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文檔簡介
第三章相互作用-力
3.2摩擦力
-:知識精講歸納
-:滑動摩擦力
i.滑動摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)兩物體相互接觸擠壓(即有彈力).
(2)物體間的接觸面不光滑.
(3)兩物體間存在相對運(yùn)動.
2.滑動摩擦力的方向
(1)在接觸面上,與接觸面相切,且與物體相對運(yùn)動的方向相反.
(2)與物體的運(yùn)動方向可能相同,也可能相反.
3.滑動摩擦力的大小
⑴公式法:根據(jù)公式計算.
①正壓力K是物體與接觸面間的壓力,不一定等于物體的重力,K的大小根據(jù)物體的受力情況確定.
②動摩擦因數(shù)〃與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān),而與物體間的壓力、接觸面的大小無關(guān).
(2)二力平衡法:物體處于平衡狀態(tài)(勻速運(yùn)動或靜止)時,根據(jù)二力平衡條件求解.
二、靜摩擦力
1.靜摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).
(2)接觸面粗糙.
(3)兩物體間有相對運(yùn)動的趨勢.
2.靜摩擦力的方向
(1)在接觸面上與接觸面相切,且與物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反.
(2)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動)時,與使物體產(chǎn)生運(yùn)動趨勢的外力方向相反.
3.靜摩擦力的大小
(1)范圍:0<走凡
(2)計算:物體做勻速直線運(yùn)動或靜止時,根據(jù)二力平衡條件求解.
(3)靜摩擦力大小與正壓力無關(guān).
4.說明
(1)靜摩擦力的方向與相對運(yùn)動趨勢的方向相反,與運(yùn)動方向可能相同,也可能相反.
(2)靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩物體之間,受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,運(yùn)動的物體也可能受靜摩擦
力作用.
重難點(diǎn)精講:
1.對摩擦力的理解
(1)靜摩擦力:受靜摩擦力的物體不一定靜止,只是兩物體接觸面保持相對靜止.
例:在傾斜傳送帶上勻速傳送的物體,雖然運(yùn)動,但受靜摩擦力.(如圖)
(2)滑動摩擦力:受滑動摩擦力的物體不一定運(yùn)動,而是兩物體發(fā)生相對滑動.
例:把/物體抽出來,8物體受到了滑動摩擦力卻沒有運(yùn)動.(如圖)
2.摩擦力的方向
(1)靜摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反.可利用假設(shè)法判斷,即假設(shè)接觸面光滑,物體相對與它接觸
的物體運(yùn)動的方向,就是相對運(yùn)動趨勢方向:例如靜止在斜面上的物體受到的靜摩擦力的方向沿斜面向上.(如圖)
靜摩擦力的方向有可能與物體運(yùn)動方向成任意角度.如圖所示,用手握住一根豎直棒,若使手與棒一起沿不同方向
勻速運(yùn)動,棒所受的靜摩擦力豎直向上,而手與棒的運(yùn)動方向可以是任意的,所以齊的方向與勻速運(yùn)動中速度的方
向可成任意夾角.
(2)滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反,與物體運(yùn)動方向無關(guān).
例:如圖所示,快速把6向右拉離的過程中,4相對6向左運(yùn)動,摩擦力向右,4卻相對地面向右運(yùn)動,摩擦力的
方向與物體運(yùn)動方向反而相同.
3.摩擦力作用效果是阻礙物體的相對運(yùn)動,但摩擦力卻不一定是阻力,有時會是動力.
二:考點(diǎn)題型歸納
題型一:摩擦力概念的理解
1.(2021.全國)關(guān)于摩擦力的說法,正確的是()
A.摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向相反,所以摩擦力是阻力
B.摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向相同
C.靜止的物體不可能受滑動摩擦力作用
D.運(yùn)動的物體也可能受靜摩擦力作用
2.(2021?云南麗江市?)重力、彈力和摩擦力是常見的幾種力。關(guān)于重力、彈力和摩擦力的下列說法中正確的是()
A.任何有規(guī)則形狀的物體,其幾何中心必與其重心重合
B.有彈力時,可能同時存在摩擦力;有摩擦力時,一定同時存在彈力
C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動方向相反
D.靜摩擦力一定比滑動摩擦力大
3.(2020.紅橋區(qū)?天津三中高一月考)下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是()
A.運(yùn)動的物體所受的摩擦力一定為滑動摩擦力
B.物體做減運(yùn)動時,一定受到摩擦力
C.由公式衣=〃FN可知,滑動摩擦力的大小與正壓力成正比,但靜摩擦力的大小與正壓力無此關(guān)系
D.由〃=條可知,物體間的動摩擦因數(shù)與正壓力成反比
題型二:復(fù)雜的受力下靜摩擦力的計算
4.(2020?福建省福州華僑中學(xué))物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),其中"=10N,8=2N,若撤去Fi則物塊受到的摩擦力是()
〃〃二:〃〃/
A.8N,方向向右B.8N,方向向左
