第三章相互作用--力第二节摩擦力高一上学期必修第一册新学期同步练习能力提升(人教版2019)
练习
一、单选题,共12小题
1.如图所示,在水平推力F的作用下,质量为m的物体A沿竖直墙面下滑,若物体A与墙面之间的滑动摩擦因素为,已知重力加速度为g,则物体所受的摩擦力大小为( )
A.μmg B.μF C.mg D.
2.如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20,夹在B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)。现用F=2N的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB。则
A.fA=10N B.fA的方向水平向左
C.fB=10N D.fB的方向水平向左
3.打黑风暴中,特警队员起了重要作用,在一次日常训练中,队员用双手握住一根固定的竖直铁杆,他匀速向上爬时受到的摩擦力为f上,他匀速下滑时受到的摩擦力为f下,则( )
A.f上方向向上,f下方向向下,f上=f下
B.f上方向向下,f下方向向上,f上>f下
C.f上方向向上,f下方向向上,f上=f下
D.f上方向向上,f下方向向下,f上>f下
4.下列各图中物体A和B始终保持相对静止关于物体A是否受摩擦力作用及物体A受的摩擦力方向,下列说法正确的是( )
(甲)A、B相对地面静止
(乙)A、B相对地面静止
(丙)A、B一起向右做匀速直线运动
(丁)A、B一起向右做匀速直线运动
A.甲图中物体A受到向左的摩擦力
B.乙图中物体A不受摩擦力
C.丙图中物体A不受摩擦力
D.丁图中物体A受到向右的摩擦力
5.下列说法正确的是
A.只受重力作用的物体一定做自由落体运动
B.静摩擦力不仅能产生于两个静止的物体之间,也以产生于两个运动的物体之间
C.几何形状规则的物体的重心一定在物体上
D.同一物体在地球上各处所受重力相同
6.关于摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.运动的物体不可能受到静摩擦力的作用
B.两个物体间有弹力就一定有摩擦力
C.摩擦力的方向可以跟物体运动的方向相同,也可以相反
D.静摩擦力可以是动力,滑动摩擦力一定是阻力
7.如图,物块A放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,在平衡木比赛中,运动员静止在平衡木上。下列说法正确的是( )
A.平衡木对人的力和人对平衡木的力相同
B.过运动员的重心作垂线,垂线与平衡木的交点可能在运动员脚的前方
C.平衡木对运动员的摩擦力沿水平方向
D.运动员受到了支持力是因为平衡木发生了形变
9.下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.一定是相对地球静止不动的物体才受静摩擦力
B.运动的物体不可能受静摩擦力的作用
C.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反
D.在粗糙程度相同的接触面上,滑动摩擦力的大小一定与正压力的大小成正比
10.如图所示的皮带传动装置中,O1是主动轮,O2是从动轮,A、B分别是皮带上与两轮接触的点,C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略为分开,而实际上皮带与两轮是紧密接触的)。当O1顺时针启动时,若皮带与两轮间不打滑,则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A.向上,向下,向下,向上
B.向下,向上,向上,向下
C.向上,向上,向下,向下
D.向下,向下,向上,向上
11.两个物体相互接触,关于接触处的弹力和摩擦力,以下说法正确的是 ( )
A.一定有弹力,但不一定有摩擦力
B.如果有弹力,则一定有摩擦力
C.如果有摩擦力,则一定有弹力
D.如果有摩擦力,则其大小一定与弹力成正比
12.关于摩擦力,下面几种说法中正确的是( )
A.摩擦力的方向总与物体运动的方向相反
B.滑动摩擦力总是与物体的重力成正比
C.摩擦力一定是阻力
D.静摩擦力的大小和压力无关
二、多选题,共4小题
13.如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B接触面粗糙。下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,A、B之间无滑动摩擦力
14.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.铁夹受到的摩擦力方向竖直向下
D.若铁夹水平匀速移动,小球受到的摩擦力变大
15.如图所示,A为长木板,在水平面以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
A.若是v1=v2,AB之间无滑动摩擦力
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所施加的向右的滑动摩擦力
16.重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱开始运动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.若用20N的水平力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为30N
C.若改用与运动方向相反的10N水平推力推运动中的木箱,木箱所受的摩擦力大小为40N
D.若改用10N竖直向下的力压运动中的木箱,木箱所受的摩擦力的大小为33N
三、填空题,共2小题
17.在研究滑动摩擦力的大小实验中,先用弹簧称测出木块的重力为mg,再将一木块和木板叠放在水平桌面上,用弹簧称测滑动摩擦力时有如下甲和乙两种操作图,应采用图______操作更为方便。若弹簧称的读数为F,则木块和木板间的滑动摩擦因数为______。
18.质量为5kg的物体静止在水平桌面上,当受到18N的水平推力作用时开始沿水平桌面匀速直线运动,物体与桌面的动摩擦力因数______;当水平推力为10N而物体静止时,物体受到的摩擦力为______。(g=10N/kg)
四、解答题,共2小题
19.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?
