3.2 摩擦力 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)

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名称 3.2 摩擦力 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-24 10:03:39

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文档简介

3.2摩擦力
一、单选题
1.关于摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.滑动摩擦力总小于静摩擦力
B.物体相互接触且相对静止时,一定存在静摩擦力
C.物体所受滑动摩擦力的方向一定与该物体的运动方向相反
D.两物体间若存在摩擦力,则此两物体间也同时存在弹力
2.下列说法正确的是(  )
A.因为物体本身有重力,所以重力没有施力物体
B.放在水平桌面上的两小球,靠在一起但并不互相挤压,两球之间存在弹力
C.两物体间如果有相互作用的弹力,但不一定存在摩擦力
D.根据公式可知,动摩擦因数跟滑动摩擦力成正比,与支持力反比
3.如图所示,在水平面上有质量20kg的物体,正在向右运动,运动过程中还受一水平向左,大小为10N的外力F的作用,则物体所受的摩擦力为(已知动摩擦因数为0.1,g取10N/kg)(  )
A.10N 向右 B.10N 向左 C.20N 向右 D.20N 向左
4.如图所示,质量为1kg的物体在3N的水平拉力F作用下,向右做直线运动。物体与水平面的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2,则物体所受摩擦力大小是(  )
A.0.2N B.2N C.0.6N D.3N
5.在消防演习中消防员双手握住竖直的铁杆匀速攀上12m高的楼台,如图所示,完成指令后又沿铁杆匀速滑下,消防员匀速攀上和匀速滑下时受到铁杆的摩擦力分别记为和,那么(  )
A.向下,向上 B.向上,向下
C.向下,向下 D.向上,向上
6.玩具汽车停在模型桥面上,如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
7.某人骑一普自行车,在水平路面上向前线行驶,后轮为驱动轮,两轮皆不打滑,说明前后轮受到的都是静摩擦力,它们的方向分别是(  )
A.前轮摩擦力向前,后轮摩擦力向前 B.前轮摩擦力向前,后轮摩擦力向后
C.前轮摩擦力向后,后轮摩擦力向后 D.前轮摩擦力向后,后轮摩擦力向前
8.图甲所示为一人推着自行车向前行走,图乙所示为另一人蹬着自行车正常向前行驶。关于两图中地面对自行车车轮的摩擦力,下列说法中正确的是(  )
A.甲图中的自行车前、后两轮都受到向前的摩擦力
B.甲图中的自行车前、后两轮都受到向后的摩擦力
C.乙图中的自行车前、后两轮都受到向前的摩擦力
D.乙图中的自行车前、后两轮都受到向后的摩擦力
9.如图,一个木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态。其中F1=10N、F2=2N,则摩擦力的大小、方向(  )
A.10N,方向向左 B.2N,方向向右
C.8N,方向向左 D.零
10.轮椅分为电动和手动轮椅,是用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具。如图是一款手动轮椅,该轮椅共有4个轮子,人用双手推动手轮圈,轮椅向前运动。关于地面对4个轮子的摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.前轮、后轮受到的摩擦力都向前
B.前轮、后轮受到的摩擦力都向后
C.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
11.一根质量为m、长为L的均匀长方木条放在水平桌面上,木条与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推木条,当木条经如图所示位置时,桌面对它的摩擦力(  )
A.大小为μmg B.大小为 μmg
C.大小为 μmg D.mg
12.如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动(v1、v2均是对地速度),下列判断正确的是(  )
A.若是v1=v2,A、B之间有滑动摩擦力
B.若是v1>v2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C.若是v1D.若是v1>v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
二、多选题
13(多).用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,如图所示,当F增大时( )
A.墙对铁块的支持力增大
B.墙对铁块的摩擦力增大
C.墙对铁块的摩擦力不变
D.墙与铁块间的摩擦力减小
14(多).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
15(多).如图,甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,则
A.甲受到三个力的作用
B.甲对扶梯没有摩擦力的作用
C.乙受到三个力的作用
D.乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下
16(多).如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,沿斜面向上运动.则斜面作用于物块的滑动摩擦力的大小和方向分别为( )
A.方向沿斜面向上 B.方向沿斜面向下
C.大小可能等于F D.以上说法都不对
17(多).一正方形物块A重4N,用F=10N的水平推力通过两木板把A物夹住,木板与A物间的动摩擦因数为0.4,图为侧视图.现要将A物体匀速拉出来,平行于板的拉力大小可能为( )
A.4N B.8N C.12N D.18N
三、实验题
18.某实验小组为得到木块和木板之间的摩擦因数,进行实验如下:
①木板放在水平桌面上,木板的右端固定一滑轮。
②把木块放在木板上,通过纸带与打点计时器相连,木块的右端通过细绳与盛有沙子的小桶相连。