C.2N,方向向右D.2N,方向向左
5.(2020?河北石家莊市?石家莊一中高一期中)如圖所示,有一重力不計的方形容器,被水平力尸壓在豎直的墻面
上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到將容器剛好盛滿為止,在此過程中容器始終保持靜止,則下列說法
中正確的是()
A.容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力逐漸增大
C.容器受到的摩擦力逐漸減小D.水平力尸必須逐漸增大
6.(2018?河南信陽市?信陽高中高一開學(xué)考試)如圖所示,質(zhì)量為根的木塊在質(zhì)量為M的木板上滑行,木板與地面
間的動摩擦因數(shù)為〃I,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為"2,木板一直靜止,那么木板所受地面的摩擦力大小為()
A.HiMgB.〃2mgC.A1(m+M)gD.〃iMg+N21ng
題型三:滑動摩擦力的計算
7.(2021.全國)如圖所示,在水平面上有質(zhì)量20kg的物體,正在向右運(yùn)動,運(yùn)動過程中還受一水平向左,大小為
10N的外力廠的作用,則物體所受的摩擦力為(已知動摩擦因數(shù)為0.1,g取10N/kg)()
A.10N向右B.10N向左C.20N向右D.20N向左
8.(2020?福建省福州外國語學(xué)校高一期中)如圖薄長木板質(zhì)量為小,跟水平桌面的動摩擦因數(shù)為〃,受水平向右的
推力廠的作用勻速運(yùn)動,物體從邊緣開始,到物體滑離桌邊三分之一為止,在此過程中下列說法正確的是()
A.推力廠始終是〃〃際
B.因接觸面變小,動摩擦因數(shù)〃會變大
C.推力F因物體懸空部分越來越大而變小
D.推力廠增大或減小時,摩擦力也增大或減小
9.(2021?全國高一專題練習(xí))如圖甲所示,小孩用50N的水平力推木箱不動,木箱此時受到的摩擦力大小為Q:
如圖乙所示,小孩用60N的水平力恰能推動木箱,此時木箱與地面間的摩擦力大小為尸2;如圖丙所示,小孩把木
箱推動了,此時木箱與地面間摩擦力大小為F3.若木箱對地面的壓力大小為100N,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為
-0.55,則人、B、尸3的大小分別為()
甲乙丙
A.0、60N、55N
B.50N、60N、55N
C.50N、55N、60N
D.50N、55N、55N
題型四:最大靜摩擦力與滑動摩擦力的關(guān)系
10.(2020?湖北黃岡市?高一月考)如圖所示,質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,可以認(rèn)為最大靜摩
擦力等于滑動摩擦力。從1=0開始以初速度W沿水平地面向右滑行,同時受到一個水平向左的恒力F=1N的作用,
取向右為正方向,重力加速度g=10m/s2,該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖像是下列圖中的()
4
11.(2021?全國高一專題練習(xí))如圖所示,小明同學(xué)借助放滿書籍的整理箱做摩擦力探究實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著水平拉力
的增大,靜止的整理箱開始運(yùn)動,箱子運(yùn)動后,發(fā)現(xiàn)拉動箱子反而比剛拉動時省力,若假設(shè)小明施加的水平拉力隨
時間均勻增加,則下列能正確反映整理箱所受摩擦力隨時間變化的圖像是()
12.(2021.全國高一專題練習(xí))某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力,他將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,再連接到計算機(jī)上。
將一質(zhì)量m=3.75kg的木塊置于水平桌面上,用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后沿水平方向緩慢
地拉動傳感器,至木塊運(yùn)動一段時間后停止拉動。獲得的數(shù)據(jù)在計算機(jī)上顯示出如圖所示的圖像。有關(guān)這個實(shí)驗(yàn)的
幾個說法,其中正確的是(g取10m/s2)()
A.0~6s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用
B.最大靜摩擦力比滑動摩擦力大
C.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)約為0.8
D.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)約為0.11
題型五:疊加類型下的滑板的摩擦力計算
13.(2021?全國高一專題練習(xí))如圖所示,質(zhì)量分別為〃?、〃的A、B兩木塊疊放在水平地面上,A與8之間的動
摩擦因數(shù)和2與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為外在水平拉力廠的作用下,A和2相對靜止一起向右做勻速直線運(yùn)
動,重力加速度為g。則48受到的摩擦力大小分別是()
A.ftmg"MgB.fimg〃(/n+M)g
C.0fiMgD.0〃(膽+M)g
14.(2020?廣東廣州市第二中學(xué)高一月考)如圖所示,質(zhì)量均為m的木塊A和B在質(zhì)量為2m的長木板C上滑行(AB
不會相碰),長木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。若A與C,C與地面之間的動摩擦因數(shù)均為〃,木塊B下
