3.2 摩擦力
一、单选题
1.下列关于弹力与摩擦力的说法中,正确的是( )
A.有弹力必定有摩擦力,有摩擦力必定有弹力
B.轻杆不同于轻绳,弹力的方向可以不在杆的直线方向上
C.摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比
D.受静摩擦力的物体一定是静止不动的
2.将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在物理习题册内,A4纸上方书页总质量为0.3kg,A4纸下方书页总质量为0.5kg,A4纸与书页之间、书与桌面之间的动摩擦因数均为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为(取g=10m/s2)( )
A.1.2N B.2.4N C.3.2N D.4.8N
3.如图所示,、两个物体叠放在水平地面上,质量均为,与间动摩擦因数为,与地面间动摩擦因数为,。现用力拉着物体向右匀速运动,下列说法正确的是(重力加速度为)( )
A.物块受到的摩擦力为 B.物块与一起向右做匀速运动
C.物块受到地面水平向左的摩擦力 D.地面对的摩擦力大小为
4.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.受到静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
B.有摩擦力就一定有弹力,摩擦力总是与接触面上的弹力垂直
C.静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
D.摩擦力一定与接触面上的压力成正比
5.关于摩擦力,正确的说法有( )
A.摩擦力一定阻碍物体运动 B.运动物体不可能受到静摩擦力作用
C.增大正压力摩擦力不一定增大 D.有摩擦力的地方不一定有弹力
6.如图薄长木板质量为m,跟水平桌面的动摩擦因数为,受水平向右的推力F的作用匀速运动,物体从边缘开始,到物体滑离桌边三分之一为止,在此过程中下列说法正确的是( )
A.推力F始终是
B.因接触面变小,动摩擦因数会变小
C.推力F因物体悬空部分越来越大而变小
D.推力F增大或减小时,摩擦力也增大或减小
7.如图所示,物体A、B间的最大静摩擦力为3N,B与地面间的最大静摩擦力为6N,同时有方向相反、大小均为N的两个水平力分别作用于A和B上,下列判断正确的是( )
A.A对B的摩擦力方向向右 B.地面对B的摩擦力方向向左
C.B和地面间的摩擦力为1N D.A、B间的摩擦力为1N
8.如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,用水平向左的力作用于A、用水平向右的力F作用于C时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断正确的是( )
A.地面对C的摩擦力大小等于F B.A对B的压力就是A的重力
C.A对B的摩擦力大小等于,方向水平向右 D.B对C的摩擦力大小等于,方向水平向左
9.如图所示为一辆幼儿自行车(前轮为驱动轮),当小朋友骑行该自行车时,车轮所受摩擦力情况是( )
A.前轮受摩擦力向后,后轮受摩擦力向前
B.前轮受摩擦力向前,后轮受摩擦力向后
C.前轮、后轮受摩擦力均向前
D.前轮、后轮受摩擦力均向后
二、多选题
10.关于力,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力 B.写字时手对桌面的压力是由于手的形变引起的
C.同一个接触面上的摩擦力和弹力成正比 D.运动的物体也可以受到静摩擦力
11.用手握住一个盛有一部分油的油瓶,油瓶始终静止处于竖直方向,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.瓶中装的油越多,油瓶受到的摩擦力越大
B.油瓶所受摩擦力总是和油瓶的重力平衡
C.手握得越紧,油瓶和手之间的最大静摩擦力就会越大
D.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
12.重的木块静止在水平地面上,它与地面之间的动摩擦因数为0.25;现通过一轻弹簧水平向左缓慢用力推木块,弹簧的劲度系数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终没超过弹性限度,如图所示。以下说法正确的是( )
A.当轻弹簧的压缩量时,木块所受摩擦力大小是
B.当轻弹簧的压增量时,木块所受摩擦力大小是
C.当轻弹簧的压缩量时,木块所受摩擦力大小是
D.当轻弹簧的压缩量时,木块所受摩擦力大小是
13.如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是( )