③细绳通过定滑轮,调节滑轮的高度,保证细绳与木板平行。
(1)某次做实验,得到木块运动对应的纸带如下,所使用的电源频率为50HZ,每两个记数点之间有4个点没有画出,则木块运动的加速度为___________m/s2
(2)改变小桶中沙子的质量,得到木块运动对应的纸带如下。
①要测量木块和木板之间的摩擦因数,还需要测量的物理量是___________。
②根据①中测量的物理量,得到的摩擦因数μ =___________。
四、解答题
19.质量为3.0kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F1=8.0N时,木箱静止;当拉力F2=10.3N时,木箱做匀速运动(g取9.8N/kg)。求:
(1)木箱与地面间的动摩擦因数;
(2)木箱在拉力F1的作用下受到的摩擦力的大小;
(3)木箱在12.0N的水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小。
20.如图所示,在水平桌面上放一个重的木块,木块与桌面间的动摩擦因数为0.3。
(1)求木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力大小F;
(2)若再在木块A上加一块重的木块B,B与A之间的动摩擦因数为0.2,求当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力大小和此时木块B受到木块A的摩擦力大小。
21.如图所示,一个m=2kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1kg的小桶相连。已知m与水平面间的最大静摩擦力Fmax=4.5N,滑轮的摩擦不计,g取,求在以下情况中m受到的摩擦力的大小。
(1)只挂m0处于静止状态时;
(2)只挂m0但在m上再放一个m'=3kg的物体时;
(3)只在桶内加入m1=0.33kg的沙子时;
(4)只在桶内加入m2=2kg的沙子时。
22.如图所示6本相同的厚书被两块相同的竖直木板夹在中间,书静止不动,此时两侧对木板施加的水平压力为FN=40N,每本书的质量为m=0.5kg,重力加速度g取10m/s2,木板和书之间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则
(1)左侧木板对书的静摩擦力为多大?
(2)书和书之间的动摩擦因数至少为多大?
(3)如果把左侧第二本书向上抽出至少需要多大的竖直拉力?
参考答案
1.D
【详解】
A.静摩擦力总小于等于最大静摩擦力,而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故滑动摩擦力不一定会小于静摩擦力,A错误;
B.物体间要存在静摩擦力,除了相互接触且相对静止外,还要满足接触面要粗糙、要有相对运动趋势的条件,B错误;
C.物体所受滑动摩擦力的方向一定与该物体和接触面的相对运动方向相反,与运动方向不一定相反,C错误;
D.两物体间有弹力是产生摩擦力的前提,故存在摩擦力时,两物体间也同时存在弹力,D正确。
2.C
【详解】
A.重力的施力物体是地球,A错误;
B.弹力的产生条件是相互接触和发生弹性形变,放在水平桌面上的两小球,靠在一起但并不互相挤压,两球之间没有发生弹性形变,故两球之间不存在弹力,B错误;
C.摩擦力的产生条件是两物体之间有相互作用的弹力,接触面粗糙以及存在相对运动或相对运动趋势,因此两物体间如果有相互作用的弹力,但不一定存在摩擦力,C正确;
D.动摩擦因数时反映接触面粗糙程度的物理量,与摩擦力、支持力无关,D错误;
故选C。
3.D
【详解】
由于物体向右运动,因此物体所受摩擦力的方向水平向左,由滑动摩擦力公式可得
故选D。
4.B
【详解】
物体所受摩擦力大小为
故选B。
5.D
【详解】
消防员匀速攀上和匀速滑下时,都处于平衡状态,合力为零,由于重力方向竖直向下,所以摩擦力都向上,故选D。
6.C
【详解】
桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了弹性形变而产生的,汽车受到向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变产生的,C正确,ABD错误。
故选C。
7.D
【详解】
自行车前行时,两轮与地面接触处无相对滑动,都受到地面的静摩擦力作用。对于前轮,轮子与地面接触处相对于地面有向前运动的趋势,受到地面向后的静摩擦力,即与自行车的运动方向相反。对于后轮,轮子与地面接触处相对于地面有向后运动的趋势,受到地面向前的静摩擦力,即与自行车的运动方向相同;
故选D。
8.B
【详解】
AB.甲图中自行车被动向前,所以两轮受到的摩擦力均向后,A错误,B正确;
CD.乙图中自行车的后轮为动力,所以受到的摩擦力向前,而前轮为被动向前,所以所受的摩擦力向后,C错误,D错误。
故选B。
9.C
【详解】
对木块受力分析,受木块受重力、支持力、F1、F2和静摩擦力,根据共点力平衡条件
解得
方向向左
C正确,ABD错误。
故选C。
10.D
【详解】
因人在后轮用力,则后轮相对地面有向后滑动的趋势,可知后轮受到的摩擦力向前;前轮相对地面有向前运动的趋势,则前轮受到的摩擦力向后。
故选D。
11.A
【详解】
滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关,则桌面对它的摩擦力大小为
故选A。
12.D
【详解】
A.当时,A、B之间无相对运动,它们之间肯定没有滑动摩擦力,故A错误;
BD.当时,以B为参考系,A向右运动,它受到B施加的向左的滑动摩擦力,B则受到A施加的向右的滑动摩擦力,故B错误,D正确;
C.当时,以A为参考系,B向右运动,B受到A施加的向左的滑动摩擦力,故C错误。
故选D。
13.AC
【详解】
用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动,设墙壁对铁块的压力为N,对铁块的摩擦力为f,当F增大时,它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大。而铁块的摩擦力等于铁块的重力,所以摩擦力不变。
故选AC。
14.BCD
【详解】
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.
