3.2 摩擦力 同步练习能力提升—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 同步练习能力提升—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
文件大小 228.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-08 11:21:16

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文档简介

第三章相互作用--力第二节摩擦力高一上学期必修第一册同步练习能力提升(人教版2019)
练习
一、单选题,共12小题
1.如图所示,质量为m的木块在力F作用下在置于水平桌面的木板上运动,木板静止,它的质量M=9m,已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,那么木板所受桌面给的摩擦力大小一定是(  )
A.9μmg B.10μmg C.μmg D.F
2.某同学利用图(甲)所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的Ft图像如图(乙)所示。下列说法正确的是(  )
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.从图乙曲线中可以看出摩擦力随时间的变化关系
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7:10
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
3.如图所示为小孩从t=0时刻起逐渐增加推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2和t3)的漫画。据此,下列选项中说法正确的是(  )
A.箱子对桌面的压力就是箱的重力
B.t1时刻,箱子没有被推动,是因为摩擦力大推力
C.t2时刻,箱子没有被推动,但是推力变大了,箱子所受的合外也变大了
D.t1、t2和t3三个时刻箱子受到的摩擦力的方向相同
4.如图所示,质量为6kg的物体静止在水平桌面上,对它施加一个水平向右大小为10N的力F,物体与地面之间的动摩擦因数为,重力加速度为10m/s2,则物体所受到的合力为(  )
A.22 N,水平向右 B.0 N
C.2 N,水平向左 D.2 N,水平向右
5.下列关于摩擦力的说法,正确的是(  )
A.相互接触的两物体间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.相对静止的物体间,也可能存在摩擦力作用
D.只有静止的物体才受静摩擦力作用,运动的物体不会受静摩擦力作用
6.关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.只要接触的两个物体之间就有弹力和摩擦力
B.有弹力不一定有摩擦力
C.物体受到的滑动摩擦力一定与物体运动方向相反
D.弹簧弹力的大小与弹簧的长度成正比
7.如图所示,在粗糙的水平面上并列放置两物块A和B.已知水平面对A的最大静摩擦力为4N,对B的最大静摩擦力为2N,当用F=4N的水平力从左侧推A时,物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB,则(  )
A.FfA=2N,FfB=2N B.FfA=0N,FfB=4N
C.FfA=4N,FfB=0N D.因动摩擦因数和A、B的质量未知,故无法计算
8.如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,取g=10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(  )
A. B.
C. D.
9.如图所示,小明同学借助放满书籍的整理箱做摩擦力探究实验,发现随着水平拉力的增大,静止的整理箱开始运动,箱子运动后,发现拉动箱子反而比刚拉动时省力,若假设小明施加的水平拉力随时间均匀增加,则下列能正确反映整理箱所受摩擦力随时间变化的图像是(  )
A. B. C. D.
10.某同学用传感器来探究摩擦力,他将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上:将一质量m=3.75kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集,然后沿水平方向缓慢地拉动传感器,使木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像。下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是(  )
A.0~6s内木块一直受到静摩擦力的作用
B.最大静摩擦力比滑动摩擦力小
C.木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08
D.木块与桌面间的静摩擦力为3N
11.关于摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.滑动摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用
C.物体越重,越难使它滑动,所以摩擦力跟物体重力成正比
D.滑动摩擦力可以跟物体的重力无关
12.关于力下面的说法错误的是(  )
A.重力的方向不一定指向地心
B.按力的性质可分为重力、弹力、摩擦力
C.弹力的方向与施力物体弹性形变方向相反
D.轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在绳、杆的直线上
二、多选题,共4小题
13.对于相互接触的两个物体之间同一接触面上的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是 ( )
A.有弹力必有摩擦力 B.有摩擦力必有弹力
C.摩擦力的大小一定与弹力成正比 D.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直
14.如图所示放在粗糙水平面上的木块处于静止状态,从t=0时刻开始受到一个水平拉力F=F0+kt(式中F0、k均为常数)作用,认为最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,则下图中,能正确反映t0时间内,木块受到地面的摩擦力Ff随时间t变化规律可能的是(  )
A.
B.
C.
D.
15.如图所示,物体和传送带以相同的速度匀速向上运动,则物体所受摩擦力(  )
A.一定为静摩擦力 B.一定为滑动摩擦力
C.方向与物体运动方向相反 D.方向与物体运动方向相同
16.下面关于摩擦力的叙述正确的是(  )
A.运动的物体不可能受静摩擦力
B.静止的物体可能受滑动摩擦力
C.摩擦力就是阻碍物体运动的力
D.摩擦力的方向总是与其接触物体的相对运动方向相反
三、填空题,共2小题
17.一重为200N的桌子放在水平地面上,要使它从原地移动,最小需要用80N的水平推力,若移动后只需要70N的水平推力就可以使桌子继续做匀速直线运动,那么桌子与地面间的动摩擦因数为_______,当用100N的水平推力推桌子时,桌子受到的摩擦力为________N
18.如图所示,某同学用弹簧秤拉着木块在水平桌面上滑动,记录了下表所示的测量数据,为了测定木块与水平桌面间的动摩擦因数μ,他应选用第_______次实验数据,还必须测量的物理量是________.
