第三章相互作用--力第二节摩擦力高一上学期必修第一册课后练习能力提升(人教版2019)
练习
一、单选题,共12小题
1.一个步行前进的人,前脚受到的摩擦力为F1,后脚受到的摩擦力为F2,其方向是( )
A.F1和F2的方向均与人运动的方向相同
B.F1和F2的方向均与人运动的方向相反
C.F1和人的运动方向相反,F2与人运动的方向相同
D.F1和人的运动方向相同,F2与人运动的方向相反
2.以下关于力的说法不正确的是( )
A.当两物体间的弹力消失时,摩擦力也马上消失
B.滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
C.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
D.弹力和摩擦力的方向必定垂直
3.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的有( )
A.在弹性范围内,同一弹簧形变量越大,产生的弹力越大
B.只有静止的物体才能受到静摩擦力
C.规则几何体的重心一定在物体的几何中心
D.摩擦力一定与接触面间的弹力成正比
4.物体放置在粗糙水平面上,受到两个同一直线上的推力作用而处于静止状态,其中F1=8N,方向水平向右,F2=18N,方向水平向左,若撤去F2,则物体受到的摩擦力为( )
A.10N,向左 B.10N,向右
C.8N,向左 D.8N,向右
5.甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F运动。作用力F方向如图所示。下面说法正确的是( )
A.受到摩擦力最大的是物体甲
B.受到摩擦力最大的是物体乙
C.受到摩擦力最大的是物体丙
D.三个物体受到的摩擦力一样大
6.关于滑动摩擦力的方向,下列说法中正确的是( )
A.总是阻碍物体的运动
B.总是跟物体的运动方向相反
C.总是阻碍物体间的相对运动
D.以上说法均不对
7.下列说法正确的是( )
A.形状规则物体的重心一定在物体的几何中心上
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.滑动摩擦力的方向与物体运动方向一定相反
D.最大静摩擦力与物体间的正压力有关
8.如图所示,质量为10kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,一水平向左的力作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为,则物体所受摩擦力的大小和方向为(取( )
A.,向左 B.,向右 C.,向左 D.,向右
9.如图所示为建筑工地上搬运石板用的“夹钳”,工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,下列判断正确的是( )
A.石板受到向后的滑动摩擦力
B.“夹钳”对石板的摩擦力的方向竖直向上
C.“夹钳”夹得越紧,石板受到的摩擦力越大
D.前进的速度越快,石板受到的摩擦力越大
10.用力F将一质量为m的铁块压在竖直墙壁上保持静止,如图所示,当水平力F变化时(物体总保持静止),物体所受摩擦力的变化情况是( )
A.F增大,摩擦力不变
B.F增大,摩擦力也增大
C.F减小,摩擦力也减小
D.F增大,摩擦力方向可能变化
11.如图所示,有一个质量为m的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.水平力F可能不变 B.水平力F必须逐渐增大
C.容器受到的摩擦力不变 D.容器受到的摩擦力逐渐减小
12.用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ,有如图所示的两种装置。已知A、B的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.甲图装置中只有匀速拉动A,才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
B.乙图装置中只有匀速拉动A,才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
C.甲图装置中当A被拉动时,A对B的摩擦力方向向左
D.乙图装置中当A被拉动时,A对B的摩擦力方向向左
二、多选题,共4小题
13.如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的最大静摩擦力fm=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力fm=20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
14.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F= 1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示。则在力F作用后( )
A.木块A所受摩擦力大小是8 N
B.木块A所受摩擦力的方向向左
C.木块B所受摩擦力大小是9 N
D.木块B所受摩擦力大小是15 N
15.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F向左拉动B,使B以速度v做匀速运动,这时绳水平,张力为FT。下面说法正确的是( )
A.
