心 B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 ．用线悬挂的物体静止时，悬线方向一定通过物体的重心 D．质量分布不均匀、形状不规则的物体的重心均可用悬挂法确定 【分析】重心是物体所受重力的作用点．质量分布均匀、形状规则的物体的重心不一定 在物体上．根据平衡条件分析物体静止时，重心与悬线方向的关系．不是所有物体的重 心都可以用悬挂法确定的． 【解答】解： 、重心是物体所受重力的合力的作用点。故正确。 B、质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体的中心，但不一定在物体上，比 如均匀的圆环重心在环外，不在环上。