A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木板可以在桌面上做匀加速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧秤示数保持不变
14.如图甲所示的平板小车在搬运货物方面有着广泛的应用,图乙是某同学用平板小车运送物体的原理图,小车在拉力作用下由静止向右滑行了一段距离x,同时车上的物体A相对车向左滑行L,则下列说法正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力为阻力 B.物体A受到的摩擦力为动力
C.物体A受到的摩擦力方向水平向左 D.物体A受到的摩擦力方向水平向右
15.如图所示,水平传送带速度顺时针匀速运动,质量为m的物块连接水平轻质细线,绕过光滑滑轮,下端悬挂一质量为的物体,某时刻物块以速度向右运动,物块与传送带间的动摩擦因数为。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法正确的是( )
A.若,则,方向向左
B.若,则,方向向左
C.若,且物块m保持匀速运动,则
D.若,且物块m保持匀速运动,则,方向向左
16.如图甲所示,A、B两个质量均为m的物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起,用一水平向右且大小从零开始随时间均匀增加的力F作用在B物体上,拉力传感器的示数F传随时间t 变化的图线如图乙所示,已知t1、t2,且各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B,B与水平面间的动摩擦因数均为μ,下列说法正确的是( )
A.0-t1时间内A、B之间无静摩擦力
B.0-t1时间内,水平面与B之间静摩擦力逐渐增加
C.t1-t2时间内A、B之间无摩擦力
D.t2 时刻,拉力F大小为2μmg
17.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面;若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A.鱼缸受到的摩擦力方向始终不变
B.鱼缸受到的摩擦力大小始终不变
C.若猫增大拉力,桌布对鱼缸的摩擦力增大
D.若猫增大拉力,桌面对鱼缸的摩擦力不变
三、解答题
18.如图所示,物块A重,物块B重,A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为。现用水平拉力向左拉物块B,要使A、B发生相对滑动,则至少为多大?
19.某同学借来学校实验室的弹簧秤、刻度尺、方木块(一端固定有拉环),用来探究弹力和摩擦力,弹簧秤的质量可不计。
(1)他先用刻度尺测出弹簧秤弹簧的原长l0=10.00cm,然后将方木块挂在弹簧秤下,当木块静止时弹簧秤示数为F1=5.0N。用刻度尺测得此时弹簧长度l=12.50cm。
(2)他又将方木块放在实验桌面上,用弹簧秤勾住木块的拉环,然后用手水平向右拉弹簧秤(如图),在缓慢增大拉力的过程中,当弹簧秤示数为F2=3.2N,方木块开始运动,而当木块匀速运动时,弹簧秤示数稳定在F3=3.0N,根据以上测得的数据,求∶
①弹簧秤弹簧的劲度系数k;
②方木块与实验桌面间的最大静摩擦力;
③方木块与实验桌面间的动摩擦因数μ。
20.如图所示,一质量不计的弹簧自由长度为20cm,一端固定于质量为m=2kg的物体上,在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至22cm时,物体恰好匀速运动。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取重力加速度g=10m/s2,弹簧始终在弹性限度内)
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)若将弹簧拉长至21cm时,稳定后物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长至23cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.B
【详解】
A.物体有弹力,还要有相对运动或相对运动的趋势,物体间才有摩擦力,则有弹力不一定有摩擦力;有摩擦力必定有弹力,A错误;
B.轻杆不同于轻绳,轻绳弹力的方向沿绳子的收缩方向,与绳子在一条直线上,而轻杆的弹力方向不一定沿杆的方向,可以不在杆的直线方向上,B正确;
C.滑动摩擦力的大小一定与物体间的正压力成正比,可不一定与物体所受的重力大小成正比,即摩擦力的大小与物体所受的重力没有必然联系,C错误;
D.受静摩擦力的物体不一定是静止不动的,如货物随传送带从低处向高处运动,就是货物在静摩擦力作用下而运动的,D错误。
故选B。
2.B
【详解】
A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,摩擦因数相同,且正压力均等于上方书页总重力.
