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北师大版物理八下重难点突破:摩擦力大小判断
一、单选题
1.(2022八下·高邑期末)如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向力的作用下,相对静止,一起向左做匀速直线运动。已知,下列说法正确的是( )
A.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
B.A物块受到B对A有的摩擦力
C.A对B的压力是由于A物块的形变产生的
D.B物块与地面间的摩擦力为
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.地面对B的支持力的大小等于B物体和A物体的总重力,与B物块受到的重力的大小不同,B物块受到的重力与地面对B的支持力不是一对平衡力,A不符合题意;
B.A物体与B物体没有相对运动或相对运动趋势,所以A物体与B物体之间没有摩擦力,B不符合题意;
C.A对B的压力是由于A物体发生弹性形变,要恢复原状,对B产生一个向下的弹力,即是压力,C符合题意;
D.B物体向左做匀速直线运动,B物体在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,B物块与地面间的摩擦力为5N,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;没有相对运动或相对运动趋势时,物体间不存在摩擦;做匀速直线运动,物体在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
2.(2022八下·花都期末)如图甲所示,一物块放在水平地面上,用大小为10N的水平拉力F1拉,物块静止不动,物块所受到的摩擦力为f1。如图乙所示,在物块上面放另一重物,用大小为8N的水平拉力F2拉,物块依然静止不动,物块所受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是( )
A.f1<f2 B.f1>f2 C.F1<10N D.F2=10N
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】一物块放在水平地面上,用大小为10N的水平拉力F1拉,物块静止不动,物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时所受到的摩擦力为f1=F1=10N
在物块上面放另一重物,用大小为8N的水平拉力F2拉,物块依然静止不动,物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时所受到的摩擦力为f2=F2=8N
所以f1>f2。
故答案为:B。
【分析】物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等。
3.(2022八下·南沙期末)如图所示,水面桌面上的甲、乙两个物体分别在不同的水平拉力作用下处于静止状态,已知G甲>G乙,请判断甲受到的摩擦力( )
A.大于5N B.小于5N
C.等于5N D.等于乙受到的摩擦力
【答案】C
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】ABC.甲物体在水平拉力作用下处于静止状态,受到平衡力的作用,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力,故甲受到的摩擦力等于拉力F1,等于5N,C符合题意,AB不符合题意;
D.乙物体处于静止状态,受到的拉力和摩擦力是平衡力,乙受到的摩擦力等于拉力F2,等于10N;比较可知,甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水平拉力作用下处于静止状态,受到平衡力的作用,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力。
4.(2022八下·番禺期末)如图所示用F=12N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B相对于地面静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块A所受地面的摩擦力的大小及方向为( )
A.8N,水平向右 B.8N,水平向左
C.4N,水平向右 D.4N,水平向左
【答案】B
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体B静止不动,所以B受到弹簧测力计的拉力(水平向左)与A施加的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则物体B所受摩擦力的大小为4N,方向水平向右。根据力作用的相互性可知,B会给A一个向左的摩擦力,大小为4N,A向右做匀速直线运动,所以A受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力及拉力F的作用,由力的平衡条件可知,物块A所受地面的摩擦力的大小为f=12N﹣4N=8N
方向水平向左,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动和静止属于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等,方向相反。
5.(2022八下·新都期末)如图甲所示,小杨在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法错误的是( )
A.0~3s内小杨没有对木箱做功
B.3s~6s内木箱受到的合力大小为6N,方向是水平向右
C.6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向是水平向左
D.如果第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动
【答案】B
【知识点】力的合成与应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.由乙图可知木箱在0~3s内受到的推力为3N,由丙可知此时木箱的速度为0,即没有运动,所以小杨对木箱没有做功,A正确,不符合题意;
BC.由可知木箱在9~12s内受到的推力为6N,由图丙可知木箱在9~12s内做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力等于推力为6N,由图乙可知木箱在3~6s内受到的推力为9N,滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力不变为6N,此时合力的大小为