表面光滑,重力加速度為g。則長木板C受到地面的摩擦力大小為()
AB
C
A.4mgB.24mgC.3〃mgD.4〃mg
15.(2020?四川省闿中東風(fēng)中學(xué)校高一月考?)如圖所示,質(zhì)量為M的木板靜止在桌面上,木板上有質(zhì)量為〃?的滑塊
在勻速滑行,拉力大小為凡已知滑塊與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為eM=3m,那么木板所受桌面的
摩擦力的大小是()
96I
A.FB.2卜imgC.3HmgD.4Amg
三:考點(diǎn)過關(guān)精練
一、單選題
16.(2021?大埔縣田家炳實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考)如圖所示,木塊A、B所受重力分別為50N和60N,它們與水平地面
間的動摩擦因數(shù)均為0.25,夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m,系統(tǒng)置于水平地
面上靜止不動?,F(xiàn)用尸1=N的水平拉力作用在木塊8上,力廠作用瞬間()
A.木塊B所受摩擦力大小是IONB.木塊B所受摩擦力大小是7N
C.木塊A所受摩擦力大小是12.5ND.木塊A所受摩擦力大小是8N
17.(2021?烏拉特前旗第一中學(xué)高二期中)如圖,重50N的物體在水平面上向右運(yùn)動,同時受到一個水平向左的F=8N
的恒力作用,物體和水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,取水平向左為正方向,則該物體所受的摩擦力f隨時間?變化的
關(guān)系圖像為()
18.(2021.沙坪壩區(qū).重慶八中高三開學(xué)考試)如圖所示,水平桌面上平放著一副撲克牌,總共54張,每一張牌的
質(zhì)量都相等,牌與牌之間的動摩擦因數(shù)以及最下面一張牌與桌面之間的動摩擦因數(shù)也都相等,用手指以豎直向下的
力按壓第一張牌,并以一定的速度水平移動手指,將第一張牌從牌摞中水平移出(牌與手指之間相對無滑動),設(shè)
最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則()
A.從第2張牌到第54張牌之間的牌不可能發(fā)生相對滑動
B.從第2張牌到第54張牌之間的牌可能發(fā)生相對滑動
C.第1張牌受到手指的摩擦力方向與手指的運(yùn)動方向相反
D.又第54張牌受到桌面的摩擦力方向與手指的運(yùn)動方向相同
19.(2021?廣州大學(xué)附屬中學(xué)高二月考)在消防演習(xí)中消防員雙手握住豎直的鐵桿勻速攀上12m高的樓臺,如圖所
示,完成指令后又沿鐵桿勻速滑下,消防員勻速攀上和勻速滑下時受到鐵桿的摩擦力分別記為力和f2,那么()
H
H
H
77777777
A.力向下,上向上B.力向上,叢向下
C.力向下,力向下D.力向上,力向上
20.(2022?江蘇高三專題練習(xí))上高中的小王同學(xué)去其叔叔家的石料廠玩,發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象:在生產(chǎn)過程中
砂石都會自然堆積成圓錐體,且在不斷世堆積過程中,材料相同的砂石自然堆積成的圓錐體的最大底角都是相同的。
為了快速估測出這些砂石堆的體積,小王利用62.5山對的砂石自然堆積了一個小的砂石堆,測出其底部周長為3m。
則砂石之間的動摩擦因數(shù)約為(取乃=3)()
A.0.9B.0.7C.0.5D.0.3
21.(2021?全國高一專題練習(xí))《中國制造2025》是國家實(shí)施強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng),智能機(jī)器制造是一個
重要方向,其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。如圖所示,一機(jī)械臂鐵夾豎直夾起一個金屬小球,鐵夾與球接
觸面保持豎直,則()
A.若小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài),小球受到的靜摩擦力方向豎直向下
B.若小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài),小球受到的摩擦力與重力大小相等
C.若小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài),增大鐵夾對小球的壓力,小球受到的摩擦力變大
D.若鐵夾夾金屬小球一起水平移動,小球受到的是滑動摩擦力
22.(2020河北石家莊市.石家莊二十三中高一期中)如圖所示,A為長木板,在水平面上以速度叨向右運(yùn)動,物塊
B在木板A的上面以速度也向右運(yùn)動(vH也均是對地速度),下列判斷正確的是()
*V2
B
V1
A----------A
\\\\\\\\\\\\\\\\
A.若是也=V2,A、B之間有滑動摩擦力
B.若是也>暝,A受到了B所施加向右的滑動摩擦力
C.若是也<也,B受到了A所施加向右的滑動摩擦力
D.若是明〉也,B受到了A所施加向右的滑動摩擦力
23.(2021?全國高二)關(guān)于關(guān)于彈力和摩擦力下,列說法中正確的是()
A.兩個物體間的摩擦力大小總是與它們之間的正壓力成正比的
B.靜止的物體也可能受到滑動摩擦力
C.彈力產(chǎn)生在相互接觸的物體間,不接觸的兩個物體也可能存在摩擦力
D.兩個物體間存在彈力,一定存在摩擦力
24.(2020?吉林白城市?高一月考)一根質(zhì)量為機(jī)、長為L的均勻長方木條放在水平桌面上,木條與桌面間的動摩擦
