3.3摩擦力
一、练概念
1.关于摩擦力和弹力的正确说法是( )
A.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直 B.两个物体之间如果有弹力,就一定有摩擦力
C.两物体间的弹力越大,摩擦力也越大 D.弹力可以是动力,摩擦力只能是阻力
2.如图所示,一个箱子放置在水平地面上,某同学用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止。下列说法中正确的是( )
A.地面对箱子的摩擦力方向水平向左 B.地面对箱子的摩擦力方向水平向右
C.地面对箱子的摩擦力大于F D.地面对箱子的摩擦力小于F
3.下列情景中,物体M所受摩擦力的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
4.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如图所示,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力( )
A.握力越大,摩擦力越大 B.手越干越粗糙,摩擦力越大
C.方向由向下变成向上 D.只要瓶子不动,摩擦力大小与握力大小无关
二、练能力
5.有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间的接触面粗糙,如图所示。现用一水平力F作用在乙物体上,物体仍保持静止,下列说法正确的是( )
A.丙受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.甲受到水平向右的摩擦力作用
C.乙对丙的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.丙对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右
6.重为200 N的木块放在水平地面上,至少要用25 N的水平推力才能使它从原地开始运动。木块从原地移动以后,用20 N的水平推力就可以使它继续做匀速运动,下列说法正确的是( )
A.木块与水平地面间的最大静摩擦力大小为20 N
B.木块受到的滑动摩擦力大小为25 N
C.木块与地面间的动摩擦因数为0.25
D.若用10 N的水平推力推静止的木块,木块受到的摩擦力大小为10 N
7.如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为( )
A.0.6 N B.1.2 N C.2.4 N D.3 N
8.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,木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示,g取,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的最大静摩擦力 B.木箱所受的最大静摩擦力
C.木箱与地面间的动摩擦因数 D.木箱与地面间的动摩擦因数
9.东方绿舟划龙舟,可以培养团队协作能力。当龙舟靠岸时,细心的同学注意到,一位师傅用细长的钩子稳稳地拉住船身不动。我们来分析师傅各部位的受力情况。关于师傅的手上受力,说法正确的是( )
A.师傅的手不受摩擦力
B.师傅的手受到向图中左下方的静摩擦力
C.师傅的手受到向图中右上方的静摩擦力
D.师傅的手受到滑动摩擦力
10.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.受静摩擦力作用的物体可能是运动的,而受滑动摩擦力作用的物体则必须是运动的
B.摩擦力的大小一定与正压力成正比
C.摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,故摩擦力一定是阻力
D.物体间有摩擦力,则一定有弹力,且摩擦力的方向一定和物体间的弹力方向垂直
11.如图所示,质量为M的木板静止在桌面上,木板上有质量为m的滑块在匀速滑行,拉力大小为F。已知滑块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,,那么木板所受桌面的摩擦力的大小是( )
A.F B.2μmg C.3μmg D.4μmg
12.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,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
13.如图甲所示,将力传感器固定在光滑水平桌面上。测力端通过水平轻绳与一个放在较长小车上的滑块相连。一只小桶用跨过光滑轻质定滑轮的水平轻绳与小车连接,整个装置处于静止状态。实验开始时缓慢向小桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子若力传感器采集的图像如图乙,则结合该图像,下列说法不正确的是( )
A.可求出小桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第5s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
14.如图所示,物体A的质量为3kg,物体B的质量为2.5kg,各接触面间的动摩擦因数相同。现将物体B用细绳系住,用水平力F拉物体A,当时刚好可以将A匀速拉出,取重力加速度大小,则各接触面间的动摩擦因数是( )
A.0.36 B.0.44 C.0.3 D.0.48
答案以及解析
1.答案:A