合力方向跟推力方向相同,水平向右;所以6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向与运动方向相反,水平向左,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.由与接触面不光滑,木箱受到摩擦力的作用,在第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力方向与相对运动方向相反;撒去推力,木箱受摩擦力,将做减速直线运动。
6.(2022八下·西山期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示。下列说法错误的是( )
A.0s到第2s拉力对物体做的功为0J
B.第2s到第4s物体受非平衡力的作用
C.在第3s时,物体受到摩擦力的大小为6N
D.第4s到第6s拉力对物体做功的功率为8W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.由图丙可知,0s到第2s物体速度为0,处于静止状态,故拉力不做功,即拉力对物体做的功为0J,A正确,不符合题意;
B.由图丙可知,第2s到第4s物体处于加速状态,即非平衡状态,故物体受非平衡力的作用,B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,物体受到的拉力为6N,而由图丙知,物体在第3s的状态为加速整体,故摩擦力小于拉力,即摩擦力小于6N,C错误,符合题意;
D.由图乙可知,物体在第4s到第6s受到的拉力为4N,由图丙可知,物体在第4s到第6s处于匀速直线运动状态,速度为2m/s,故拉力对物体做功的功率为
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;物体受力没有移动距离,力对物体没有做功;根据力和速度的乘积,计算功率大小。
7.(2022八下·宝应期末)如图甲所示,物体沿竖直墙壁下滑,t1时刻开始,在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F,F的大小变化如图丙所示,假设墙壁足够高,则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】物体沿竖直墙壁下滑,由于没有压力,所以滑动摩擦力为0;t1时刻开始,在物体表面施加一个水平压力F,由图丙可知,压力F是逐渐增大的;由于接触面的粗糙程度不变,压力变大,则滑动摩擦力从t1时刻开始变大,由于开始时,滑动摩擦力小于重力,随着压力的增大,滑动摩擦力会等于重力,然后大于重力,所以物体先做加速运动,后做减速运动;一段时间后,当t=t2时物体恰好在墙上静止,此时物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,此时的静摩擦力要小于最大滑动摩擦力,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】摩擦力产生条件,相互接触并挤压的两个物,存在相对运动或相对运动趋势;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;静止或匀速直线运动时,滑动摩擦力等于重力。
8.(2022八下·邗江期末)如图所示,木板A放在光滑水平面上,在水平拉力F的作用下,长木板A以速度v匀速运动,当物体B相对于地面静止时,弹簧测力计示数为1.8N。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.物体B受到的是静摩擦力
B.物体B受到的摩擦力的方向水平向左
C.长木板A受到的摩擦力是1.8N
D.若长木板A以2v的速度匀速运动,弹簧测力计的示数会变大
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.物块B与长木板A之间有相对滑动,所以物块B受到长木板A对它的滑动摩擦力,不是静摩擦力,A不符合题意;
B.物块B相对于长木板A向左滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以物块B受到的摩擦力方向水平向右,B不符合题意;
C.对物块B受力分析可知,物块B受到弹簧测力计的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小,物块B对长木板A的摩擦力和长木板对物块B的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,所以长木板A受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数1.8N,C符合题意;
D.若长木板A以2v的速度匀速运动,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以弹簧测力计的示数不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由于相对滑动而产生的摩擦力叫滑动摩擦力;滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反;平衡力和相互作用力,大小相等;压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
9.(2022八下·株洲期中)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知F1=3N,F2=5N.那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A.3N 5N B.5N 3N C.2N 3N D.3N 2N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体A在水平向受拉力F1及摩擦力FA而处于静止状态,故由二力平衡可得FA=F1=3N
由于物体间力的作用是相互的,则B受A的摩擦力为3N;对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力FB=F2﹣F1=5N﹣3N=2N
ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】以A和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
10.(2022八下·江都期中)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块月所受摩擦力的大小,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于木板是静止的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大
D.木块A所受摩擦力的方向向左
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A B.实验时拉着长木板沿水平地面向左运动时,木块A与长木板之间位置发生了变化,发生了相对运动,受到的是滑动摩擦力,AB不符合题意;
