课时3.2
摩擦力
一、单选题。本大题共7小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图a所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff
随拉力F的变化图像,如图b所示.已知木块质量为0.8kg.取重力加速度g=10m/s2.则木块与长木板间的动摩擦因数为
A.0.2
B.0.4
C.0.6
D.0.8
2.如图所示,一本厚度为A质量分布均匀的书放置在水平桌面上.一张A4纸夹在书的最深处,A4纸与书间的动摩擦因数是书与桌面间的动摩擦因数的2倍.不计A4纸的质量与厚度,要将A4纸拉出,而书仍然保持不动,则A4纸所夹位置离桌面的高度室少为(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
A.
B.
C.
D.
3.由摩擦力定律可推出,下面说法正确的是(
)
A.动摩擦因数与摩擦力成正比,越大,越大
B.动摩擦因数与正压力成反比,越大,越小
C.与成正比,与成反比
D.的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
4.如图所示,质量为m的物体放在水平放置的钢板C上,与钢板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制,物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动,同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动,则拉力F的大小为( )
A.mg
B.μmg
C.μmg
D.μmg
5.甲图中小明用60N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为( )
A.60
N,100
N,300
N
B.0
N,100
N,300
N
C.60
N,100
N,90
N
D.0
N,100
N,90
N
6.一物块放在水平面上,用弹簧秤对物块施加一个沿水平方向拉力.逐渐增大拉力,当拉力小于10
N时,物块保持静止;等于10
N时,物块恰好运动.下列分析正确的是
A.物块受到的最大静摩擦力是10
N
B.拉力为5
N时,物块受到的静摩擦力是10
N
C.拉力为15
N时,物块受到的静摩擦力是10
N
D.拉力为10
N时,物块受到的摩擦力是0
7.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则(
)
A.木板露出桌面后,推力将逐渐减小
B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小
C.木板露出桌面后,桌面对木板摩擦力将减小
D.推力、压力、摩擦力均不变
二、多选题。本大题共3小题,每小题所给四个选项中有多个正确选项。
8.下列关于摩擦力的说法中正确的是
A.滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反
B.静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间
C.我们走路时,靠鞋底与地面之间的静摩擦力得以行走
D.在自行车轴承中抹入润滑油,是为了减小动摩擦因素
9.如图所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于(
)
A.μmg
B.mg
C.F
D.μF
10.在爬杆运动中,运动员用双手握住竖立的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是F1和F2,那么
A.F1向下,F2向上
B.F1向上,F2向上
C.F1>F2
D.F1=F2
三、解答题。本大题共6小题,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
11.一只玻璃瓶,在下列情况下是否受到摩擦力?如果受到摩擦力,摩擦力朝什么方向?
(1)瓶子静止在粗糙水平桌上面;
(2)瓶子静止在倾斜的桌面上;
(3)瓶子被瓶口朝上握在手中静止;
(4)瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出。
12.如图所示,在水平桌面上放一个重力GA=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数A=0.4。为使这个木块沿桌面做匀速运动,水平拉力F应为多大?如果再在木块A上加一块重力GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数B=0.2。当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,作用于块A的水平拉力F应为多大?此时木块B是否受到摩擦力的作用?
13.如图所示,一木箱受到两个大小分别是F1=10N、F2=4N的水平推力的作用,且处于静止状态。求木箱受到的摩擦力。若将F1撤去,木箱受到的摩擦力又如何?
14.如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块重力,木块与墙壁间的动摩擦因数,求:
(1)当时,木块静止,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F增大为30N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
(4)当时,木块受到的摩擦力为多大?
15.水平地面上静止放着一个重200N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,现受到受到一个水平向右的拉力F。求:
(1)画出物体的受力示意图;
(2)地面对物体的支持力大小;
(3)当F为30N和80N时,物体受到的摩擦力分别为为多少?最大静摩擦力等于滑动摩擦力
16.如图所示,,,与水平面间的动摩擦因数,其余摩擦不计,求下列(1)、(2)两种情况下物体受到什么摩擦力?大小如何?
(1).
(2).
(3)若要使匀速运动,所加的竖直方向的力的大小是多少?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
参考答案
1.B
【解析】根据图(b)可知木块所受滑动摩擦力为
木块对木板的压力为
根据滑动摩擦力公式,有
故ACD错误,B正确.
故选B。
2.A
【解析】设书与桌面间的动摩擦因数是μ,则A4纸与书间的动摩擦因数2μ,设书的质量为M,恰好能被拉动,A4纸对字典的摩擦力f=f桌;f桌=μMg;设此时A4纸上方纸张质量为m,则有:2×2μmg=f;?又由于书的质量是均匀分布的,所以高度h与d之间的关系为:
?联立解得:h=d.故A正确,BCD错误.故选A.