因數(shù)為j現(xiàn)用水平力尸推木條,當(dāng)木條經(jīng)如圖所示位置時,桌面對它的摩擦力()
A.大小為〃mgB.大小為^mg
C.大小為gfimgD.mg
25.(2021.寧夏銀川市?賀蘭縣景博中學(xué)高一期末)如圖所示,一木板B放在水平地面上,木塊A放在B的上面,A
的右端通過輕質(zhì)彈簧秤固定在直立的墻壁上。用尸向左拉動B,使它以速度v運(yùn)動,這時彈簧秤的示數(shù)為T。下面
說法正確的是()
A.地面受到的滑動摩擦力的大小等于TT;
B.木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于TFgJW幽MAM,
一、、、:、、:、、、]、、、、、&
C.若木板以2V的速度運(yùn)動,木塊A受到的摩擦力大小等于2Tw、、、、-
D.若2尸的力作用在木板上,木塊A所受摩擦力的大小等于2T
四:高分突破精練
一、單選題
26.(2020.盤錦市第二高級中學(xué)高一月考)下列關(guān)于摩擦力的說法,正確的是()
A.相互接觸的兩物體間一定存在摩擦力
B.摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動
C.相對靜止的物體間,也可能存在摩擦力作用
D.只有靜止的物體才受靜摩擦力作用,運(yùn)動的物體不會受靜摩擦力作用
27.(2021?浙江)如圖所示,某人用手握住一個保溫杯,保溫杯處于豎直狀態(tài),則下列說法中正確的是()
A.握著保溫杯水平勻速運(yùn)動,保溫杯不受摩擦力
B.握著保溫杯勻速向上運(yùn)動,保溫杯所受的摩擦力向上
C.握著保溫杯勻速向下運(yùn)動,保溫杯所受的摩擦力向下
D.若保持保溫杯始終靜止,則手握得越緊,保溫杯受到的摩擦力越大
28.(2021?廣東佛山一中)木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B
之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動?,F(xiàn)用尸=1N的水平拉力
作用在木塊8上,如圖所示。則在力產(chǎn)作用后()
A.木塊4所受摩擦力大小是8N,方向向右
B.木塊A所受摩擦力大小是1N,方向向左
C.木塊B所受摩擦力大小是7N,方向向右
D.木塊B所受摩擦力大小是15N,方向向左
29.(2021?浙江)如圖所示,質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)"=0.2,從=0開始以初速度w沿水平地面
向右滑行,同時受到一個水平向左的恒力尸=1N的作用,取g=10m/s2,向右為正方向,該物體受到的摩擦力打
隨時間變化的圖像是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()
30.(2020?玉林市第十一中學(xué))水平桌面上有一個重200N的物體,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)依次用15N、
30N、80N的水平力拉此物體時,物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()
A.15N、30N、80NB.15N、30N、40N
C.0、0、40ND.15N、40N、80N
31.(2020?貴州貴陽市?高一月考)如圖所示,用水平恒力尸推放置在水平面上的物體“物體,"保持靜止,關(guān)于物
體m受力情況的說法正確的是()
A.推力的大小小于物體所受摩擦力的大小
B.物體所受摩擦力的方向與推力的方向相同
C.物體受到四個力的作用
D.物體所受摩擦力的大小可由尸=〃八計算
32.(2020?北京市十一學(xué)校)如圖所示,一質(zhì)量〃?=2.0kg的物塊放在粗糙水平面上,同時受到耳=8.0N、5=3.0N
的水平推力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊與水平面的動摩擦系數(shù)為〃=030。某時刻若僅撤去《,則木塊()
A.向左做勻速運(yùn)動B.仍處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.受到的摩擦力大小為5.0N,方向水平向左D.受到的摩擦力大小為6.0N,方向水平向右
33.(202。桂林市國龍外國語學(xué)校高一期中)如圖所示,粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為機(jī)、2m的A、B兩個物體,
A與B以及B與地面間的動摩擦因數(shù)均為〃,現(xiàn)用水平拉力尸拉B,將B勻速拖出,則拉力F大小為()
-------------Am
77777777777777777777777777777777777
A.2fimgB.7gC.4PmgD.5/nmg
二、多選題
34.(2020?福建省福州高級中學(xué)高一期中)如圖所示,物體A、8和C疊放在水平面上,水平力為尸b=10N,及=5N,
分別作用于物體8、C上,A、8和C仍保持靜止,以下說法正確的是()
A.8對C的摩擦力方向水平向右
B.C與地面的摩擦力大小為5N
C.8與C之間的摩擦力大小為5N
D.A與8的接觸面可能是粗糙的
35.(2021■北京海淀區(qū)中學(xué)高一期中)木塊甲、乙分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均
為0.25。夾在甲、乙之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動?,F(xiàn)
用尸=1N的水平拉力作用在木塊乙上,如圖所示。力/作用后木塊所受摩擦力情況是()
甲VWW乙—?
