2024-2025學年新教材高中物理第3章相互作用3.2靜摩擦力練習含解析魯科版必修第一冊

PAGE7-第3節(jié)摩擦力課時2靜摩擦力考點1靜摩擦力的大小和方向1.(2024·江蘇揚州高三調(diào)考)某電視臺每周都有棋類節(jié)目,鐵質(zhì)的棋盤豎直放置,每個棋子都是一個小磁鐵,能吸在棋盤上,如圖3-3-2-1所示。不計棋子間的相互作用力,下列說法正確的是()。圖3-3-2-1A.小棋子共受三個力作用B.棋子對棋盤的壓力大小等于重力C.磁性越強的棋子所受的摩擦力越大D.質(zhì)量不同的棋子所受的摩擦力不同答案：D解析：小棋子受到重力、摩擦力、棋盤的吸引力和棋盤的支持力作用,選項A錯誤;棋盤對棋子的摩擦力等于棋子的重力,故無論棋子的磁性多強,摩擦力是不變的,質(zhì)量不同的棋子所受的重力不同,故摩擦力不同,選項B、C錯誤,選項D正確。2.(2024·上海南洋模范中學學業(yè)水平測試)一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個力,即F1、F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止狀態(tài),如圖3-3-2-2所示,其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,則木塊受到的摩擦力為()。圖3-3-2-2A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向右D.0答案：C解析：當木塊受F1、F2及摩擦力的作用而處于靜止狀態(tài)時,由平衡條件可知木塊所受的摩擦力的大小為8N,方向向左?？芍畲箪o摩擦力Ffmax≥8N。當撤去力F1后,F2=2N<Ffmax,木塊仍處于靜止狀態(tài),由平衡條件可知木塊所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變,且與作用在木塊上的F2等大、反向,選項C正確。3.(2024·湖南長沙一中高一月考)(多選)如圖3-3-2-3所示,人握住旗桿勻速上爬,之后又勻速下滑,則()。圖3-3-2-3A.向上爬時人受到的摩擦力的方向是向下的B.向下滑時人受到的摩擦力的方向是向上的C.手握旗桿的力越大,人受到的摩擦力越大D.若手握旗桿的力增加,人受到的摩擦力仍保持不變答案：BD解析：不管勻速上爬還是勻速下滑,人受到的摩擦力總是與重力平衡,方向與重力相反,B正確,A錯誤;靜摩擦力并不與正壓力成正比,靜摩擦力總是與使之產(chǎn)生相對滑動趨勢的力的大小相等,方向相反,D正確,C錯誤。4.(2024·北京人大附中月考)如圖3-3-2-4所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止狀態(tài),所掛的托盤和砝碼總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測力計讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計。若輕輕取走部分砝碼,使總質(zhì)量減小為0.4kg,將會出現(xiàn)的狀況是(g=10m/s2)()。圖3-3-2-4A.A對桌面的摩擦力不變B.A所受合力增大C.A仍靜止不動D.彈簧測力計的讀數(shù)減小答案：C解析：初狀態(tài)時,利用平衡條件有摩擦力f0=mg-F1=4N<fm;當總質(zhì)量減小為0.4kg時,摩擦力為f1=4N-2N=2N,方向水平向左,故A錯誤,物體處于平衡狀態(tài),所受合外力為零,B錯誤;因為物體A仍靜止,彈簧伸長量不變,D錯誤,C正確。5.(2024·湖南湘潭一中月考)如圖3-3-2-5所示,有一個重力不計的方形容器,被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止狀態(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注入肯定質(zhì)量的水,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()。圖3-3-2-5A.容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力漸漸減小C.水平力F可能不變D.水平力F必需漸漸增大答案：C解析：靜摩擦力大小等于水和容器的重力,隨水的不斷注入,靜摩擦力不斷增大,A、B錯誤;當一起先推力F就比較大時,即滿意μF≥m總g時,水平力F可以不變,C正確,D錯誤。6.(2024·安徽壽縣一中高三月考)(多選)在探究靜摩擦力變更的規(guī)律及滑動摩擦力變更的規(guī)律的試驗中,設計了如圖3-3-2-6甲所示的演示裝置,力傳感器A與計算機連接,可獲得力隨時間變更的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測力端通過細繩與一滑塊相連(調(diào)整傳感器高度使細繩水平),滑塊放在較長的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)整滑輪使桌面上方細繩水平),整個裝置處于靜止狀態(tài)。試驗起先時,打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運動起來,馬上停止倒沙子,若力傳感器采集的圖像如圖3-3-2-6乙所示,則結(jié)合該圖像,下列說法正確的是()。圖3-3-2-6A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可推斷第50s后小車做勻速直線運動(滑塊仍在車上)答案：ABC解析：t=0時,傳感器顯示拉力為2N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力,大小為2N,分析可知空沙桶的重力也等于2N,A正確;t=50s時摩擦力達到最大值,即最大靜摩擦力為3.5N,同時小車起先運動,說明帶有沙的沙桶重力等于3.5N,此時摩擦力馬上變?yōu)榛瑒幽Σ亮?