C.拉动速度变大时,木块A与木板之间的压力的大小和接触面的粗糙程度都没有变化,木块A受到木板给的滑动摩擦力没有变,所以弹簧测力计示数不变,C不符合题意;
D.木块A所受摩擦力是长木板作用的结果,当拉着长木板沿水平地面向左运动时,木块A相对长木板向右运动,则木块A受到的滑动摩擦力的方向是水平向左,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
11.(2022八下·江津期中)完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上。用F1=50 N的水平力作用在B物块上,如图甲所示,A、B一起做匀速直线运动;若将F2=80 N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们一起做加速直线运动,则以下说法错误的是( )
A.图甲中,A受到B的摩擦力大小为50N,方向是水平向右
B.图甲中,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左
C.图乙中,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左
D.图乙中,A受到地面的摩擦力大小为80N,方向是水平向左
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.图甲中,因A、B一起做匀速直线运动,故受平衡力, B受到一个F1=50 N的水平向右推力和A对B一个水平向左的摩擦力,大小为50N;因为力的作用是相互的, B对A一个水平向右的摩擦力,大小为50N;A正确,不符合题意。
B.图甲中,将A、B看作一个整体,因A、B一起做匀速直线运动,故受平衡力,受到一个F1=50 N的水平向右推力和地面对A一个水平向左的摩擦力,大小为50N;B正确,不符合题意;
CD.从图甲到图乙中,A、B两物块对地面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力的大小不变,由B选项可知,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左;C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,在物体处于平衡状态时,根据二力平衡条件求摩擦力的大小;注意滑动摩擦力的大小与压力大小以及接触面的粗糙程度有关,而与推力的大小无关;分析物体受到桌面的滑动摩擦力时,应以整体为研究对象。
12.(2022八下·玉林期末)在研究摩擦力时,小龙同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验,如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.一样大
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,由二力平衡可知,弹簧测力计示数等于摩擦力大小,由图可知,甲乙为滑动摩擦力,甲乙中压力和接触面的粗糙程度相同,所以甲乙中滑动摩擦力大小相同,则;丙为滚动摩擦力,其滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以F3最小。综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】木块做匀速直线运动时,由二力平衡可知,弹簧测力计示数等于摩擦力大小,压力和接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力大小相同,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
13.(2022八下·江油月考)如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.A物块受到的摩擦力为5N
B.B物块与地面间的摩擦力为5N
C.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.因为A、B两个物块,一起向左做匀速直线运动,A、B两个物块之间没有相对运动,也无相对运动趋势,不满足摩檫力的产生条件,所以,A、B之间无摩檫力,A物块受到的摩擦力为0,A不符合题意;
B.对B物块受力分析,在水平方向上受水平向左的拉力F和地面对B物块水平向右的摩檫力,因为在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,水平向左的拉力F和地面对B物块的摩擦力是一对平衡力,所以地面对B物块的摩擦力为5N,B符合题意;
C.对B物块受力分析,在竖直方向上,B物块受到的重力和A对B的压力与地面对B的支持力相互平衡,C不符合题意;
D.B物块对地面的压力的施力物体是B物块,受力物体是地面;地面对B的支持力的施力物体是地面,受力物体是B,所以是一对相互作用力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体间相互挤压时,有相对运动时,产生摩擦力的作用。
14.(2021八下·广东期中)如图所示,用一水平力 F = 80N 将重 20N 的木块压在竖直墙壁上,使其沿墙壁匀速下滑,则木块受到墙壁的摩擦力天小、方向为( )
A.80N 竖直向上 B.20N 竖直向上
C.60N 竖直向下 D.100N 竖直向下
【答案】B
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体匀速下滑,竖直方向上受摩擦力与重力,二力平衡,因此摩擦力大小等于重力,为20N;方向与重力相反,竖直向上,故答案为:B。
【分析】物体匀速运动时受力平衡,平衡力大小相等,方向相反。
15.(2021八下·吴中期中)如图所示,物体A和B叠在一起放在水平地面上,在大小始终为 的恒力作用下,甲乙两图中A和B均相对静止并沿水平面一起做匀速直线运动,则下列结论正确的是( )
A.甲图中物体B受到地面对它的摩擦力为
B.乙图中物体B受到地面对它的摩擦力为
C.甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为
D.甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为
【答案】C
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】ABC.以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,C符合题意,AB不符合题意;
D.甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,这两个力相互平衡,则f=F,乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的合外力为零,对物体进行受力分析,利用平衡方程求解力的大小即可。
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北师大版物理八下重难点突破:摩擦力大小判断