四、解答题,共2小题
19.有一个质量为m=15kg的物体静止在水平地面上,在水平拉力F1=30N的作用下,沿着水平地面做匀速直线运动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g = 10N/kg),则:
(1)物体与地面之间的动摩擦因数为多少?
(2)若物体静止时改用水平拉力 F2=20N 作用于该物体上,则物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若改用水平拉力 F3=60N 作用于该物体上,则物体受到的摩擦力大小为多少?
20.有一个质量为m=10kg的物体静止在水平地面上,在水平拉力F1=40N的作用下,沿着水平地面做匀速直线运动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g=10N/kg),则:
(1)物体与地面之间的动摩擦因数为多少?
(2)若物体静止时改用水平拉力 F2=30N 作用于该物体上,则物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若改用水平拉力 F3=60N 作用于该物体上,则物体受到的摩擦力大小为多少?
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
【详解】
对小滑块受力分析,受重力mg、长木板的支持力FN和向右的滑动摩擦力f1,有
再对长木板受力分析,受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向左的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力和向右的静摩擦力f2,根据共点力平衡条件,有

故选C。
2.B
【详解】
AB.为了能研究摩擦力随时间的变化曲线,故物块一直要处于静止状态,则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡,图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线,故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线,由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小,最后趋于不变,故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用,所以不需要让木板保持匀速运动,故A错误,B正确;
C.由图可知,最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7,故C错误;
D.根据
可知,由于不知道物块的重力,故无法求物块与木板间的动摩擦因数,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】
A.箱子对桌面的压力属于弹力,不是箱子的重力,两者本质不同,故A错误;
B.t1时刻,箱子没有被推动,物体处于平衡状态,即摩擦力等于推力,故B错误;
C.t2时刻,箱子推不动,是因为箱子受到地面对它的静摩擦力作用,且静摩擦力和推力是平衡力,静摩擦力的大小等于推力大小,由于推力的增大,则摩擦力也变大,但合力仍为零,与t1时刻相同,故C错误;
D.t1、t2和t3三个时刻箱子受到的摩擦力的方向相同,均水平向左,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】
物体在水平向右的推力作用,有向右的运动趋势,受到向左的摩擦力,最大静摩擦力
由于
因此,物体处于静止状态,所受到的合力为0。
故选B。
5.C
【详解】
A.相互接触的两物体间,必须要有相对运动或者相对运动趋势且接触面不光滑时才产生摩擦力,选项A错误;
B.摩擦力总是阻碍物体的相对运动,选项B错误;
C.相对静止的物体间,也可能存在摩擦力作用,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体,选项C正确;
D.运动的物体也可能受静摩擦力作用,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体,选项D错误。
故选C。
6.B
【详解】
A.接触的两个物体间不一定有弹力,则也不一定有摩擦力,A项错误;
B.有弹力,如果光滑或没有相对运动和相对运动的趋势也没有摩擦力,B项正确;
C.滑动摩擦力可能与运动方向相同或相反,C项错误;
D.弹簧弹力与弹簧的形变量成正比,D项错误。
故选B。
7.C
【详解】
对A进行分析可知,当F=4N作用于A时,由于A 的最大静摩擦力为4N,所以F推不动物体A,所以A相对桌面静止;A静止,受到摩擦力为4N,则AB间没有相互挤压,从而没有作用力。则B相对地面没有运动趋势,故B不受地面的摩擦力。
故选C。
8.A
【详解】
开始物体受到水平向左滑动摩擦力
取向右为正方向,则第一阶段的滑动摩擦力为-2N;
当物体速度减为0时;外力,则物体静止,物体受到水平向右静摩擦力且f=1N。
故选A。
9.C
【详解】
刚开始整理箱处于静止状态,所受到的摩擦力是静摩擦力,静摩擦力等于拉力,随着拉力的 增大而增大,当刚要开始滑动时达到最大静摩擦力,当整理箱运动起来后受到的是滑动摩擦力,根据
滑动摩擦力是一个定值,而滑动摩擦力力略小于最大静摩擦力。
故选C。
10.C
【详解】
A.在0~2s内,物体不受外力,此时没有摩擦力,故A错误;
B.由图像可知,用力沿水平方向拉长木板,拉力从0开始逐渐增大。刚开始长木板处于静止状态,长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力,当拉力达到4N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力。由图可知木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm为4N,当拉力达到4N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力。由图可知木块与长木板间的滑动摩擦力Ff为3N,故B错误;
CD.根据滑动摩擦力公式得
故C正确,D错误。
故选C。
11.D
【详解】
A.将物体轻轻的放在水平运动的传送带上,物体所受的滑动摩擦力的方向跟物体的运动方向相同,A错误;
B.将物体轻轻的放在水平运动的传送带上,物体所受的滑动摩擦力是物体运动的动力,B错误;
C.摩擦力与重力无关,与压力有关,C错误;
D.滑动摩擦力跟物体所受的正压力成正比,与物体的重力无关,D正确。
故选D。
12.D
【详解】
A.重力的方向总是竖直向下,但并不是一定指向地心,故A正确;
B.按力的性质可分为重力、弹力、摩擦力,故B正确;
C.弹力的方向总与施力物体弹性形变方向相反,故C正确;
D.轻绳上产生的弹力方向总是沿绳子的方向,但轻杆上产生的弹力方向不一定沿杆方向,故D错误。
故选D。
13.BD
【详解】
AB.摩擦力产生的条件中,必须接触挤压,所以有摩擦力必有弹力,而有弹力不一定有摩擦力,故A错误,B正确;
C.滑动摩擦力的大小与正压力成正比,静摩擦力大小与压力无关,故C错误;
D.摩擦力的方向与接触面平行,而弹力的方向与接触面垂直,因此两者方向总是垂直,故D正确.
