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第二章 相互作用—力
第 01 练 重力与弹力 摩擦力 牛顿第三定律
知识目标 知识点
目标一 弹力的分析与计算 胡克定律
目标二 滑动摩擦力与静摩擦力的分析与计算 摩擦力突变问题
目标三 牛顿第三定律
1．(2022·浙江省·真题)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，
水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是( )
A. 水桶自身重力的大小 B. 水管每秒出水量的大小
C. 水流对桶撞击力的大小 D. 水桶与水整体的重心高低
【答案】D
【知识点】重力
【解析】解：当桶中水增多时，水桶和水的重心上移，当重心上移到某一高度时，竖直向下的重力
作用线的作用点偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，所以决定桶能否翻转的主要因
素是重心的高低，与自身重力、出水量和撞击力等无关，故 D正确，ABC错误。
故选：D。
2．(2021·全国·单元测试)如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是( )
A. 小明与船之间存在摩擦力B. 杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C. 杆对岸的力大于岸对杆的力
D. 小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【答案】A
【知识点】物体的受力分析、牛顿第三定律的内容及理解、形变及弹力的产生条件
【解析】略
3．(2022·云南省·真题)以下说法正确的是( )
A. 形状规则的物体的重心在它的几何中心上
B. 一本书静止在水平桌面上，则书对桌面的压力就是书受的重力
C. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是由电线发生的微小形变而产生的
D. 接触面一定，摩擦力与正压力成正比
【答案】C
【知识点】重心、滑动摩擦力和动摩擦因数、形变及弹力的产生条件
【解析】解：A.重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才
在其几何中心，故A错误；
B.物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力大小等于重力，压力与重力性质不同，故B错误；
C、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的，故C正确；
D、接触面一定，滑动摩擦力与正压力成正比．故D错误；
故选：C．
重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何中心；
重力与压力的施力物体不同，此时仅仅存在大小相等；
弹力是由于发生弹性形变的物体要恢复原状而对接触物体产生的作用力，弹力的施力物体是发生弹
性形变的物体．
滑动摩擦力才与正压力成正比，根据这个知识分析判断．
4．(2022·上海市市辖区·模拟题)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
另一端固定着一个重力大小为3N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3N，方向平行于斜面向上 B. 大小为2N，方向平行于斜面向上
C. 大小为3N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为3N，方向竖直向上
【答案】D
【知识点】平衡状态及平衡条件、弹力的方向
【解析】解：小球处于静止状态，受力平衡，故小球所受的弹力与重力等大反向，故 D正确，ABC错误；
故选：D。
由受力平衡可知，物体所受弹力与重力等大反向。
5．(2022·云南省·真题)以下说法正确的是( )
A. 花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看作质点
B. 质量一定的物体受到合外力越大，物体的速度变化越快
C. 一个物体在受到滑动摩擦力的同时不可能还受到静摩擦力
D. 为了交通安全，汽车行驶过程中要限速，是因为速度越大，汽车的惯性越大
【答案】B
【知识点】质点、惯性及其应用、静摩擦力和最大静摩擦力
【解析】
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点
的条件来判断能否看作质点；根据牛顿第二定律分析加速度和质量、合外力之间的关系，加速度是
描述速度变化快慢的物理量，摩擦力定义是两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运
动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力，摩擦力既可以作为动力
也可以作为阻力
A、花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员不可看做质点，故A错误；
B、质量一定的物体受到合外力越大，物体的加速度越大，则速度变化越快，故B正确；
