新教材人教版必修一第三章第二节摩擦力(含答案)

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名称 新教材人教版必修一第三章第二节摩擦力(含答案)
格式 zip
文件大小 665.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-11-19 18:05:12

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文档简介

新教材人教版必修一第三章第二节摩擦力(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
如图所示,用手握住玻璃杯做以下动作时,下列对杯子所受的摩擦力描述正确的是( )
A. 保持杯子静止,手握的力越大摩擦力越大 B. 水平匀速移动杯子,摩擦力为零
C. 匀速向上移动杯子,摩擦力向下 D. 匀速向下移动杯子,摩擦力向上
如图所示,白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,未拉动,对这情景受力分析正确的是( )
A. 磁钉受到向右的摩擦力 B. 磁钉受到向左的摩擦力
C. 彩纸受到白板向左的摩擦力 D. 白板受到地面向右的摩擦力
如图所示为皮带传送装置,为主动轮,为从动轮.传送过程中皮带不打滑,、分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是( )
A. 、两点摩擦力均与轮转动方向相反
B. 点摩擦力方向与轮转动方向相反,点摩擦力方向与轮转动方向相同
C. 点摩擦力方向与轮转动方向相同,点摩擦力方向与轮转动方向相反
D. 、两点摩擦力均与轮转动方向相反
如图所示,大型物流货场传送带倾斜放置,与水平面的夹角保持不变。传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱与传送带间保持相对静止,设受传送带的摩擦力为。则( )
A. 传送带加速运动时,的方向可能平行传送带向下
B. 传送带匀速运动时,不同质量的货箱,相等
C. 相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,越大
D. 相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,越大
如图所示,在水平桌面上放置一斜面体,两物块、一起在斜面体上匀速下滑,斜面体静止。若将和之间的摩擦力、与斜面体之间的摩擦力、斜面体与地面之间的摩擦力分别用、和表示,则( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
在研究摩擦力的实验中,小明用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块。实验时使弹簧测力计拉力连续变化,先增大后减小,其最大读数为。小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示每次实验时,木块与桌面的接触面相同
实验次数 小木块的运动状态 弹簧测力计读数
静止
静止
加速运动
匀速运动
减速运动

则由上表分析可知
A. 木块受到的滑动摩擦力为
B. 木块减速时受到的摩擦力为
C. 木块与桌面的最大静摩擦力在至之间
D. 在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的
如图所示,质量为的物块和质量为的木板叠放在水平地面上,现给物块一个初速度使它在木板上向右滑行,木板与地面间动摩擦因数为,物块与木板间动摩擦因数为,已知木板始终处于静止状态,那么下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小为 B. 物块对木板的摩擦力方向水平向左
C. 地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力 D. 地面对木板的摩擦力大小一定是
水平桌面上静止一重的物体,与桌面间的动摩擦因数为,当依次用、、的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为,设最大静摩擦力等于动摩擦力( )
A. 、, B. 、、 C. 、、 D. 、、
如图所示,一木板放在水平地面上,木块放在木板的上面,木块的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上。用力向左拉木板,使它以速度匀速运动,这时木块静止,弹簧测力计的示数为。下列说法中正确的是( )
A. 木板受到的摩擦力方向水平向左
B. 地面受到的摩擦力等于
C. 若木板以的速度运动,木块受到的摩擦力等于
D. 若用力拉木板,木块受到的摩擦力等于
如图所示,一位同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为,该同学对书的水平正压力为,每本书均呈竖直静止状态,则下列说法正确的是( )
A. 每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B. 书与书之间的摩擦力大小均相等
C. 他最多能夹住本书 D. 他最多能夹住本书
二、实验题(本大题共1小题,共12.0分)
如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力水平向左拉木板,木板向左运动,此时测力计的示数稳定图中已把弹簧测力计的示数放大画出,则物块与木板间的滑动摩擦力的大小是_____若测得物块质量为,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块的材料为_______取

三、计算题(本大题共2小题,共28.0分)
如图,水平面上有一质量为的物体,受到和的水平力作用而保持静止,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为,物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力,重力加速度取,求:
此时物体所受到的摩擦力大小和方向
若将撤去后,物体受的摩擦力大小和方向?