////////////////////////
A.木塊甲所受摩擦力大小是8NB.木塊甲所受摩擦力大小是11.5N
C.木塊乙所受摩擦力大小是9ND.木塊乙所受摩擦力大小是7N
36.(2020?安順經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)大洋實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一期中)如圖所示,運(yùn)動員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速
下滑時,運(yùn)動員的重力為G運(yùn)動員所受的摩擦力分別為B和6,那么()
A.Fi向上,B向上B.Fi向下,尸2向下
C.FI—F2=GD.Fi>G,F2<G
37.(2020?廣州市?廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué))如圖所示,一質(zhì)量為,"的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上,且受到水平力尸的作用,
下列說法正確的是()
A.若木塊靜止,則木塊受到的靜摩擦力大小等于,"g,方向豎直向上
B.若木塊靜止,當(dāng)F增大時,木塊受到的靜摩擦力隨之增大
C.若木塊沿墻壁向下運(yùn)動,則墻壁對木塊的摩擦力大小為“mg
D.若開始時木塊靜止,當(dāng)撤去尸木塊沿墻壁下滑時,木塊不受滑動摩擦力作用
38.(2020?四川遂寧市?射洪中學(xué)高一期中)如圖所示,汽車B在水平路面上以相對于地面的速度也向右運(yùn)動,車上
的貨物A以相對于地面的速度力向右運(yùn)動。下列判斷正確的是()
“一
A.若也=也,貨物A受到了汽車B所施加的向右的靜摩擦力
B.若叨<也,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
C.若叫〉吃,貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若打>以,汽車8受到了貨物4所施加的向左的滑動摩擦力
39.(2020.廣東廣州市.高一期中)如圖所示,質(zhì)量為2kg的木塊P放在質(zhì)量為4kg的水平長木板上,向左抽動長木
板時,木塊P始終處于靜止?fàn)顟B(tài),此時測力計的指針在4N處。己知木塊P與長板之間,長板與地面間動摩擦因數(shù)
相同,^=10m/s2,由此可知()
P測力計
FH-C~
.1[~-1—
A.木塊P受到的摩擦力4N,方向向左
B.長木板受到的摩擦力大小為4N
C.長木板受到的摩擦力大小為12N
D.長板與地面間動摩擦因數(shù)為0.2
三、實(shí)驗(yàn)題
40.(2020?太原市?山西大附中高一期中)某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候,測得彈簧彈力的大小廠和
彈簧長度心的關(guān)系如圖甲所示,則由圖線可知:
F/N
60
0
40/一/cm
甲乙
(1)彈簧的勁度系數(shù)為N/m;
(2)為了用彈簧測力計測定兩木塊A、B間的動摩擦因數(shù),兩同學(xué)分別設(shè)計了如圖乙所示的甲、乙兩種方案。
①為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力的大小,你認(rèn)為方案(填“甲''或"乙")更合理;
②甲方案中,若A和B的重力大小分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動時,彈簧測力計”的示數(shù)為6.0N,6的示
數(shù)為11.0N,則A、B間的動摩擦因數(shù)為o
41.(2019?安徽阜陽市?高一期中)某同學(xué)在做“測定木板與木塊間動摩擦因數(shù)''的實(shí)驗(yàn)時,設(shè)計了兩種實(shí)驗(yàn)方案.
7〃//〃〃〃〃〃//〃/〃〃/???r111?
(b)(c)
方案一:木板固定,用彈簧測力計拉動木塊,如圖(a)所示.
方案二:用彈簧測力計鉤住木塊,用力拉動木板,如圖(b)所示.
除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測力計、木塊、木板、細(xì)線外,該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重量均為2.00N的祛碼.
(1)上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理的是,理由是。
(2)該同學(xué)在木塊上加放祛碼,改變木塊對木板的壓力,記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
祛碼/個數(shù)01234
祛碼對木塊壓力/N02.004.006.008.00
測力計讀數(shù)/N1.502.002.502.903.50
請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在圖(c)坐標(biāo)紙上作出摩擦力,和祛碼對木塊的壓力廠的關(guān)系圖象(以尸為橫坐標(biāo)),
圖象不過原點(diǎn)的原因是。
四、解答題
42.(2021?全國高一專題練習(xí))某物體重200N,放置在水平地面上,地面對它的最大靜摩擦力為80N,它與地面
間的動摩擦因數(shù)為0.39。
(1)用60N的水平推力推物體,求此時地面對物體的摩擦力的大?。?/p>
(2)物體運(yùn)動起來后,若使其保持勻速直線運(yùn)動,應(yīng)在水平方向施加多大的推力?物體在水平推力作用下做勻速
直線運(yùn)動的過程中,人把推力突然減小到30N,直到物體停止前,地面對物體的摩擦力為多大?
(3)若撤去外力,直到物體停止前,地面對物體的摩擦力為多大?
43.(2021?云南省通??h第三中學(xué)高一月考)質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上,如下圖所示,物體與地面間的
動摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等,給物體一水平推力F。(JfXg=10m/s2)
(1)當(dāng)推力大小為5N時,地面對物體的摩擦力是多大?
(2)當(dāng)推力大小為12N時,地面對物體的摩擦力是多大?
(3)物體運(yùn)動過程中突然把推力去掉,此時地面對物體的摩擦力是多大?