一、单选题
1.(2022八下·高邑期末)如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向力的作用下,相对静止,一起向左做匀速直线运动。已知,下列说法正确的是( )
A.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
B.A物块受到B对A有的摩擦力
C.A对B的压力是由于A物块的形变产生的
D.B物块与地面间的摩擦力为
2.(2022八下·花都期末)如图甲所示,一物块放在水平地面上,用大小为10N的水平拉力F1拉,物块静止不动,物块所受到的摩擦力为f1。如图乙所示,在物块上面放另一重物,用大小为8N的水平拉力F2拉,物块依然静止不动,物块所受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是( )
A.f1<f2 B.f1>f2 C.F1<10N D.F2=10N
3.(2022八下·南沙期末)如图所示,水面桌面上的甲、乙两个物体分别在不同的水平拉力作用下处于静止状态,已知G甲>G乙,请判断甲受到的摩擦力( )
A.大于5N B.小于5N
C.等于5N D.等于乙受到的摩擦力
4.(2022八下·番禺期末)如图所示用F=12N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B相对于地面静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块A所受地面的摩擦力的大小及方向为( )
A.8N,水平向右 B.8N,水平向左
C.4N,水平向右 D.4N,水平向左
5.(2022八下·新都期末)如图甲所示,小杨在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法错误的是( )
A.0~3s内小杨没有对木箱做功
B.3s~6s内木箱受到的合力大小为6N,方向是水平向右
C.6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向是水平向左
D.如果第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动
6.(2022八下·西山期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示。下列说法错误的是( )
A.0s到第2s拉力对物体做的功为0J
B.第2s到第4s物体受非平衡力的作用
C.在第3s时,物体受到摩擦力的大小为6N
D.第4s到第6s拉力对物体做功的功率为8W
7.(2022八下·宝应期末)如图甲所示,物体沿竖直墙壁下滑,t1时刻开始,在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F,F的大小变化如图丙所示,假设墙壁足够高,则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2022八下·邗江期末)如图所示,木板A放在光滑水平面上,在水平拉力F的作用下,长木板A以速度v匀速运动,当物体B相对于地面静止时,弹簧测力计示数为1.8N。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.物体B受到的是静摩擦力
B.物体B受到的摩擦力的方向水平向左
C.长木板A受到的摩擦力是1.8N
D.若长木板A以2v的速度匀速运动,弹簧测力计的示数会变大
9.(2022八下·株洲期中)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知F1=3N,F2=5N.那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A.3N 5N B.5N 3N C.2N 3N D.3N 2N
10.(2022八下·江都期中)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块月所受摩擦力的大小,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于木板是静止的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大
D.木块A所受摩擦力的方向向左
11.(2022八下·江津期中)完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上。用F1=50 N的水平力作用在B物块上,如图甲所示,A、B一起做匀速直线运动;若将F2=80 N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们一起做加速直线运动,则以下说法错误的是( )
A.图甲中,A受到B的摩擦力大小为50N,方向是水平向右
B.图甲中,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左
C.图乙中,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左
D.图乙中,A受到地面的摩擦力大小为80N,方向是水平向左
12.(2022八下·玉林期末)在研究摩擦力时,小龙同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验,如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.一样大
13.(2022八下·江油月考)如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.A物块受到的摩擦力为5N
B.B物块与地面间的摩擦力为5N
C.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
14.(2021八下·广东期中)如图所示,用一水平力 F = 80N 将重 20N 的木块压在竖直墙壁上,使其沿墙壁匀速下滑,则木块受到墙壁的摩擦力天小、方向为( )
A.80N 竖直向上 B.20N 竖直向上
C.60N 竖直向下 D.100N 竖直向下
15.(2021八下·吴中期中)如图所示,物体A和B叠在一起放在水平地面上,在大小始终为 的恒力作用下,甲乙两图中A和B均相对静止并沿水平面一起做匀速直线运动,则下列结论正确的是( )
A.甲图中物体B受到地面对它的摩擦力为
B.乙图中物体B受到地面对它的摩擦力为
C.甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为
D.甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.地面对B的支持力的大小等于B物体和A物体的总重力,与B物块受到的重力的大小不同,B物块受到的重力与地面对B的支持力不是一对平衡力,A不符合题意;
B.A物体与B物体没有相对运动或相对运动趋势,所以A物体与B物体之间没有摩擦力,B不符合题意;