某物理兴趣小组利用改进后的实验装置研究滑动摩擦力,装置如图所示。固定好力传感器可以直接显示拉力大小的装置,用细线将木块与力传感器连接起来,用手向右拉动木板,并让细线处于拉直状态,即可测定木板与木块间的摩擦力。通过在木块上添减砝码来改变木块对下面木板的压力大小,测量得到木块重力为,木板重力为。每个砝码的质量为,。记录相关数据得到以下表格:
材料:木块与木板
次数 砝码数量 压力 滑动摩擦力 值
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力;本题各问的结果均保留两位小数
通过以上数据,试求出、中力的大小;木块与木板间的平均值。
由其它实验过程得出的该木板与水平桌面间滑动摩擦力压力的图像如图所示。则在此实验中,当木块上放置个砝码时,将木板拉出过程中,手的水平拉力至少多大?
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
物体匀速或者静止,物体都处于平衡状态,竖直方向二力平衡来分析。
本题解题的关键是能抓住二力平衡分析受力。
【解答】
杯子竖直方向受到重力和静摩擦力,无论杯子保持静止还是水平匀速运动,都是平衡状态,所以二力始终平衡,大小始终相等,所以摩擦力不变,故AB错误;
杯子无论匀速向上移动,还是向下运动,都是处于平衡状态,竖直方向重力与摩擦力二力平衡,所以摩擦力方向始终向上,故C错误,D正确。
2.【答案】
【解析】解:
、对磁钉分析可知,磁钉没有相对彩纸的运动趋势,故不受摩擦力,故AB错误;
C、由于彩纸相对于白板有向右的运动趋势,故彩纸受到白板向左的摩擦力,故C正确;
D、对整体分析可知,整体有向右的运动趋势,故白板和地面间有向左的摩擦力,故D错误。
故选:。
分析别各物体及整体受力分析,根据静摩擦力产生的条件明确是否受摩擦力,同时明确摩擦力的方向。
本题考查静摩擦力的有无以及方向的判断,要注意在分析摩擦力时首先要明确物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力,然后再根据对应的性质分析。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查摩擦力方向的判断,根据摩擦力方向与相对运动趋势方向相反分析问题,基础题。
首先确定主动轮或从动轮,为主动轮,首先转动,所以皮带将阻碍其转动,因此轮受到的摩擦力方向与转动方向相反; 为从动轮,由于甲带动皮带转动,阻碍其转动,所以轮对皮带的摩擦力与其运动方向相反,根据力的作用的相互性,可得出轮点所受摩擦力的方向。
【解答】
由题意可知轮与皮带间、轮与皮带间均相对静止,皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力,假设轮与皮带间无摩擦力,则轮转动时皮带不动,点相对于皮带向前运动,可知点相对于皮带有向前运动的趋势,则轮上的点受到的静摩擦力方向向后,即与轮的转动方向相反;再假设皮带与轮间没有摩擦力,则当皮带转动时,轮将会静止不动,这时,轮边缘上的点相对于皮带向后运动,可知点有相对于皮带向后运动的趋势,故B轮上点所受摩擦力向前,即与轮转动方向相同。
故B正确,ACD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
货箱相对于传送带虽然相对静止,但货箱相对于传送带有沿斜面向下运动的趋势,此时货箱受到一个沿斜面向上的摩擦力,正是由于该摩擦力的存在,物体才有可能沿斜面上升,因此它是动力。
本题主要考查了静摩擦力和牛顿第二定律,难度不大,注意静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
【解答】
A.传送带加速运动时,货箱相对于传送带向下运动的趋势,所以的方向平行传送带向上,故A错误;