F
44.(2020?福建福州四中高一期中)如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上,用一原長為8cm的輕質(zhì)彈簧水
平拉該物體,當(dāng)其剛開始運(yùn)動時,彈簧的長度為11cm,當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時,彈簧的長度為10.5cm,已知
彈簧的勁度系數(shù)&=200N/m。求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大;
(2)物體所受的滑動摩擦力的大?。?/p>
(3)物體與地板間的動摩擦因數(shù)是多少。(g均取lOm/s?)
一Wvwwww一/
45.(2021.陵川縣高級實(shí)驗(yàn)中學(xué)校高一開學(xué)考試)如圖所示,物體A重40N,物體B重20N,A與B之間的動摩擦
因數(shù)為必,A與地面間的動摩擦因數(shù)〃2,且從=2%,物體B用細(xì)繩系住。水平力F=25N時,恰好能將A勻速拉
出。求動摩擦因數(shù)從和〃2的大小。
H
46.(2021?全國高一專題練習(xí))如圖所示,位于水平桌面上的物塊尸,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪
到P和至IJQ的兩段繩都是水平的,已知。與尸之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為〃=04物塊P重為40N,
物塊。重為20N,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計,若用一水平向右的力/拉P使它做勻速運(yùn)動,求:
(1)物塊。所受到的滑動摩擦力的大小和方向;
(2)物塊P所受地面的滑動摩擦力的大小和方向;
(3)拉動物塊P所需的力尸為多大。
[參考答案]
1.D
【詳解】
A.摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動方向相反,因此摩擦力可以是阻力,也可以是動力,A錯誤;
B.摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動方向相反,因此摩擦力的方向不一定與物體運(yùn)動方向相同,B錯誤;
C.一個接觸面粗糙的物體在地面上滑行時,地面受到滑動摩擦力,C錯誤;
D.當(dāng)兩物體一起做勻變速運(yùn)動時,受到靜摩擦力,D正確;
故選D。
2.B
【詳解】
A.任何有規(guī)則形狀且質(zhì)量分布均勻的物體,其幾何中心必與其重心重合,故A錯誤;
B.有彈力時,可能同時存在摩擦力;根據(jù)摩擦力產(chǎn)生條件可知,有摩擦力時,一定同時存在彈力,故B正確;
C.摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動方向相反,也可以與物體的運(yùn)動方向相同,故C錯誤;
D.靜摩擦力可以在零到最大靜摩擦力之間變化,故D錯誤。
故選B。
3.C
【詳解】
A.運(yùn)動的物體所受的摩擦力不一定為滑動摩擦力,例如隨水平傳送帶加速運(yùn)動的物體受靜摩擦力作用,A錯誤;
B.物體做減運(yùn)動時,不一定受到摩擦力,例如物體向上拋出時,B錯誤;
C.由公式F尸〃Ev可知,滑動摩擦力的大小與正壓力成正比,但靜摩擦力的大小與外力有關(guān),與正壓力無此關(guān)系,
C正確:
D.物體間的動摩擦因數(shù)與接觸面的材料有關(guān),與正壓力無關(guān),D錯誤。
故選Co
4.C
【詳解】
在水平方向上共受三個力作用,即月、瑪和摩擦力作用,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài).且
Fi=10N
尸2=2N
則最大靜摩擦力最小值為8N,當(dāng)撤去K,則物體在F?下,仍處于靜止,所以靜摩擦力大小為2N,方向向右,故C
正確,ABD錯誤。
故選C。
當(dāng)合外力小于最大靜摩擦力時,物體處于靜止,摩擦力大小等于外力大小;當(dāng)合外力大于最大靜摩擦力時,物體處
于滑動,則摩擦力等于動摩擦力因數(shù)與正壓力的乘積。
5.B
【詳解】
ABC.由題知容器始終保持靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的總重力,所以容器受到的摩擦力逐
漸增大,AC錯誤B正確;
D.水平方向上受力平衡,墻面對容器的彈力
尸產(chǎn)尸
若初始時最大靜摩擦力大于重力時,力F可能不變,若最大靜摩擦力等于重力時F要增大,彈力隨之增大,D錯
誤。
故選B。
6.B
【詳解】
木板一直靜止,則木板所受地面的摩擦力為靜摩擦力,大小等于木塊對木板的滑動摩擦力,即
f=%mg
故選Bo
7.D
【詳解】
由于物體向右運(yùn)動,因此物體所受摩擦力的方向水平向左,由滑動摩擦力公式可得
f=再="mg=20N
故選D?
8.A
【詳解】
由圖分析可以知道,當(dāng)薄長木板在桌面上勻速滑動時,壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,即動摩擦因數(shù)不變,只
是接觸的面積在逐漸減小,但是對桌面的壓力不變,而接觸面積的大小不影響摩擦力的大小,因此摩擦力是不變的,
推力廣不變;推力尸增大或減小時,摩擦力不變,一直為g。
故選Ao
9.B
【詳解】
甲圖,當(dāng)小孩用50N的水平力推木箱不動,木箱此時受到的靜摩擦力大小為
Q=50N
乙圖小孩用60N的水平力恰能推動木箱,此時木箱與地面間的摩擦力為最大靜摩擦力,即
F2=60N
丙圖,小孩把木箱推動了,此時木箱與地面間摩擦力為滑動摩擦力,其大小為
F3=〃N=55N
B正確。
故選Bo
10.A
【詳解】
開始物體受到水平向左滑動摩擦力
/=//?^=0.2xlxl()N=2N
物體速度減為0,外力尸</,所以物體受到水平向右靜摩擦力
f=F=m
故A正確,BCD錯誤。
故選A?