15.BC
【分析】
人处于匀速直线运动状态,受力平衡,对人受力分析,根据平衡条件求解,甲图中人不受水平方向的摩擦力,否则不平衡.
【详解】
AB、甲图中,人处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力和支持力,不受摩擦力,重力G=mg,支持力N=G=mg;A错误,B正确;
B、乙图中,人处于匀速直线运动状态,受力平衡,受到重力G=mg,斜面的支持力N′以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用,C正确;
D、扶梯对人的作用力竖直向上,则人对扶梯的作用力竖直向下,D错误.
故选BC.
【点睛】
本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析人的受力情况,并且注意甲乙两幅图的不同点,难度适中.
16.BC
【详解】
试题分析:因物体沿斜面向上运动,则斜面对物体的摩擦力方向沿斜面向下;当物体有向下的加速度,大小为gsinθ时,此时根据牛顿定律:,则F=f,即摩擦力大小可能为F,选项BC正确,AD错误;故选BC.
考点:摩擦力
【名师点睛】此题是对摩擦力的大小及方向问题的考查;滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,滑动摩擦力的大小可以用公式求解,也可以用平衡知识以及牛顿第二定律求解,根据具体情况选择合适的方法.
17.AC
【分析】
分析物体A的受力情况:若将A物体沿竖直向上方向匀速拉出,物体A竖直方向受到重力、向上拉力和两侧木板的向下滑动摩擦力;若将A物体沿竖直向下方向匀速拉出,物体A竖直方向受到重力、向下拉力和两侧木板的向上滑动摩擦力;根据平衡条件求出拉力的大小.
【详解】
若将A物体沿竖直向上方向匀速拉出,物体A竖直方向受到重力、向上拉力和两侧木板的向下滑动摩擦力,作出力图如图1所示.
滑动摩擦力:f1=μF
根据平衡条件得:
F1=2f1+G=2μF+G=12N;
若将A物体沿竖直向下方向匀速拉出,物体A竖直方向受到重力、向下拉力和两侧木板的向上滑动摩擦力.作出力图如图2所示.
滑动摩擦力:f2=μF
根据平衡条件得:
F2=2f2﹣G=2μF﹣G=4N,故AC正确.
故选AC
【点睛】
本题是力平衡条件在实际问题中应用,关键是分析物体A的受力情况,两侧木板对物体A都有摩擦力,不能遗漏.
18.0.39 木块的质量M,小桶和沙子的质量m
【详解】
(1)[1]求解加速度,利用公式
代入得
(2)[2][3]从纸带的数据可知,木块做匀速直线运动,木块所受的摩擦力和小桶与沙子的重力相等,根据公式
解得
根据结果可知,需要测量木块的质量M,小桶和沙子的质量m。
19.(1)0.35;(2)8.0N;(3)10.3N
【详解】
(1)当拉力F2=10.3N时,木箱匀速运动,木箱在水平方向上受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1作用,根据二力平衡的条件有
Ff1=F2=10.3N
木箱放在水平地面上,则有木箱对地面压力的大小等于木箱的重力大小,即
F压=mg
根据滑动摩擦力公式
f=μF压
则木箱与地面间的动摩擦因数为
(2)当拉力F1=8.0N时,木箱静止,木箱在水平方向上受到的静摩擦力F静与F1是一对平衡力,则有
F静=F1=8.0N
(3)当拉力F3=12.0N时,木箱将在地面上滑动,此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力,由第(1)问可以知道
Ff3=Ff1=10.3N
20.(1)9N;(2)15N,0
【详解】
(1)未放上木块B时,有
桌面对A的摩擦力大小
解得
根据二力平衡条件,拉力大小
(2)加上木块B后,有
桌面对A的摩擦力大小
拉力大小为
由于A、B两木块间无相对运动,也无相对运动趋势,
所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力
21.(1)1N;(2)1N;(3)4.3N;(4)4N
【详解】
(1)只挂m0,因为m0g=1NF1=m0g=1N
(2)在m上再放一个m'=3kg的物体,m仍静止,m所受静摩擦力为
F2=F1=m0g=1N
(3)因为(m0 + m1)g= 4.3N F3=(m0 + m1)g = 4.3N
(4)因为(m0 + m2)g = 21N>Fmax,故物体m运动,受到滑动摩擦力作用,由公式可得
22.(1)15N;(2)0.25;(3)25N
【详解】
(1)把书看作整体,受力平衡,则根据共点力的平衡条件可得两个木板对书施加的静摩擦力为
解得,两侧的摩擦力相等,所以每个木板施加的静摩擦力为15N。
(2)对左边第一本书受力分析则有
解得左边第一二本书之间的摩擦力为
则有
解得
(3)当向上抽出时,书受到两侧的向下的滑动摩擦力和重力,因此有