B.传送带匀速运动时,,不同质量的货箱,不相等,故B错误;
C.传送带匀速运动时,,相同的货箱,相等,与速度大小无关,故C错误;
D.相同的货箱,传送带加速运动时,,货箱与传送带间保持相对静止,所以传送带加速运动的加速度越大,越大,故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
先对受力分析,根据平衡条件得出。对整体受力分析,得出故斜面对的摩擦力沿斜面向上;对斜面和组成的整体受力分析,重力和支持力平衡,故地面所给的摩擦力为零,故F。
本题是根据物体所处的状态为平衡状态,再根据合理的研究对象的选取分析摩擦力的情况。
【解答】
对整体受力分析可知,因为匀速运动,故加速度为零,故每一个物体的加速度都为零,对受力分析,重力和支持力平衡,摩擦力为零。故F。
对整体受力分析,重力和斜面的支持力,故斜面对的摩擦力沿斜面向上,故 F,
对斜面和组成的整体受力分析,重力和支持力平衡,故地面所给的摩擦力为零,故F,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查静摩擦力和滑动摩擦力。物体相对于地面运动时受到的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力由物体间的动摩擦因数与物体间的压力决定。
物体相对于地面静止时受到的摩擦力为静摩擦力,一般根据物体所处的状态分析。
【解答】
第次实验木块做匀速直线运动,处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,由平衡条件得:木块受到的滑动摩擦力为,不论加速、减速、还是匀速,滑动摩擦力都是,故AB错误;
C.由表可知,拉力为时木块静止,拉力增大到时木块做加速直线运动,故最大静摩擦力在到之间,故C正确;
D.在五次实验中,在、、三次实验中,木块受到的摩擦力是滑动摩擦力,由于实验过程中物体间的动摩擦因数与物体间的压力不变,则木块受到的滑动摩擦力不变,这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的,故D错误。
7.【答案】
【解析】解:、物块对木板的压力大小等于物块的重力,物块受到的滑动摩擦力大小为故A错误。
、木板相对于物块的运动方向向左,则物块对木板的滑动摩擦力方向水平向右。故B错误。
、以木板为研究对象,水平方向受到物块向右的滑动摩擦力,由平衡条件可知:地面对静摩擦力的方向水平向左。故C正确。
、由平衡条件可知:地面对木板的摩擦力大小等于物块对木板的滑动摩擦力故D错误。
故选:。
物块对木板的压力大小等于,物块受到的摩擦力大小为物块对木板的滑动摩擦力方向与木板相对于物块的运动方向相反.以木板为研究对象,由平衡条件分析地面对摩擦力的方向和大小.
对于摩擦力,首先要区分是静摩擦还是滑动摩擦,滑动摩擦力可以根据求解,静摩擦力根据平衡条件或牛顿定律研究,往往不能用求解.
8.【答案】
【解析】解:因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故最大静摩擦力为:;当拉力为和时时,物体处于静止,摩擦力分别等于、;当拉力为时,拉力大于最大静摩擦力,物体发生滑动,受到的为滑动摩擦力,大小为:;故B正确;ACD错误。
故选:。
由题意可知物体的最大静摩擦力,当拉力小于最大静摩擦力时受到的时静摩擦力等于拉力;而拉力大于最大静摩擦力时物体将滑动,由动摩擦力公式可求出摩擦力。
物体静止时受到的静摩擦力由二力平衡或牛顿第二定律求出;若为滑动摩擦力,则一定符合滑动摩擦力公式。
9.【答案】
【解析】
【分析】
物体静止或作匀速直线运动时,受到平衡力的作用,在水平面上的物体在水平方向和竖直方向分别受平衡力作用.
二力平衡的条件:等大、反向、同直线、同物体.
影响摩擦力大小的因素:一是压力的大小;二是接触面的粗糙程度.