II.C
【詳解】
剛開始整理箱處于靜止?fàn)顟B(tài),所受到的摩擦力是靜摩擦力,靜摩擦力等于拉力,隨著拉力的增大而增大,當(dāng)剛要
開始滑動時達(dá)到最大靜摩擦力,當(dāng)整理箱運(yùn)動起來后受到的是滑動摩擦力,根據(jù)
與==伴叫
滑動摩擦力是一個定值,而滑動摩擦力力略小于最大靜摩擦力。
故選Co
12.B
【詳解】
A.在0~2s內(nèi),木塊不受外力,此時沒有摩擦力,A錯誤;
B.由題圖可知,用力沿水平方向拉木塊,拉力從零開始逐漸增大。剛開始木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),木塊受拉力和水平
桌面對木塊的靜摩擦力相平衡,當(dāng)拉力達(dá)到4N時,木塊開始發(fā)生相對滑動,木塊與水平桌面間產(chǎn)生了滑動摩擦力。
由題圖可知木塊與水平桌面間的最大靜摩擦力
Ffm=4N
而滑動摩擦力
月=3N
B正確;
CD.根據(jù)滑動摩擦力公式得
F,.3
=0.08=0.08
FN3.75X10
C、D錯誤。
故選B。
13.D
【詳解】
由于A和B一起做無相對滑動的勻速運(yùn)動,所以A和B的速度相同,對A受力分析,受重力與8對A的支持力,
A、8間沒有摩擦力,若有摩擦力,則A不可能與8相對靜止;對A和B整體受力分析,水平方向受向右的拉力F,
由二力平衡可知,8必受到地面的水平向左的滑動摩擦力,即
f=F=+
故選D。
14.A
【詳解】
因?yàn)锳在C上滑行,那么A受到的支持力與重力大小相等方向相反,水平方向只受一個滑動摩擦力,根據(jù)滑動摩
擦力公式
A=〃尸N
可知
4=Rmg
因?yàn)锽的下表面光滑,所以B對C沒有摩擦力,所以C水平方向上受到地面的摩擦力,以及A對C的摩擦力,那
么為了保持靜止,地面對C的摩擦力與A對C的摩擦力大小相等方向相反,所以也等于“煙,故A正確。
故選A。
15.A
【詳解】
對小滑塊受力分析,受重力根g、拉力凡長木板的支持力八和向右的滑動摩擦力力,有
/=〃FN,F^=mg
故
fi=pmg
根據(jù)平衡可知,
F=fi="mg
再對長木板受力分析,受到重力Mg、小滑塊的對長木板向下的壓力尸N、小滑塊對其向左的滑動摩擦力力、地面對
長木板的支持力入'和向右的靜摩擦力力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
fi=F=h
故生F,故A正確,BCD錯誤;
故選A。
16.D
【詳解】
彈簧彈力大小
F辨=kx=400x0.02N=8N
兩物塊與地面之間的最大靜摩擦力
/nB=MGB=15N
fm聲pGA=I2.5N
力廠作用瞬間,假設(shè)木塊A8不動,則彈簧彈力不變,所以木塊B所受摩擦力大小
血=尸+尸和=9N<^B
木塊A所受摩擦力大小是
fk=F和=8N</;nA
假設(shè)成立,則木塊A所受摩擦力大小是8N,木塊8所受摩擦力大小是9N。
D正確,ABC錯誤;
故選D。
17.D
【詳解】
物體在運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力的大小為
于=嗎=0.2x50N=10N
所以在物體向右運(yùn)動的過程中,受到的滑動摩擦力的大小為10N,方向向左
當(dāng)物體減速到零時,由于物體受到的拉力大小為8N,小于物體的最大靜摩擦力的大小10N,所以物體不會再運(yùn)動,
此時物體受到的摩擦力為靜摩擦力,大小為8N,方向向右。
故選D。
18.A
【詳解】
AB.設(shè)每張的質(zhì)量為機(jī),動摩擦因數(shù)為〃,對第2張分析,它對第3張牌的壓力等于上面兩張的重力加手指的壓
力,最大靜摩擦力
F“,=^.2mg+耳指>2Hmg
而受到的第1張牌的滑動摩擦力為
f=g<Pm
則第2張牌與第3張牌之間不發(fā)生相對滑動,同理,第3張到第54張牌也不發(fā)生相對?滑動,A正確,B錯誤;
C.第1張牌相對于手指的運(yùn)動趨勢方向與手指的運(yùn)動方向相反,則受到手指的靜摩擦力與手指的運(yùn)動方向相同,C
錯誤;
D.對53張牌研究,處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向受到第1張牌的滑動摩擦力,方向與手指的運(yùn)動方向相同,則根據(jù)平
衡條件可知,第54張牌受到桌面的摩擦力方向與手指的運(yùn)動方向相反,D錯誤。
故選A。
19.D
【詳解】
消防員勻速攀上和勻速滑下時,都處于平衡狀態(tài),合力為零,由于重力方向豎直向下,所以摩檄力都向上,故選D。
20.C
【詳解】
已知底部周長為3m,砂石堆的體積為
V=62.5dm3=0.0625m3
設(shè)圓錐體的底部圓的半徑為
I3
r=—=——=0.5m(萬取3)
In2%
圓錐體的高為
,3V3V3x0.0625
h=—=—r=-------;——=0.25m
S/3x1
4
圓錐體的底角正切為
萬h0.25八.