C.A对B的压力是由于A物体发生弹性形变,要恢复原状,对B产生一个向下的弹力,即是压力,C符合题意;
D.B物体向左做匀速直线运动,B物体在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,B物块与地面间的摩擦力为5N,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;没有相对运动或相对运动趋势时,物体间不存在摩擦;做匀速直线运动,物体在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
2.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】一物块放在水平地面上,用大小为10N的水平拉力F1拉,物块静止不动,物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时所受到的摩擦力为f1=F1=10N
在物块上面放另一重物,用大小为8N的水平拉力F2拉,物块依然静止不动,物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时所受到的摩擦力为f2=F2=8N
所以f1>f2。
故答案为:B。
【分析】物块处于静止状态,此时受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等。
3.【答案】C
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】ABC.甲物体在水平拉力作用下处于静止状态,受到平衡力的作用,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力,故甲受到的摩擦力等于拉力F1,等于5N,C符合题意,AB不符合题意;
D.乙物体处于静止状态,受到的拉力和摩擦力是平衡力,乙受到的摩擦力等于拉力F2,等于10N;比较可知,甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水平拉力作用下处于静止状态,受到平衡力的作用,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力。
4.【答案】B
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体B静止不动,所以B受到弹簧测力计的拉力(水平向左)与A施加的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则物体B所受摩擦力的大小为4N,方向水平向右。根据力作用的相互性可知,B会给A一个向左的摩擦力,大小为4N,A向右做匀速直线运动,所以A受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力及拉力F的作用,由力的平衡条件可知,物块A所受地面的摩擦力的大小为f=12N﹣4N=8N
方向水平向左,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动和静止属于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等,方向相反。
5.【答案】B
【知识点】力的合成与应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.由乙图可知木箱在0~3s内受到的推力为3N,由丙可知此时木箱的速度为0,即没有运动,所以小杨对木箱没有做功,A正确,不符合题意;
BC.由可知木箱在9~12s内受到的推力为6N,由图丙可知木箱在9~12s内做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力等于推力为6N,由图乙可知木箱在3~6s内受到的推力为9N,滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力不变为6N,此时合力的大小为
合力方向跟推力方向相同,水平向右;所以6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向与运动方向相反,水平向左,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.由与接触面不光滑,木箱受到摩擦力的作用,在第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力方向与相对运动方向相反;撒去推力,木箱受摩擦力,将做减速直线运动。
6.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.由图丙可知,0s到第2s物体速度为0,处于静止状态,故拉力不做功,即拉力对物体做的功为0J,A正确,不符合题意;
B.由图丙可知,第2s到第4s物体处于加速状态,即非平衡状态,故物体受非平衡力的作用,B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,物体受到的拉力为6N,而由图丙知,物体在第3s的状态为加速整体,故摩擦力小于拉力,即摩擦力小于6N,C错误,符合题意;
D.由图乙可知,物体在第4s到第6s受到的拉力为4N,由图丙可知,物体在第4s到第6s处于匀速直线运动状态,速度为2m/s,故拉力对物体做功的功率为
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;物体受力没有移动距离,力对物体没有做功;根据力和速度的乘积,计算功率大小。
7.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】物体沿竖直墙壁下滑,由于没有压力,所以滑动摩擦力为0;t1时刻开始,在物体表面施加一个水平压力F,由图丙可知,压力F是逐渐增大的;由于接触面的粗糙程度不变,压力变大,则滑动摩擦力从t1时刻开始变大,由于开始时,滑动摩擦力小于重力,随着压力的增大,滑动摩擦力会等于重力,然后大于重力,所以物体先做加速运动,后做减速运动;一段时间后,当t=t2时物体恰好在墙上静止,此时物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,此时的静摩擦力要小于最大滑动摩擦力,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】摩擦力产生条件,相互接触并挤压的两个物,存在相对运动或相对运动趋势;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;静止或匀速直线运动时,滑动摩擦力等于重力。
8.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.物块B与长木板A之间有相对滑动,所以物块B受到长木板A对它的滑动摩擦力,不是静摩擦力,A不符合题意;