B.木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于FT
C.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F
D.若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力仍为F
16.如图所示,倾角为θ的斜劈P放置在水平地面上,斜劈的斜面上放置一个小滑块Q,用平行斜面向上的作用力F作用在Q上,系统保持静止。现在Q上再放一个小物块力A,F不变,系统仍保持静止,P、Q和A的质量均相等,放上A后( )
A.P与Q之间的摩擦力不变
B.P与Q之间的弹力变为原来的2倍
C.P与地面之间的摩擦力不变
D.P与地面之间的弹力变为原来的2倍
三、填空题,共2小题
17.质量为的物体,在水平面上做匀速运动受到大小为120N的滑动摩擦力作用,如果在物体上加放质量为的重物,滑动摩擦力为___________N,动摩擦因数为_______,如果物体负着重物加速前进,所受的摩擦力又为______________N.(g取)
18.一重为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
四、解答题,共2小题
19.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g=10m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.45,当弹簧拉长至14.5cm时,物体恰好向右匀速运动,弹簧的劲度系数多大
(2)满足(1)的结论前提下,若将弹簧压缩至6cm,物体受到的摩擦力大小及方向。
20.质量为3kg的空木箱,静止在水平地面上,沿水平方向施加拉力F,当拉力F=10.3N时,木箱做匀速运动,g取9.8N/kg,完成下列任务:
(1)根据已知求解木箱与地面间的动摩擦因数;
(2)如该木箱原来静止,求在8N的拉力作用下,受到的摩擦力的大小;
(3)木箱在12N水平拉力作用下运动,受到的摩擦力的大小。
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
【详解】
前脚抬起,后脚所受的摩擦力使人向前运动,为动力,摩擦力F2的方向和人运动的方向相同,而前脚落地时,相对地面有向前的运动趋势,故受到向后的摩擦力,为阻力,F1的方向与人运动的方向相反,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.B
【详解】
A.弹力产生的条件:接触并挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙、接触并挤压、有相对运动或相对运动的趋势;弹力消失时,摩擦力也马上消失,A正确,不符合题意;
B.滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,B错误,符合题意;
C.物体的重力
同一地点,重力加速度相同,所以物体的重力与物体的质量成正比,C正确,不符合题意;
D.弹力方向垂直于接触面,摩擦力的方向沿接触面,所以弹力和摩擦力的方向必定垂直,D正确,不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】
A.在弹性范围内,弹簧的弹力满足胡克定律
即弹力F大小与弹簧形变量大小成正比,故A正确;
B.相对静止的两物体间的摩擦力为静摩擦力,故B错误;
C.质地均匀、形状规则的几何体的重心一定在物体的几何中心,故C错误;
D.只有滑动摩擦力才与接触面间的弹力成正比,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】
木块开始在水平方向受三个力而平衡,则有,物体处于静止状态,说明物体受到的最大静摩擦力大于10N,撤去F2后,外力F1=8N,方向水平向右,其值小于最大静摩擦力,物体仍处于平衡状态,所以此时摩擦力大小为8N,方向向左,故ABD错误,C正确。
故选C。
5.B
【详解】
三个物体所受的摩擦力分别为
受到摩擦力最大的是物体乙,B正确,ACD错误。
故选B。
6.C
【详解】
滑动摩擦力的方向总是跟相对运动方向相反,可能与运动方向相反;滑动摩擦力总是阻碍物体相对运动,可能是阻力,也可能是动力。故C正确,ABD错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,A错误;
B.在弹性范围内,劲度系数越大的弹簧,形变越大的产生的弹力越大,B错误;
C.滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反,C错误;
D.正压力越大,最大静摩擦力越大,D正确。
故选D。
8.A
【详解】
滑动摩擦力大小为
方向水平向左。BCD错误,A正确。
故选A。
9.B
【详解】
工人夹住石板沿直线匀速前进过程中,石板有竖直向下运动的趋势,受到竖直向上的静摩擦力。静摩擦力的大小与正压力无关,所以夹钳给的压力无论多大,静摩擦力还是与重力大小相等。
故选B。
10.A
【详解】
物体处于静止状态,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力;根据二力平衡的条件可知,物体受到的摩擦力和重力大小相等,只要物体静止,摩擦力与F的大小无关,方向始终竖直向上。
故选 A。
11.A
【详解】
AB.由题知物体处于静止状态,受力平衡,水平方向受力平衡,力F可能不变,故A正确,B错误。
CD.摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故CD错误。
故选A。
【点睛】
此题是关于物体的平衡问题;关键是对物体在水平和竖直方向受力分析;注意物体受到墙的摩擦力等于物体重力,物重变大、摩擦力变大,这是本题的易错点。
12.B
【详解】
A.不管怎么拉动A,物体B都是静止的,所以对B根据二力平衡,弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小。A错误;
B.只有匀速拉动A,拉力才等于A受到的滑动摩擦力,B正确;
C.当A被拉动时,B相对于A向左运动,则A对B的摩擦力向右,C错误;
D.当A被拉动时,B相对于A向左运动,则A对B的摩擦力向右,D错误。
故选B。
13.AD
【详解】
由图乙知木箱受的最大静摩擦力为fm=21N,故A正确,B错误;当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg=20N,解得μ=0.2,故C错误,D正确;故选AD.