20.重量为100N的木箱放在水平地面上,至少要35N的水平推力,才能使它从原地开始运动,木箱从原地移动以后,用30N的水推力就可以使木箱匀速滑动,求:
(1)木箱与地面间的最大静摩擦力
(2)木箱与地面的动摩擦因数
(3)如果用20N的水平推力推静止木箱,木箱所受的摩擦力是多少?
试卷第1页,共3页
参考答案
1.B
【详解】
物块A相对墙面发生了相对滑动,故受到了滑动摩擦力。由于物块A与墙面的压力大小等于水平推力F,所以根据
可知摩擦力大小为
故选B。
2.D
【详解】
由于中间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m,故弹簧对A和B两个的作用力为
F'=kx=400N/m×0.01m=4N
方向均向外;对B而言,它的重力是60N,放在水平桌面上,故它对桌面的压力也是60N,所以它的最大静摩擦力为
fB静=0.2×60N=12N
而物体B除了受弹簧的弹力以外,还受到向右的拉力是F=2N,故B受到的合力是6N,方向向右,而6N<12N,故物体B也处于静止状态,它的摩擦力与B受到的外力相平衡,所以B受到的摩擦力是6N,方向向左;而对物体A而言,它的重力是50N,放在水平桌面上,它对桌面的压力也是50N,所以它的最大静摩擦力为
fA静=0.2×50N=10N
因为F'故选D。
3.C
【详解】
特警双手紧握铁竿匀速攀升和匀速下滑时,竖直方向受到重力和摩擦力,根据平衡条件得知,摩擦力与重力大小相等,方向相反,所以f上向上,f下向上,且
f上=f上=mg
故C正确,ABD错误。
故选C。
4.C
【详解】
AC.由于甲、丙图中A、B物体都处于平衡态且相对静止,所以A水平方向合力为0,即A不受摩擦力,故A错误,C正确;
BD.由于乙、丁图中A、B物体都处于平衡态且相对静止,所以A水平方向合力为0,即A受到向左的摩擦力以平衡拉力F,故BD错。
故选C。
5.B
【详解】
A.只受重力作用且初速度为零的物体一定做自由落体运动,选项A错误;
B.静摩擦力不仅能产生于两个静止的物体之间,也以产生于两个运动的物体之间,如倾斜的传送带传送物体,选项B正确;
C.几何形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外部,比如圆环的重心在圆心,选项C错误;
D.地球上不同位置的重力加速度不同,则同一物体在地球上各处所受重力不一定相同,选项D错误。
故选B。
6.C
【详解】
A.运动的物体也可能受到静摩擦力的作用,例如随水平运动的传送带加速运动的物体,选项A错误;
B.两个物体间有弹力不一定有摩擦力,还要两物体有相对运动或者相对运动趋势且接触面不光滑,选项B错误;
C.摩擦力的方向可以跟物体运动的方向相同,也可以相反,选项C正确;
D.静摩擦力和滑动摩擦力都可以是动力,也可以是阻力,选项D错误。
故选C。
7.C
【详解】
当木板倾角是时,物块受到是静摩擦力,其大小等于mgsin,当木板倾角是时,物块受到是滑动摩擦力,其大小等于μmgcos,由题意可得
解得
故选C。
8.D
【详解】
A .对于平衡木对人的力和人对平衡木的力,这两个力的施力物体和受力物体均不同,不是同一个力,故A错误;
B .运动员为了能够保持身体的稳定,重心垂线与平衡木的交点应过运动员的脚掌位置,故B错误;
C .运动员相对平衡木不存在相对运动或相对运动的趋势,所以摩擦力为零,故C错误;
D .运动员受到了支持力是因为平衡木发生了形变,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.相对于其它物体静止的物体一样可以受到静摩擦力,故A错误;
B.运动的物体可以相对于其它物体静止,可能受静摩擦力的作用,故B错误;
C.滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反,例如水平传送带上在摩擦力作用下加速运动的物块,摩擦力与运动方向相同,故C错误;
D.根据滑动摩擦力格公式可知,在粗糙程度相同的接触面上,滑动摩擦力的大小一定与正压力的大小成正比,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】