则有:
当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以有:
ACD错误,B正确。
故选B。
3.C
【详解】
A.物块受到的摩擦力为,选项A错误;
B.因为,物块保持静止,选项B错误;
C.根据摩擦力的判断方法,物块受到地面水平向左的摩擦力,选项C正确;
D.由A选项可知,物块A对B的摩擦力大小为,根据平衡条件得地面对的摩擦力大小为,选项D错误。
故选C。
4.B
【详解】
A.受到静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体;受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的,例如物体在水平地面上滑动,水平地面受滑动摩擦力,选项A错误;
B.有摩擦力就一定有弹力,摩擦力总是与接触面上的弹力垂直,选项B正确;
C.静摩擦力可以是动力,滑动摩擦力也可以是动力,选项C错误;
D.只有滑动摩擦力才与接触面上的压力成正比,选项D错误。
故选B。
5.C
【详解】
A.摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,所以摩擦力可以为动力,也可以为阻力,A错误;
B.运动物体能受到静摩擦力作用,比如在倾斜的传送带上物体随传送带一起运动,物体相对传送带是静止,受到的是静摩擦力,B错误;
C.静摩擦力不一定随正压力增大而增大,比如手抓啤酒瓶时,当压力增大时,瓶所受静摩擦力不变,C正确;
D.摩擦力产生的条件是,接触、挤压、粗糙、存在相对运动或者是相对运动趋势,其中里面接触和挤压是产生弹力的条件,所以有摩擦力肯定有弹力,D错误。
故选C。
6.A
【详解】
AC.由平衡条件得
可知,当接触面的粗糙程度和质量不变时,推力F始终是。故A正确,C错误;
B.接触面的粗糙程度不变,则动摩擦因数不变。故B错误;
D.根据公式
可知,只要物体运动,摩擦力大小与F无关。故D错误。
故选A。
7.D
【详解】
AD.对A受力分析,拉力为1N,小于A、B间的最大静摩擦力,故拉不动A,A、B间是静摩擦力,由平衡条件可知,A、B间是静摩擦力为1N,A对B的摩擦力方向向左。故A错误;D正确;
BC.对AB整体受力分析,两个拉力恰好平衡,所以整体相对地面没有运动趋势,不受摩擦力。即地面和B之间没有摩擦力。故BC错误。
故选D。
8.D
【详解】
A.将A、B、C三个物体看成一个整体,分析这个整体受力,竖直方向受重力支持力平衡;水平方向受向左的和向右的力F,因为静止所以水平方向也要受力平衡,故C还要受到地面的摩擦力,方向向左,故A错误;
B.A的重力是由于受到地球吸引而产生的,受力物体是A,A对B的压力的受力物体是B,故B错误;
C.单独分析A受力,竖直方向A受重力支持力,水平方向A受水平向左的,因为静止所以A还会受到B对A的水平向右的静摩擦力,力的作用都是相互的,B会受到A对B的静摩擦力大小等于,方向向左,故C错误;
D.单独分析C水平方向受力,受到水平向右的力F和地面对C的向左的摩擦力,因为静止要受力平衡,所以C还要受到B对C的向左摩擦力,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】
幼儿自行车骑行时,前轮为驱动轮,驱动轮提供自行车向前运动的动力,所以前轮受摩擦力向前,后轮是从动轮,受摩擦力向后,ACD错误,B正确。
故选B。
10.BD
【详解】
A.受地球自转的微小影响,物体所受的重力与地球对它的吸引力稍有不同,故A错误;
B.写字时手对桌面的压力是由于手的形变引起的,故B正确;
C.同一个接触面上的滑动摩擦力和弹力成正比,静摩擦力和弹力不成正比,故C错误;
D.运动的物体也可以受到静摩擦力,例如随倾斜传送带向上匀速运动的货物,故D正确。
故选BD。
11.ABC
【详解】
ABD.手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力平衡,油瓶越重,它受到的静摩擦力越大,增加手握油瓶的力度,摩擦力仍与重力平衡,保持不变,AB正确,D错误;