B.物块B相对于长木板A向左滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以物块B受到的摩擦力方向水平向右,B不符合题意;
C.对物块B受力分析可知,物块B受到弹簧测力计的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小,物块B对长木板A的摩擦力和长木板对物块B的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,所以长木板A受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数1.8N,C符合题意;
D.若长木板A以2v的速度匀速运动,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以弹簧测力计的示数不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由于相对滑动而产生的摩擦力叫滑动摩擦力;滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反;平衡力和相互作用力,大小相等;压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体A在水平向受拉力F1及摩擦力FA而处于静止状态,故由二力平衡可得FA=F1=3N
由于物体间力的作用是相互的,则B受A的摩擦力为3N;对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力FB=F2﹣F1=5N﹣3N=2N
ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】以A和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
10.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A B.实验时拉着长木板沿水平地面向左运动时,木块A与长木板之间位置发生了变化,发生了相对运动,受到的是滑动摩擦力,AB不符合题意;
C.拉动速度变大时,木块A与木板之间的压力的大小和接触面的粗糙程度都没有变化,木块A受到木板给的滑动摩擦力没有变,所以弹簧测力计示数不变,C不符合题意;
D.木块A所受摩擦力是长木板作用的结果,当拉着长木板沿水平地面向左运动时,木块A相对长木板向右运动,则木块A受到的滑动摩擦力的方向是水平向左,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
11.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.图甲中,因A、B一起做匀速直线运动,故受平衡力, B受到一个F1=50 N的水平向右推力和A对B一个水平向左的摩擦力,大小为50N;因为力的作用是相互的, B对A一个水平向右的摩擦力,大小为50N;A正确,不符合题意。
B.图甲中,将A、B看作一个整体,因A、B一起做匀速直线运动,故受平衡力,受到一个F1=50 N的水平向右推力和地面对A一个水平向左的摩擦力,大小为50N;B正确,不符合题意;
CD.从图甲到图乙中,A、B两物块对地面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力的大小不变,由B选项可知,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左;C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,在物体处于平衡状态时,根据二力平衡条件求摩擦力的大小;注意滑动摩擦力的大小与压力大小以及接触面的粗糙程度有关,而与推力的大小无关;分析物体受到桌面的滑动摩擦力时,应以整体为研究对象。
12.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,由二力平衡可知,弹簧测力计示数等于摩擦力大小,由图可知,甲乙为滑动摩擦力,甲乙中压力和接触面的粗糙程度相同,所以甲乙中滑动摩擦力大小相同,则;丙为滚动摩擦力,其滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以F3最小。综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】木块做匀速直线运动时,由二力平衡可知,弹簧测力计示数等于摩擦力大小,压力和接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力大小相同,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
13.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.因为A、B两个物块,一起向左做匀速直线运动,A、B两个物块之间没有相对运动,也无相对运动趋势,不满足摩檫力的产生条件,所以,A、B之间无摩檫力,A物块受到的摩擦力为0,A不符合题意;
B.对B物块受力分析,在水平方向上受水平向左的拉力F和地面对B物块水平向右的摩檫力,因为在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,水平向左的拉力F和地面对B物块的摩擦力是一对平衡力,所以地面对B物块的摩擦力为5N,B符合题意;
C.对B物块受力分析,在竖直方向上,B物块受到的重力和A对B的压力与地面对B的支持力相互平衡,C不符合题意;
D.B物块对地面的压力的施力物体是B物块,受力物体是地面;地面对B的支持力的施力物体是地面,受力物体是B,所以是一对相互作用力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体间相互挤压时,有相对运动时,产生摩擦力的作用。
14.【答案】B
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】物体匀速下滑,竖直方向上受摩擦力与重力,二力平衡,因此摩擦力大小等于重力,为20N;方向与重力相反,竖直向上,故答案为:B。
【分析】物体匀速运动时受力平衡,平衡力大小相等,方向相反。
15.【答案】C
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】ABC.以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,C符合题意,AB不符合题意;
D.甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,这两个力相互平衡,则f=F,乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的合外力为零,对物体进行受力分析,利用平衡方程求解力的大小即可。
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