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1、3-3 摩擦力
A組:合格性水平訓(xùn)練
1.[摩擦力概念]下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是( )
A.摩擦力的方向總與物體的運動方向相反
B.摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比
C.運動著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動摩擦力作用
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動趨勢的方向相反
答案 D
解析 摩擦力的方向與物體的運動方向可以相同也可以相反,故A錯誤;靜摩擦力的方向總是與物體間相對運動趨勢的方向相反,故D正確;靜摩擦力存在于相對靜止的物體間,物體可以是靜止的,也可以是運動的,故C錯誤;滑動摩擦力大小與正壓力成正比,靜摩擦力與正壓力無關(guān),最大靜摩擦力與正壓力成正比,故B錯
2、誤。
2.[摩擦力理解]如圖所示,攀巖運動員雙手緊握豎直繩勻速攀上和勻速滑下時,所受的摩擦力分別為F1和F2,則下列情況中正確的是( )
A.F1向下,F(xiàn)2向上,且F1=F2
B.F1向下,F(xiàn)2向上,且F1>F2
C.F1向下,F(xiàn)2向上,且F1
3、( )
A.手握得越緊,油瓶受的摩擦力就會越大
B.手握得越緊,油瓶與手之間的動摩擦因數(shù)就會越大
C.手握得越緊,油瓶與手之間的最大靜摩擦力就會越大
D.往油瓶里添油,油瓶受的摩擦力會增大
答案 CD
解析 瓶子一直靜止,因此無論手握多緊,靜摩擦力都始終和重力相等,重力增加,摩擦力增加,A錯誤,D正確;動摩擦因數(shù)只與物體的材料以及粗糙程度有關(guān),所以B錯誤;最大靜摩擦力與正壓力成正比,C正確。
4.[摩擦力計算]如圖所示,一質(zhì)量為m的木板置于水平地面上,其上疊放一質(zhì)量為m0的磚塊,今用水平力將木板從磚下抽出,則該過程的木板受到地面的摩擦力為(已知m與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1,
4、m0與m間的動摩擦因數(shù)為μ2)( )
A.μ1mg B.μ1(m0+m)g
C.μ2mg D.μ2(m0+m)g
答案 B
解析 滑動摩擦力的計算公式F=μFN,題中水平地面所受壓力的大小為(m0+m)g,動摩擦因數(shù)為μ1,所以其滑動摩擦力大小為μ1(m0+m)g,故B正確。
5.[摩擦力計算]水平桌面上一重為200 N的物體,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)依次用15 N、30 N、80 N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.15 N 30 N 40 N B.15 N 30 N 80 N
C.0 0 40 N
5、 D.40 N 40 N 40 N
答案 A
解析 物體與桌面間的最大靜摩擦力Fm=μmg=40 N,故F1=15 NFm,物體受滑動摩擦力Ff3=μmg=40 N,故A正確。
6.[摩擦力方向]如圖所示,汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運動,車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運動。下列判斷正確的是( )
A.若v1
6、1>v2,貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若v1>v2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
答案 B
解析 若v1v2,貨物A相對汽車B向左滑動,受到汽車B所施加的向右的滑動摩擦力,汽車B受到貨物A所施加的向左的滑動摩擦力,故C、D錯誤。
7.[摩擦力的計算](多選)如圖所示,木塊A、B分別重50 N和60 N,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2 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m
7、,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動?,F(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上,力F作用瞬間( )
A.木塊B所受摩擦力大小是9 N
B.木塊B所受摩擦力大小是7 N
C.木塊A所受摩擦力大小是12.5 N
D.木塊A所受摩擦力大小是8 N
答案 AD
解析 彈簧彈力大小F彈=kx=400×0.02 N=8 N,所以木塊A所受摩擦力大小fA=F彈=8 N,C錯誤,D正確;木塊B所受摩擦力大小fB=F彈+F=8 N+1 N=9 N,A正確,B錯誤。
8.[摩擦力的計算]質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上,如圖所示。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