C.最大静摩擦力与压力成正比,因此手与瓶间的压力越大,最大静摩擦力也越大,也就是油瓶越不容易滑落,C正确。
故选ABC。
12.ABD
【详解】
A.木块与地面间的最大静摩擦力为
弹簧的压缩量,弹簧弹力为
故木块受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,故A正确;
BCD.弹簧的压缩量,弹簧弹力
木块处于运动状态,为滑动摩擦力,大小为,当弹簧压缩量为时木块处于运动状态,为滑动摩擦力,大小为,
,故BD正确,C错误。
故选ABD。
13.CD
【详解】
A.木块和木板之间发生了相对滑动,则木块与木板之间的摩擦力是滑动静摩擦力,故A错误;
BCD.无论木板是否做匀速直线运动,木块和木板之间的摩擦力都是滑动摩擦力,木快在水平方向受弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力的作用处于平衡状态,弹簧测力计的示数始终等于滑动摩擦力的大小,所以木板在桌面上不要求一定做匀速直线运动,故CD正确,B错误。
故选CD。
14.BD
【详解】
因为物体A相对小车向左滑动,所以物体A受到小车向右的滑动摩擦力的作用,物体A相对地面是向右运动的,即物体受到滑动摩擦力的方向与物体A的运动方向相同,所以摩擦力是动力。
故选BD。
15.BD
【详解】
AB.若,则物块m相对传送带向左运动,其所受滑动摩擦力方向向右;若,则物块m相对传送带向右运动,其所受滑动摩擦力方向向左。两种情况下物块m所受滑动摩擦力大小均为
故A错误,B正确;
CD.若,且物块m保持匀速运动,此时物块m所受细线拉力与传送带对物块的静摩擦力二力平衡,即
方向向左,故C错误,D正确。
故选BD。
16.AB
【详解】
A.在0-t1时间内,B处于静止状态,假设A受到摩擦力作用,则传感器会有水平拉力,而由图可知,这段时间传感器没有示数,说明没有拉力,所以A、B之间没有摩擦力,故A正确;
B.0-t1时间内,拉力从零开始随时间均匀增加,B处于静止状态,受平衡力作用,水平面与B之间静摩擦力逐渐增加,故B正确;
C.t1-t2时间内传感器的示数逐渐增大,由于A处于平衡状态,所以A、B之间摩擦力逐渐增大,故C错误;
D.由乙图可知,t2时刻B相对地面滑动,A、B间的摩擦力为
B与地面间的摩擦力为
拉力F大小为
故D错误。
故选AB。
17.BD
【详解】
A.桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布有向左的运动,故鱼缸受到的摩擦力向右,而当鱼缸与桌布脱离后鱼缸在桌面上滑动时,鱼缸相对于桌面有向右的运动,故鱼缸受到的摩擦力向左最后停止,故A错误;
B.由于鱼缸与桌布,以及鱼缸与桌面之间的摩擦都是滑动摩擦,大小都为
且鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则鱼缸受到的摩擦力大小始终不变,故B正确;
CD.鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与正压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,故C错误,D正确。
故选BD。
18.
【详解】
设A、B恰好滑动时,绳子中的张力大小为T,此时F有最小值Fm。对A进行分析可得
此时A对B的摩擦力方向为水平向右,对B进行分析可得
所以F至少为7N。
19.(1);(2)3.2N;(3)0.6
【详解】
(1)根据
F=kx
得弹簧的劲度系数
(2)在逐渐增大拉力的过程中,当弹簧秤示数为F2=3.2N方木块开始运动,则最大静摩擦力为3.2N;
(3)当木块匀速运动时,弹簧秤示数稳定在F3=3.0N,物块与水平桌面之间的动摩擦因数为μ
根据平衡条件
Ff=F3
解得
20.(1)200N/m;(2)2N;(3)4N
【详解】
(1)当弹簧拉长至22cm时,物体恰好匀速运动;物体匀速前进时
解得
(2)根据胡克定律
因
则f为静摩擦力,大小为2N;
(3) 根据胡克定律
由于
则有f为滑动摩擦力,大小为4N。答案第1页,共2页
答案第1页,共2页