最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力,故摩擦力突變?yōu)?N的滑動摩擦力,B、C正確;此后由于沙和沙桶重力3.5N大于滑動摩擦力3N,故第50s后小車將加速運動,D錯誤。7.(2024·湖北黃梅高一月考)如圖3-3-2-7所示,人重600N,木塊A重400N,人與木塊、木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2?，F(xiàn)人用水平力拉繩,使他與木塊一起向右做勻速直線運動,滑輪摩擦不計,求:圖3-3-2-7(1)人對繩的拉力大小;答案：設繩子的拉力為FT,木塊與地面間的摩擦力為FfA。(1)取人和木塊為整體,并對其進行受力分析,如圖甲所示,由題意可知FfA=μ(mA+m人)g=200N。由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),故2FT=FfA,所以FT=100N。(2)人腳對A的摩擦力的大小和方向。答案：取人為探討對象,對其進行受力分析,如圖乙所示。由于人處于平衡狀態(tài),故FT=Ff人=100由于人與木塊A處于相對靜止狀態(tài),故人與木塊A之間的摩擦力為靜摩擦力。由牛頓第三定律可知人腳對木塊A的摩擦力方向水平向右,大小為100N。考點2摩擦力種類的突變問題8.(2024·安徽淮南二中高一月考)水平桌面上一重為200N的物體,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,當依次用15N、30N、80N的水平力拉此物體時,物體受到的摩擦力依次為(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()。A.15N,30N,40NB.15N,30N,80NC.0,0,40ND.40N,40N,40N答案：A解析：物體與桌面間的最大靜摩擦力Fm=μmg=40N,故F1=15N<Fm,物體受靜摩擦力Ff1=F1=15N,F2=30N<Fm,物體受靜摩擦力Ff2=F2=30N,F3=80N>Fm,物體受滑動摩擦力Ff3=μmg=40N,故A項正確。9.(2024·湖南淮北一中模擬)(多選)如圖3-3-2-8所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上,木塊m受到向右的拉力F的作用而向右滑行,長木板處于靜止狀態(tài),已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。下列說法正確的是()。圖3-3-2-8A.木板受到地面的摩擦力的大小肯定是μ1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小肯定是μ2(m+M)gC.當F>μ2(m+M)g時,木板便會起先運動D.無論怎樣變更F的大小,木板都不行能運動答案：AD解析：由于木塊在木板上運動,所以木塊受到木板的滑動摩擦力的作用,其大小為μ1mg,依據(jù)牛頓第三定律可得木塊對木板的滑動摩擦力也為μ1mg。又由于木板處于靜止狀態(tài),木板在水平方向上受到木塊的摩擦力μ1mg和地面的靜摩擦力的作用,二力平衡,A正確,B錯誤;若增大F的大小,只能使木塊加速運動,但木塊對木板的滑動摩擦力大小不變,因而也就不行能使木板運動起來,C錯誤,D正確。10.(2024·河南安陽聯(lián)考)如圖3-3-2-9甲所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,A物體與一拉力傳感器相連接,連接傳感器和物體A的細繩保持水平。從t=0時起,用一水平向右的力F=kt(k為常數(shù))作用在B物體上,傳感器的示數(shù)隨時間變更的圖像如圖3-3-2-9乙所示,已知k、t1、t2,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求()。圖3-3-2-9A.A、B之間的最大靜摩擦力B.水平面與B之間的滑動摩擦力C.A、B之間的動摩擦因數(shù)μABD.B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ答案：AB解析：當A與B之間有相對滑動后,力傳感器才有示數(shù),地面對B的最大靜摩擦力為Ffm=kt1,A、B相對滑動后,力傳感器的示數(shù)保持不變,則FfAB=kt2-Ffm=k(t2-t1),A、B正確;因為A、B的質(zhì)量未知,所以μAB和μ不能求出,C、D錯誤。11.(2024·上海大同中學高一月考)如圖3-3-2-10所示,O1是主動輪,O2是從動輪,傳送帶水平放置。當主動輪順時針勻速轉(zhuǎn)動時,重10N的物體A同傳送帶一起勻速運動,已知物體與傳送帶間的最大靜摩擦力為5N。圖3-3-2-10(1)分析物體A的受力狀況;答案：物體A受重力和傳送帶對其的支持力作用。假設物體A受到向右的靜摩擦力作用,則物體運動狀態(tài)必發(fā)生變更,這與題目所給狀態(tài)相沖突,故物體A不受靜摩擦力作用。(2)請?zhí)接憘魉蛶螾、Q兩點靜摩擦力的方向。答案：假設傳送帶不轉(zhuǎn)動,當主動輪轉(zhuǎn)動時,主動輪相對于傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,題圖中主動輪受到P處的靜摩擦力豎直向上,則P點受到的靜摩擦力豎直向下;從動輪O2是由沿順時針方向轉(zhuǎn)動的傳送帶帶動,受到Q處的摩擦力豎直向上,則Q點受到的摩擦力豎直向下。12.(2024·浙江鎮(zhèn)海中學周測)試分析你騎著自行車勻速前進和推著自行車勻速前進時,前、后輪受摩擦力的方向。答案：如圖,騎著自行車勻速前進時,人通過鏈條給后輪一個力,使后輪逆時針轉(zhuǎn)動,若輪