3.D
【解析】动摩擦因素是由接触面的粗糙程度和材料决定的,与物体间的压力大小和相对速度大小无关,故D正确,ABC错误.
4.C
【解析】工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2,故工件相对于钢板的速度如图所示:
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,所以有
F=fcosθ=μmgcosθ
因此F的大小为
故选C。
5.C
【解析】甲图中,推木箱不动,静摩擦力与推力平衡,故;
乙图中,用的水平力恰能推动木箱,故静摩擦力达到最大值,即;
丙图中,小孩把木箱推动了,受滑动摩擦力,大小为
选项C正确.
故选C。
6.A
【解析】物体受重力、支持力、拉力和摩擦力;当拉力等于10N时,物块刚刚开始运动,说明最大静摩擦力为10N,故A正确;当弹簧秤的示数为5N时,没有拉动,物体保持静止,受静摩擦力,为5N,故B错误;当弹簧秤的示数为15N时,物体加速运动,受到滑动摩擦力,滑动摩擦力约等于最大静摩擦力,为10N,故C错误;当示数为10N时,物块受到的摩擦力是10N,故D错误;故选A.
7.D
【解析】木块的受力情况,重力G、推力F、桌面对木板的支持力N和摩擦力f,根据平衡条件得,又,由于不变,G不变,则得到N和f均不变,F不变.即推力、压力、摩擦力均不变,D正确.
8.BCD
【解析】AB.滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,静摩擦力的方向总是与相对运动趋势相反,但都有可能与运动方向相同,A错B对;
C.我们走路时,靠鞋底与地面之间的静摩擦力得以行走,C对;
D.动摩擦因数与接触面的材料和光滑程度有关,在自行车轴承中抹入润滑油,是为了减小动摩擦因素,D对;
故选BCD.
9.BD
【解析】由于物体匀速下滑,因此在竖直方向上二力平衡,有:mg=f,根据滑动摩擦力的大小有:f=μFN,FN=F,得f=μF,所以A、C错误,B、D正确.
10.BD
【解析】运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时,受到的摩擦力向上,因为匀速;运动员用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时,受到的摩擦力向上,因为匀速.故C正确.
11.见解析
【解析】(1)瓶子静止在粗糙水平桌上面时,只受重力与支持力,两力平衡,所以没有受到摩擦力。
(2)瓶子静止在倾斜的桌面上时,受重力,支持力与摩擦力。摩擦力方向沿斜面向上。
(3)瓶子被瓶口朝上握在手中静止时,在竖直方向受重力与摩擦力,摩擦力方向竖直向上。
(4)瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出时,瓶子受到摩擦力方向沿纸条运动方向。
12.,,不受
【解析】未放上B物块时,正压力为
桌面对A的摩擦力为
匀速运动,拉力等于摩擦力,则水平拉力F应为;放上物块B后,正压力为
桌面对A的摩擦力为
匀速运动,拉力等于摩擦力,则水平拉力F应为;此时A、B间无相对运动或运动趋势,木块B是不受到摩擦力的作用。
13.见解析
【解析】木箱处于静止状态,由平衡条件可得
代入数据可得静摩擦力,方向水平向左,若撤去F1,木箱仍处于静止状态,由平衡条件可得静摩擦力
方向水平向右。
14.(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】分析木块的受力情况,如图所示.
(1)、(2)木块静止,根据二力平衡,竖直方向上的静摩擦力等于重力,,与压力大小无关.
(3)木块沿墙面下滑时,木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,
所以.
(4)当时,木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力,所以
15.(1);(2)200N;(3)30N,40N
【解析】(1)物体的受力分析示意图如图所示
(2)竖直方向物体所受的重力与支持力为一对平衡力,即地面对物体的支持力大小为
(3)因物体最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小,即
F为30N时,拉力小于最大静摩擦力,物体处于静止状态,受到的静摩擦力为
方向水平向左;
F为80N时,拉力大于最大静摩擦力,物体处于运动状态,受到的滑动摩擦力为
方向水平向左。
16.(1)滑动摩擦力8
N
(2)静摩擦力10N
(3)5
N
【解析】(1)当F=0时物体与水平面间的最大静摩擦力为
.
绳对的水平拉力为
,大于最大静摩擦力8N,
故在桌面上滑动,受到的滑动摩擦力为
.
(2)当F=10N时物体与水平面间的最大静摩擦力为
绳对的水平拉力为
,
小于最大静摩擦力12N,故在桌面上静止,所受的静摩擦力为
.
(3)当匀速滑动时,,解得
.