C、当一个物体同时与两个物体接触时，可能相对一个物体运动，相对另一个物体有相对运动趋势，
则受到滑动摩擦力的同时还可能还受到静摩擦力，故C错误；
D、惯性只与质量有关，与速度无关，故D错误．
故选：B
6．(2022·广东省·真题)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和
主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为
图中的指针。现要测量图(a)中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线
对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使
其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为______cm.当地的重力加速度大小为
9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为______N/m(保留3位有效数字)。【答案】3.775 53.7
【知识点】胡克定律
【解析】解：图(b)中主尺读数为3.7cm，游标卡尺的读数为0.05mm×15=0.75mm，故读数为
3.7cm+0.75mm=3.775cm；
由 题 意 可 得 ： 托 盘 内 放 质 量 m=0.100kg的 砝 码 ， 弹 簧 伸 长 量 为 ：
△x=3.775cm-1.950cm=1.825cm；
根据受力分析可得：mg=k△x
mg 0.100×9.80
故弹簧的劲度系数为：k= = N/m=53.7N/m；
△x 1.825×10-2
故答案为：3.775，53.7。
1． (2022·河北省·单元测试)下列说法正确的是( )
A. 把一根粗细均匀的直铁丝对折后其重心位置不变
B. 地面上汽车轮胎受到压力变瘪，是因为轮胎发生了弹性形变
C. 手握竖直的水杯处于静止状态，握力越大，杯子受到的静摩擦力不变
D. 物体受到的重力方向总是指向地心，且重力大小只与质量有关
【答案】C
【知识点】重心、静摩擦力和最大静摩擦力、形变及弹力的产生条件、重力的产生、方向和大小
【解析】
重力的作用点叫做重心，物体的重心与物体的质量分布及物体形状有关；甲物体发生弹性形变在恢复形变时会产生弹力作用在乙物体上，这是弹力产生的原因；根据平衡条件分析杯子的静摩擦力；
重力的方向总是竖直向下的。依据上述知识分析各选项。
A.把一根粗细均匀的直铁丝对折后其重心位置发生变化，故A错误；
B.轮胎发生弹性形变产生的是向下对地面的压力，而导致轮胎变瘪，是地面支持力所制，是地面的
形变产生，故B错误；
C.以杯子为研究对象，分析受力情况：杯子竖直方向受到重力和静摩擦力，二力平衡，根据平衡条
件得知，二力大小相等，摩擦力的方向竖直向上，当握力增大时，二力仍然平衡，所以静摩擦力保
持不变，故C正确；
D.重力的方向总是竖直向下的，重力大小除与质量有关外，还与地理位置有关，故D错误。
故选C。
2．(2022·湖北省·真题)如图所示，质量分别为m和2m的小物块Р和Q，用轻质弹簧连接后放在水平
地面上，Р通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑，Q与地面间的动摩擦因数为μ，最大静
摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q恰好能保持静止。
弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g。若剪断轻绳，Р在随后的
运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为( )
μmg 2μmg 4μmg 6μmg
A. B. C. D.
k k k k
【答案】C
【知识点】平衡状态及平衡条件、弹簧类机械能守恒问题、弹力的方向
【解析】
Q恰好能保持静止时，设弹簧的伸长量为x，满足kx=2μmg，若剪断轻绳后，物块P与弹簧组成的
系统机械能守恒，弹簧的最大压缩量也为x，因此P相对于其初始位置的最大位移大小为
4μmg
s=2x= ，故ABD错误，C正确。
k
3．(2022·上海市市辖区·模拟题)如图所示，水平地面上有重力均为40N的A、B两木块，它们之间
夹有被压缩了2.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k=400N/m，两木块与水平地面间的动摩
擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用F=10N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑
动摩擦力，则力F作用后( )
A. 木块A所受静摩擦力大小为10N B. 木块B所受静摩擦力大小为2.0N
C. 木块B所受静摩擦力为0 D. 弹簧的压缩量变为2.5cm
【答案】B
【知识点】平衡状态及平衡条件、胡克定律、静摩擦力和最大静摩擦力
【解析】
两木块与水平地面间的最大静摩擦力大小为：f =μG=10N。由F=kx可知，弹簧的弹力为：
maxF =8N。
1
用F=10N的水平力推木块B后，若木块B不动，则有：f +F =F，解得：f =2N