解析:摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直,故A正确;两个物体之间如果有弹力,还必须满足接触面粗糙以及两物体间有相对运动或者相对运动的趋势才会有摩擦力,故B错误;两物体间的弹力越大,摩擦力不一定越大,例如两物体之间是静摩擦力时,静摩擦力大小与两物体之间的弹力无关,故C错误;弹力可以是动力,摩擦力可以是阻力,也可以是动力,故D错误。
2.答案:A
解析:用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止,箱子受到的摩擦力为静摩擦力,根据平衡条件可得地面对箱子的摩擦力方向水平向左,大小为F,故A正确,B、C、D错误。
3.答案:B
解析:物体静止在粗糙的水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;汽车停在斜坡上,由于有向下滑动的趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;物体虽贴着竖直墙面但物体自由下落,物体对竖直墙面没有压力,则没有摩擦力,故C错误;瓶子被握在手中处于静止状态,依据平衡条件,可知瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。
4.答案:D
解析:瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向向上;握力加倍后或手变干变粗糙,瓶子依然保持静止,静摩擦力大小依然等于重力,只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大,故A、B错误,D正确;瓶子所受的静摩擦力的方向始终是竖直向上,故C错误。
5.答案:AC
解析:甲、乙、丙均处于静止状态,以甲、乙、丙三者整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此丙受到地面的摩擦力大小等于F,方向水平向左,选项A正确;以甲为研究对象,可知甲不受摩擦力,选项B错误;乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等,方向相反,乙对丙的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故选项C正确,选项D错误。
6.答案:D
解析:当用25 N的水平推力推木块时,木块才能从原地开始运动,此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木块与地面间的最大静摩擦力为25 N;如果用10 N的水平推力推静止的木块,因为,则木块不动,此时木块所受的摩擦力为10 N,故A错误,D正确;用20 N的水平推力使木块做匀速运动,由平衡条件得到,木块受到的滑动摩擦力,木块与地面间的动摩擦因数为,故B、C错误。
7.答案:C
解析:将A4纸从书中拉出时,A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有,当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以有,C正确。
8.答案:AD
解析:木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大,最大静摩擦力为21 N,当推力后,摩擦力为滑动摩擦力,大小为20 N,木箱与地面间的动摩擦因数,选项A、D正确。
9.答案:B
解析:由题知师傅用细长的钩子稳稳地拉住船身不动,则说明师傅的手与钩子之间存在静摩擦力,且由题图可看出船对钩子的拉力向图中左下方的方向,则师傅对钩子的拉力应向图中右上方的方向,故师傅的手受到向图中左下方的静摩擦力。
故选B。
10.答案:D
解析:A.受静摩擦力作用的物体可能是运动的,静止的物体可能受到滑动摩擦力作用,例如:一物体在粗糙的静止的斜面上下滑的过程中,静止的斜面受到物体的滑动摩擦力作用,故A错误;
B.只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比,静摩擦力大小与压力无关,故B错误;
C.摩擦力总是阻碍物体相对运动(或阻碍相对运动趋势),摩擦力可以是动力,也可以是阻力,C错误;
D.物体间有摩擦力,则一定有弹力,且摩擦力的方向一定和物体间的弹力方向垂直,故D正确。
故选D。
11.答案:A
解析:对小滑块受力分析,受重力mg、拉力F,长木板的支持力和向右的滑动摩擦力,有
,
故
根据平衡可知,
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、小滑块对其向左的滑动摩擦力、地面对长木板的支持力和向右的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有
故,故A正确,BCD错误;
故选A。
12.答案:B
解析: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。
13.答案:D
解析:A.由题意可知,开始时力传感器的示数即为小桶的重力大小,即小桶的重力大小为2N,故A正确;
B.5s后,滑块相对小车滑动,则滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小约为3N,故B正确;
C.5s时,小车与滑块之间静摩擦力达到最大值3.5N,故C正确;
D.沙和小桶的总重力大小等于小车与滑块之间的最大静摩擦力3.5N,而5s后小车所受滑动摩擦力大小约为3N,所以小车将做加速运动,故D错误。
故选D。
14.答案:C
解析:以A物体为研究对象,由平衡条件可得
代入数据解得
故C正确,ABD错误。
故选C。
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