【点睛】
对物体正确受力分析,知道什么时候的摩擦力是静摩擦力,滑动摩擦力与拉力无关是正确解题的关键.
14.AC
【详解】
未加F时,木块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,则弹簧弹力为
B木块与地面间的最大静摩擦力为
A木块与地面间的最大静摩擦力为
施加F后,对木块B有
故A、B均静止。
AB.施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为8N,方向向左,故B错误,A正确;
CD.木块B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为
故C正确,D错误。
故选AC。
15.BD
【详解】
B.A、B间产生相对滑动,木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于FT,故B正确;
A.以AB整体为研究对象,分析受力情况,水平方向受到:水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力FT和地面对B水平向右的滑动摩擦力f,根据平衡条件得知
F=f+FT
故A错误;
C.木板B受到两个滑动摩擦力,合力大小等于F,故C错误;
D.若木板B以2v匀速运动,AB受力情况都没有变化,则拉力F也不变,故D正确;
故选BD.
16.BC
【详解】
设P、Q和A的质量均为m,P与Q之间的摩擦力为,P与地面之间的摩擦力为,P与Q之间的弹力为,P与地面之间的弹力为。
A.当时,P与Q之间的摩擦力沿斜面向上,未放A之前,沿斜面方向根据平衡条件有
放上A后,对AQ整体,沿斜面方向根据平衡条件有
故P与Q之间的摩擦力变大,故A错误;
B.未放A之前,垂直斜面方向根据平衡条件有
放上A后,对AQ整体,垂直斜面方向根据平衡条件有
故P与Q之间的弹力变为原来的2倍,故B正确;
C.未放A之前,对P、Q整体,在水平方向根据平衡条件有
放上A后,对P、Q和A整体,在水平方向仍满足此关系,故P与地面之间的摩擦力不变,故C正确;
D.未放A之前,对P、Q整体,在竖直方向根据平衡条件有
放上A后,对P、Q和A整体,在竖直方向根据平衡条件有
故D错误。
故选BC。
17.360 0.2 360
【分析】
对物体受力分析,利用二力的平衡即可求得物体与水平面间的动摩擦因数,在物体上加上重物后,利用滑动摩擦力的公式可求得此时的摩擦力大小,通过分析正压力和动摩擦因数是否变化,可知物体加速运动时的滑动摩擦力。
【详解】
(1)(2)水平面间的动摩擦因数为μ,对物体受力分析,受重力,支持力,水平拉力和滑动摩擦力,有
如果在物体的水平上表面上加放质量为120kg的重物时滑动摩擦力为
(3)如果使物体负着重物加速前进,物体与水平面间的正压力不变,动摩擦因数不变,所以所受的摩擦力大小不变,仍为360N。
18.0.35 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
19.(1) 400N/m;(2) 16N 水平向右
【详解】
(1)物体向右匀速运动,由平衡条件得
F1=f
F1表示弹簧的拉力
F1=k(L1-L0)
f表示物体与水平面间的滑动摩擦力
f=μmg=18N
把L0=10cm,L1=14.5cm代入解得
k=4N/cm=400N/m
(2) 弹簧压缩至6cm,弹簧弹力方向水平向左,大小为
F2=k(L0-L2)=16N<f=18N
所以物体处于静止状态,摩擦力大小
f1=F2=16N
受到的摩擦力方向与弹力方向相反,水平向右。
20.(1)0.35;(2)8N;(3)10.3N
【详解】
(1)当拉力F=10.3N时,木箱做匀速运动,则力F与摩擦力f平衡,则
解得
(2)如该木箱原来静止,在8N的拉力作用下,因拉力小于最大静摩擦力10.3N,故木箱仍静止,则受到的摩擦力的大小等于拉力,即静摩擦力为8N;
(3)木箱在12N水平拉力作用下运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小仍为10.3N。
答案第1页,共2页
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