假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用,则当O1顺时针启动时,O1与皮带间将会打滑,此时C点将相对于A点向上运动。实际上,O1与皮带间没有打滑,可见C点相对于A点有向上运动的趋势;反之,A点相对于C点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上。同理,可判断B、D两点所受摩擦力的方向如图所示
故选C。
11.C
【详解】
两个相互接触的物体只有发生弹性形变时才会产生弹力作用,所以本题中两物体间不一定有弹力作用,摩擦力产生的条件是:具有相互作用力和相对运动或相对运动趋势,所以可以判断有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力,C对;B错;只有滑动摩擦力才与正压力成正比,对于静摩擦力的大小要根据受力平衡或牛顿第二定律求解
12.D
【详解】
A.摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动或相对运动的趋势,并不一定和运动方向相反,故A错误;
B.滑动摩擦力与正压力成正比,但正压力并不一定等于重力,故B错误;
C.摩擦力可以是动力,也可以是阻力,故C正确;
D.静摩擦力的大小和压力无关,故D正确。
故选D。
13.AC
【详解】
A.若v1=v2,则A、B相对静止,A、B之间无滑动摩擦力,故A正确;
BD.若v1>v2,则A相对B向右运动,故B对A施加向左的滑动摩擦力,故BD错误;
C.若v1<v2,则B相对A向右运动,故B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力,故C正确。
故选AC。
14.BC
【详解】
AB.对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力不变,故A错误,B正确;
C.根据牛顿第三定律可知,机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下,故C正确;
D.若水平匀速移动铁夹,由于小球仍受力始终平衡,故摩擦力大不变,故D错误.
15.AD
【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正确;
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,A则受到B施加的向右的滑动摩擦力,故C错误。
故选AD。
16.AD
【详解】
A.由题意可知,最大静摩擦力为
滑动摩擦力为
则木箱与地板之间的动摩擦因数为
其中
所以A正确;
B.由于
所以木箱不动,木箱所受静摩擦力就等于外力20N,所以B错误;
C.若改用与运动方向相反的10N水平推力推运动中的木箱,木箱受到的还是滑动摩擦力,大小不变,为30N,所以C错误;
D.若改用10N竖直向下的力压运动中的木箱,则木箱所受摩擦力为
其中
所以D正确。
故选AD。
17.甲
【详解】
[1]乙图中只有当物块匀速运动时,弹簧秤的拉力才等于木块与木板之间的滑动摩擦力,则不好控制实验条件,采用甲图更合理方便;
[2]若弹簧称的读数为F,则木块和木板间的滑动摩擦力为F,摩擦因数为
18.0.36 10N
【详解】
[1]以18N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动,根据平衡条件,此时滑动摩擦力为f滑=18N,根据得动摩擦因数;
[2]当水平推力为10N而物体静止时,由二力平衡知物体受到的摩擦力为10N。
19.(1);(2);(3);(4)
【详解】
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
20.(1) 35N;(2)0.3;(3) 20N
【详解】
(1)木箱未被推动前,静摩擦力随推力增大而增大,当木箱刚被推动时木箱与地面间的静摩擦力达到最大,恰好等于此时的推力.由题木箱与地面间的最大静摩擦力Fm=35N.
(2) 木箱从原地移动以后,做匀速运动时,滑动摩擦力与水平推力平衡,则有f=30N,木箱对地的压力等于木箱的重力,即N=100N,由f=μN得
(3) 如果用20N的水平推力推静止木箱,推不动,则木箱处于平衡状态,故木箱所受的摩擦力是20N。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页