tan3=-=-----=0.5
r0.5
對錐面上一粒沙粒分析,由沙粒靜止可得
/.imgcos3=mgsin0
則有
〃=tan0=0.5
ABD錯誤,C正確。
故選C。
21.B
【詳解】
AB.對小球受力分析可知,小球受重力、兩側(cè)鐵夾的彈力以及摩擦力作用。根據(jù)平衡條件可知,小球在豎直方向
上,受到的摩擦力與重力大小相等,方向相反,A錯誤,B正確;
C.增大鐵夾對小球的壓力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不變,C錯誤;
D.若水平移動鐵天,由于小球在豎直方向受力始終平衡,且沒有相對運(yùn)動,故小球受到的還是靜摩擦力,D錯誤。
故選B。
22.D
【詳解】
A.當(dāng)匕=%時,A、B之間無相對運(yùn)動,它們之間肯定沒有滑動摩擦力,故A錯誤;
BD.當(dāng)時,以B為參考系,A向右運(yùn)動,它受到B施加的向左的滑動摩擦力,B則受到A施加的向右的滑
動摩擦力,故B錯誤,D正確;
C.當(dāng)匕<匕時,以A為參考系,B向右運(yùn)動,B受到A施加的向左的滑動摩擦力,故C錯誤。
故選D。
23.B
【詳解】
A.滑動摩擦力的大小一定與物體所受到的壓力大小成正比,靜摩擦力則與施加的外力有關(guān),故A錯誤;
B.靜止的物體也可能受到滑動摩擦力,如在地面上滑行的物體,地面受到摩擦力,故B正確;
C.摩擦力屬于接觸力,沒有接觸的物體之間不可能存在摩擦力,故C錯誤;
D,摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙,相互接觸擠壓,有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢。兩個物體間存在彈力,接觸面
不一定粗糙,不一定有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢,不一定存在摩擦力,故D錯誤。
故選Bo
24.A
【詳解】
滑動摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān),則桌面對它的摩擦力大小為
f=pmg
故選A。
25.B
【詳解】
A.對B根據(jù)平衡條件,地面對B的滑動摩擦力的大小為
Ff=F-T
根據(jù)牛頓第三定律
F;=F-T
A錯誤;
B.根據(jù)平衡條件,木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于T,B正確;
C.根據(jù)平衡條件,若木板以2V的速度運(yùn)動,木塊A受到的摩擦力大小等于7,C錯誤;
D.若2尸的力作用在木板上,木塊的正壓力不變,木塊A所受摩擦力的大小等于T,D錯誤。
故選B。
26.C
【詳解】
A.相互接觸的兩物體間,必須要有相對運(yùn)動或者相對運(yùn)動趨勢且接觸面不光滑時才產(chǎn)生摩擦力,選項(xiàng)A錯誤;
B.摩擦力總是阻礙物體的相對運(yùn)動,選項(xiàng)B錯誤;
C.相對靜止的物體間,也可能存在摩擦力作用,例如隨水平加速運(yùn)動的傳送帶一起運(yùn)動的物體,選項(xiàng)C正確;
D.運(yùn)動的物體也可能受靜摩擦力作用,例如隨水平加速運(yùn)動的傳送帶一起運(yùn)動的物體,選項(xiàng)D錯誤。
故選C。
27.B
【詳解】
ABC.握著保溫杯勻速向上、向下、水平運(yùn)動,保溫杯所受的摩擦力與重力是一對平衡力,所以摩擦力方向向上,
AC錯誤,B正確;
D.握得越緊,保溫杯受到的最大靜摩擦力越大,靜摩擦力不變,靜摩擦力等于保溫杯的重力,D錯誤。
故選Bo
28.A
【詳解】
AB.由題意可知A受的最大靜摩擦力為
ft-finiAg-12.5N
B受的最大靜摩擦力為
fi=fimBg=15N
由胡克定律可得此時彈簧對物體的推力大小為
7=4=8N
當(dāng)用尸=1N的水平拉力作用在木塊8上時,由平衡可知,由于彈簧的彈力不變,故A所受的靜摩擦力方向向右,
大小為8N,A正確、B錯誤;
CD
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