14.ABD
【详解】
A.若将力F加在物体上后物体即开始运动,即F0>μmg,物体受摩擦力始终为滑动摩擦力,根据f=μmg可知,滑动摩擦力的大小与拉力F的大小无关,故A正确;
B.木块在水平方向受到拉力F的作用,产生向右的运动趋势,若静止,则要受到静摩擦力的作用。根据共点力的平衡可知,水平方向的静摩擦力的大小与拉力F的大小始终相等,即:
f=F=F0+kt
为时间的线性函数。故B正确;
CD.若开始时刻F0<μmg,t0时刻F>μmg,则物体先受到静摩擦力作用,f为时间的线性函数,后受到滑动摩擦力的作用,滑动摩擦力的大小与拉力F的大小无关,故C错误、D正确。
故选ABD。
15.AD
【详解】
AB.因为物体和传送带无滑动,所以是静摩擦力,A正确,B错误;
CD.因为物体匀速运动,根据平衡条件,物体所受的静摩擦力一定沿传送带向上,与物体的运动方向相同,D正确,C错误。
故选AD。
16.BD
【详解】
A. 运动的物体能受静摩擦力,如木块随倾斜的传送带向上运动,木块受到静摩擦力作用,A错误;
B. 静止的物体能受滑动摩擦力,例如,木块放在木板上,按住木块不动把木板抽出来,木块静止受到滑动摩擦力作用,B正确;
C. 摩擦力不一定阻碍物体运动的力,如木块随倾斜的传送带向上运动,静摩擦力是木块运动的动力,C错误;
D. 摩擦力的方向总是与其接触物体的相对运动方向相反,D正确。
故选BD。
17.0.35 70
【详解】
[1]由题,至少要用80N的水平推力才能使开始滑动,桌子与地面间的最大静摩擦等于此时的水平推力,则桌子与地面间的最大静摩擦
fm=F1=80N
当桌子做匀速直线运动时,根据平衡条件得到,滑动摩擦力
f=F2=70N
桌子对地面的压力大小
N=G=200N
则与地面间的动摩擦因数
[2]当用100N的推力时,物体受滑动摩擦力为70N
18.4 木块的重力
【详解】
试题分析:测定木块与水平桌面间的动摩擦因数,就要知道滑动摩擦力的大小,要知道滑动摩擦力,得观察此时木块的状态,只有木块处于平衡状态时,摩擦力与拉力相等(二力平衡的条件),当物体匀速运动时,处于平衡状态,摩擦力与拉力相等,所以应选用第4次实验数据;
由动摩擦定律,又木块在水平桌面上滑动则,可得,可见要测得动摩擦因数,还必须测量木块的重力.
考点:测定动摩擦因数
点评:本题关键要求动摩擦因数,就必须求滑动摩擦力的值,必须找到平衡状态,在表格中,匀速运动属于平衡状态,所以此时摩擦力等于拉力.
19.(1)0.2(2)20N(3)30N
【详解】
(1)物体匀速运动,则拉力等于摩擦力,则:
解得
(2)若物体静止时改用水平拉力 F2=20N 作用于该物体上,因物体和地面之间的最大静摩擦力为
则物体静止不动,物体受到的摩擦力大小为
f=F2=20N.
(3)若改用水平拉力 F3=60N 作用于该物体上,因F3=60N>fm,则物体在地面上滑动,则物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=30N.
20.(1)0.4(2)30N(3)40N
【详解】
(1)物体作匀速运动,故
(2)改用30N的拉力后,该力小于最大静摩擦力,故物体受到的摩擦力为
(3)改用60N拉力后,物体受到滑动摩擦力,由于支持力没变,故
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页