8、物體一水平推力,g=10 N/kg,求:
(1)當(dāng)推力大小為5 N時,地面對物體的摩擦力大小;
(2)當(dāng)推力大小為12 N時,地面對物體的摩擦力大小。
答案 (1)5 N (2)10 N
解析 在地面上,F(xiàn)N=mg,則滑動摩擦力(最大靜摩擦力Fmax)大小為
Fmax=μFN=μmg=0.5×2×10 N=10 N。
(1)當(dāng)推力F=5 N時,F(xiàn)Fmax,物體滑動,則F滑=μFN=μmg=10 N。
B組:等級性水平訓(xùn)練
9.[綜合](多選)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上
9、,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,長木板處于靜止?fàn)顟B(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( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.當(dāng)F>μ2(m+M)g時,木板便會開始運動
D.無論怎樣改變F的大小,木板都不可能運動
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,木板受木塊的滑動摩擦力也為μ1mg。又由于木板處于靜止?fàn)顟B(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,根據(jù)二力平衡,木板受到地
10、面的摩擦力大小為μ1mg,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,因而也就不可能使木板運動起來,C錯誤,D正確。
10.[摩擦力特點](多選)在探究摩擦力的實驗中,用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運動狀態(tài)和彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示(每次實驗時,木塊與桌面的接觸面相同),則由下表分析可知( )
實驗次數(shù)
小木塊的運動狀態(tài)
彈簧測力計讀數(shù)(N)
1
靜止
0.3
2
靜止
0.5
3
直線加速
0.6
4
勻速直線
0.4
5
直線減速
0.2
A.木塊受到的最大摩擦力為0.6 N
B.
11、木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.5 N
C.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小各不相同
答案 BC
解析 由表中所給的運動狀態(tài)可知,物塊靜止時,實驗中的最大拉力為0.5 N,則最大的靜摩擦力至少應(yīng)大于或等于0.5 N,A錯誤,B正確;由表中所給的運動狀態(tài)可知,在這五次實驗中,第3、4、5次實驗小木塊受滑動摩擦力,它們的大小是相同的,C正確,D錯誤。
11.[摩擦力的計算]用彈簧測力計測定木塊A、B間的動摩擦因數(shù)μ,如圖甲、乙所示。
(1)為了用彈簧測力計的讀數(shù)表示滑動摩擦力,兩種情況中木塊A是否都一定要做勻速運動?
(
12、2)若木塊A在拉力FT的作用下做勻速運動,甲圖中A、B間摩擦力是否等于拉力FT?
(3)若A、B的重力分別為100 N和150 N,甲圖中彈簧測力計讀數(shù)為60 N(當(dāng)A被拉動時),拉力FT=110 N,求A、B間的動摩擦因數(shù)μ。
答案 (1)見解析 (2)見解析 (3)0.4
解析 (1)甲圖中只要木塊A相對B滑動即可,而乙圖中的木塊A只能做勻速運動,因為乙圖中,只有當(dāng)木塊A勻速運動時,拉力FT才與A、B間摩擦力大小相等。
(2)甲圖中,木塊A受上、下兩個接觸面上摩擦力的作用,故木塊A、B間的摩擦力小于拉力FT。
(3)甲圖中,對木塊B研究,已知Ff=60 N,F(xiàn)N=150 N,根據(jù)
13、Ff=μFN知:A、B間的動摩擦因數(shù)為μ===0.4。
12.[摩擦力的計算]如圖所示,一個質(zhì)量為M=2 kg的物體放在粗糙水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,用一條質(zhì)量不計的細(xì)繩繞過定滑輪和一個質(zhì)量為m0=0.1 kg的小桶相連,已知M受到的最大靜摩擦力Fmax=4.5 N,細(xì)繩水平,滑輪上的摩擦不計,g取10 N/kg,求在以下情況中,M受到的摩擦力的大小。
(1)只掛m0處于靜止?fàn)顟B(tài)時;
(2)只掛m0但在M上再放一個M′=3 kg的物體時;
(3)在桶內(nèi)加入m1=0.33 kg的砂子時;
(4)在桶內(nèi)加入m2=0.5 kg的砂子時。
答案 (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N
解析 (1)因為m0g=1 NFmax,故物體運動,受到滑動摩擦力作用,所以滑動摩擦力F4=μFN=μMg=4 N。
6