本题考查了平衡力的辨别,会判断摩擦力的方向,并会根据影响滑动摩擦力的大小因素分析摩擦力的大小变化是解决本题的关键.
【解答】
对、受力分析:受水平向右的张力和水平向左的摩擦力;又因为物体间力的作用是相互的,则物体受到对它水平向右的摩擦力;
由于作匀速直线运动,则受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡对的摩擦力和地面对的摩擦力;
如图所示:
A、木板受到的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B、受力平衡,故,即受的摩擦力大小为,由于向左作匀速直线运动,则,则,根据牛顿第三定律,地面受到的摩擦力大小等于,故B正确;
C、滑动摩擦力大小与相对速度无关,故木板以的速度匀速运动时,与间压力不变,摩擦因数不变,故摩擦力大小不变为,故C错误;
D、若用的力拉木板,开始加速,但是与间压力不变,摩擦因数不变,故摩擦力大小不变,木块受摩擦力大小仍为,故D错误;
故选:.
10.【答案】
【解析】
【分析】本题关键是灵活地选择研究对象,结合对称性,受力分析后,根据平衡条件列式,通过分析,本题中只要手不滑,书就不会掉下来。
先将所有的书设有本当作整体,受力分析,根据共点力平衡条件列式分析;再考虑除最外侧两本书本,受力分析,列式求解。
【解答】
A、因为每本书均呈竖直静止状态,所以每本书所受的摩擦力的合力都能与书的重力平衡,即每本书受到的摩擦力的合力大小相等,故A错误;
B、以中间的一部分书为研究对象,根据平衡条件可知,书的重力等于两侧摩擦力的和,所以越靠外侧,则书与书间的摩擦力越大,故B错误;
、先将所有的书设有本当作整体,受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有,
则有,
再考虑除最外侧两本书本外的其它书,受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有,
则有
解得,故最多可以有本书,故C正确,D错误。
故选C。
11.【答案】;橡胶。
【解析】
【分析】
利用平衡条件可知物块与木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小,求出摩擦力大小;再利用动摩擦力公式求出物块与木板之间的动摩擦因数,根据计算的结果对照表中给出的动摩擦因数,推算出物块的材料。
本题考查滑动摩擦力,解答本题的关键是掌握平衡条件求出物块与木板间的滑动摩擦力的大小,再结合滑动摩擦力公式求出动摩擦因数,推算出物块的材料。
【解答】
用力水平向左拉木板,木板向左运动,此时测力计的示数稳定
此时物块处于静止状态,则物块与木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小
从图中可以读出测力计示数为,
即物块与木板间的滑动摩擦力的大小也为
物块质量为
则物块对木板的压力
而滑动摩擦力

根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块的材料为橡胶;
故答案为;,橡胶。
12.【答案】解:物体所受最大静摩擦力为:
由于
所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力:
故有:,方向水平向右。
若将撤去后,因为,物体保持静止,
故所受静摩擦力为:,方向水平向左。
答:此时物体所受到的摩擦力大小,方向水平向右;
若将撤去后,物体受的摩擦力大小,方向水平向左。
【解析】先根据公式求解最大静摩擦的大小,然后判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,最后求出摩擦力。
摩擦力问题是高中物理的重点和难点,对于摩擦力的分析一定注意判断是动摩擦力还是静摩擦力,即注意根据运动状态进行分析。
13.【答案】解:中力的大小,
据得中力的大小
木块与木板间的平均值;
由图像可得木板与桌面间动摩擦因数:
木板与桌面间的压力为:
拉力至少大于
答:、中力的大小分别为,;木块与木板间的平均值为;
手的水平拉力至少。
【解析】本题主要考查滑动摩擦力的相关知识。
据平衡条件及滑动摩擦力公式求得、中力的大小及木块与木板间的平均值;
由图像可得木板与桌面间动摩擦因数,据平衡条件得木板与桌面间的压力,从而求出当木块上放置个砝码时,将木板拉出过程中,手的水平拉力的最小值。
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