摩 擦 力
课下检测
(满分60分 时间30分钟)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.两物体间的接触面积越大,滑动摩擦力就越大
B.两物体的运动速度越大,滑动摩擦力就越大
C.两接触面间的滑动摩擦力越大,说明两接触面越粗糙
D.滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关,还与它们间的正压力有关,而与接触面积的大小无关
2.关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中正确的是( )
A.有弹力一定有摩擦力
B.有弹力不一定有摩擦力
C.有摩擦力一定有弹力
D.同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向一定垂直
3.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=,下面说法正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力N成反比,N越大,μ越小
C.动摩擦因素μ与摩擦力f成正比,与正压力N成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的情况及材料决定
4.下列关于静摩擦力的说法,正确的是( )
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力作用,并且受静摩擦力作用的物体一定静止
B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反
C.静摩擦力的大小可以用公式f=μN直接计算
D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度
5.如图3所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( ) 图3
A.10 N,向右 B.10N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
6.如图4所示,在两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的力水平压木板,使砖静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为( )
A.0 B. 图4
C.mg D.2mg
7.如图5所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧固定在竖直的墙壁上.用力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动,这时弹簧的拉力为FT,则下面的说 图5
法中正确的是( )
A.木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
C.若木板B以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力的大小为2FT
D.若用2F的力作用在木板B上,木块A受到的摩擦力大小仍为FT
8.如图6所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均呈水平.欲将黑白毛巾分离开来,设每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需用 图6
的水平拉力为( )
A.2μmg B.4μmg
C.5μmg D.μmg
二、非选择题(共20分)
9.(8分)如图7所示,一质量为1 kg的长木板放在水平桌面上,木板与桌面间的最大静摩擦力为3.0 N,动摩擦因数为0.3.如果分别用2.8 N的水平力和3.2 N的水平力推木板,木板受到的摩擦力分别为多大? 图7
(g取9.8 m/s2)
10.(12分)动摩擦因数的测定——测定物体间的动摩擦因数可以有很多方法,下面介绍用弹簧、直尺(包括细线)等器材,测定木块与桌面间的动摩擦因数.实验方法如下:
(1)用直尺量出弹簧的原长,设为l0.
(2)将木块用细线系住,挂在轻弹簧上测出弹簧的长度,设为l1.
(3)用弹簧拉着木块沿水平桌面匀速运动,测出弹簧的长度,设为l2.
求木块与桌面间的动摩擦因数.
详解答案:
1.选D 滑动摩擦力不仅与接触面的粗糙程度即与μ有关,而且与两者之间的正压力N成正比,与其他因素无关,因此选项A、B、C错误,D正确.
2.选BCD 有弹力是产生摩擦力的必要条件之一,若物体间没有弹力,就不会产生摩擦力,所以有摩擦力必有弹力;由于相互接触、挤压的两物体有相对运动或相对运动趋势,并且接触面粗糙,才会产生摩擦力,所以两物体间有弹力,不一定有摩擦力.在同一接触面上产生的摩擦力和弹力,一个沿接触面切线,一个垂直于接触面,它们一定相互垂直.故A错误,B、C、D正确.
3.选D 动摩擦因数的大小由接触面的情况和材料共同决定,与摩擦力f和正压力N无关.一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数也就确定了,即是一个定值.
4.选D 静摩擦力存在于相对静止的物体间,但两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力作用,A错误;静摩擦力的方向总与物体的相对运动趋势方向相反,B错误;静摩擦力的大小不可用f=μN直接计算,但最大静摩擦力可以用f=μN计算,在不区别最大静摩擦为滑动摩擦力时,在压力一定的情况下,静摩擦力的大小可以随其他力而变化,但最大值一般认为fm=μN,故C错,D正确.
5.选D 物体对水平地面的压力N=G,故滑动摩擦力大小F′=μN=μG=0.1×20×10 N=20 N,物体所受滑动摩擦力方向应与物体相对地面的运动方向相反,即所受滑动摩擦力方向向左,这个力的大小与所加向左的10 N的拉力无关.
6.选A 选1、2、3、4为一个整体,如图甲所示,则f1=f4,且f1+f4=4mg,所以f1=f4=2mg,选取1、2为一个整体,如图乙所示,f1+f2=2mg,所以f2=0,即2、3间摩擦力为0.
7.选BD A、B发生相对滑动,则A、B间有滑动摩擦力,由于B对A的弹力不变,故A、B间的滑动摩擦力不变,与B的运动速度无关,B对C错;当拉力为2F时,由水平方向上二力平衡条件知,弹簧的拉力FT不变,故D对.对B由于地面有摩擦故A错.
8.选C 将黑毛巾匀速拉出时,黑毛巾的四个面都要受到滑动摩擦力的作用,根据滑动摩擦规律可以知道:自上而下黑毛巾四个面受到的正压力为0.5mg,mg,1.5mg,2mg.由f=μN有,拉力F=μ(0.5mg+mg+1.5mg+2mg)=5μmg,即将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为5μmg.故正确答案为C.
9.解析:当F=2.8 N时,木板受静摩擦力
f1=F=2.8 N;
当F=3.2 N时,木板受滑动摩擦力
f2=μN=μmg=0.3×1×9.8 N=2.94 N.
答案:2.8 N 2.94 N
10.解析:设木块悬挂时弹簧的弹力为F1,则G=F1,伸长量x1=l1-l0.木块沿桌面匀速运动时弹簧的弹力等于摩擦力,设为F2,压力N=G,伸长量为x2=l2-l0.由胡克定律知==.所以木块与桌面间的动摩擦因数为μ===.
答案: