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摩擦力
【基础巩固】
一、单选题
1.物体沿斜面下滑,下列四图中能正确表示其所受摩擦力方向的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】物体沿斜面下滑,受到斜面对物体的滑动摩擦力作用,方向沿接触面,与物体相对运动方向相反,即摩擦力沿斜面向上。
故选D。
2.下列关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.运动的物体不可能受静摩擦力作用
B.静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C.静摩擦力的方向可能与受力物体运动方向相同
D.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
【答案】C
【详解】A.运动与静止是相对的,相对与施力物体而言,受力物体是静止的,但相对与地面而言,受力物体是可能是运动的,比如人站在倾斜的电梯上随电梯一起向上做匀变速直线运动,此时人相对电梯是静止的,但相对地面是运动的,而人受到了静摩擦力的作用,故A错误;
B.静止的物体不一定时受到了静摩擦力,例如擦黑板时,黑板受到的摩擦力是滑动摩擦力,故B错误;
C.物体受到静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,例如相对传送带静止的货物随传送带斜向上运动时,货物所受静摩擦力与运动方向相同,故C正确;
D.滑动摩擦力既可以是阻力也可以是动力,例如将货物由静止放在传送带上时,货物受传送带的滑动摩擦力向前运动,此时滑动摩擦力就是动力,故D错误。
故选C。
3.生产生活中常常需要增大摩擦或减小摩擦。下列属于增大摩擦的是( )
A.给滚动轴承加润滑油 B.汽车轮胎布满凸花纹
C.冰鞋鞋底装上钢质刀 D.为行李箱装上万向轮
【答案】B
【详解】A.给滚动轴承加润滑油,属于减小摩擦力,A错误;
B.汽车轮胎布满凸花纹,属于增大摩擦力,B正确;
C.冰鞋鞋底装上钢质刀,属于减小摩擦力,C错误;
D.为行李箱装上万向轮,属于减小摩擦力,D错误。
故选B。
4.传送带是生活及生产中的常见设备,它能帮助人们或自动运送物品.如图所示,粮食包随倾斜的传送带向上移动,移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变,关于粮食包或传送带所受摩擦力的说法,其中正确的是( )
A.传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力
B.粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下
C.若传送带匀速移动,粮食包不受传送带的摩擦力作用
D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直
【答案】B
【详解】AB.粮食包相对传动带静止,随倾斜的传送带向上移动,传送带对粮食包的摩擦力是静摩擦力,方向沿传送带向上,故粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,A错误,B正确;
C.若传送带匀速移动,粮食包仍受传送带的静摩擦力作用,C错误;
D.粮食包所受传送带的摩擦力方向不可能与传送带垂直,D错误。
故选B。
5.如图所示,A、B、C三个物块叠放在水平面上并处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.物块A、B有滑动趋势
B.物块A、C(其中C对地)有滑动趋势
C.物块B、C(其中C对地)有滑动趋势
D.物块A、B、C(其中C对地)均有滑动趋势
【答案】A
【详解】A.A沿AB接触面有下滑趋势,A、B整体沿BC接触面有下滑趋势,A正确;
BCD.A、B、C整体在水平面上静止,不受摩擦力作用,则C对地没有滑动趋势,BCD错误。
故选A。
6.一物体m受到一个撞击力后,沿粗糙斜面向上滑动,在滑动过程中,物体m受到的力是( )
A.重力,沿斜面向上的冲力,斜面的支持力
B.重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力
C.重力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力
D.重力,沿斜面向上的滑动摩擦力,斜面的支持力
【答案】C
【详解】物体m相对斜面向上滑动,受重力、斜面的支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力。
故选C。
7.如图,用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.因为木块静止,木块所受的静摩擦力可能等于0
B.木块所受的静摩擦力大小等于mg,方向向上
C.木块所受合力为零
D.如果F增大,木块与墙壁间的静摩擦力也增大
【答案】BC
【详解】AB.木块静止,根据平衡条件,木块所受的静摩擦力等于mg,方向向上,故A错误,B正确;
C.木块处于平衡状态,所受合力为零,故C正确;
D.木块所受的静摩擦力等于mg,与重力平衡,如果F增大,木块与墙壁间的静摩擦力不变,故D错误。
故选BC。
8.如图所示,在水平力F作用下,重为G的物体沿墙壁向下滑动。若物体与墙之间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.μF B.μG C.μ(F+G) D.G
【答案】A
【详解】ABC.由题意可知物体沿竖直墙壁下滑,则受到是滑动摩擦力,则有
故A正确,BC错误;
D.不知物体是否匀速下滑,摩擦力与重力关系无法确定,故D错误。
故选A。
二、填空题
9.如图所示,把木块A放在水平地面的木板B上,木板B在恒力F作用下匀速抽出,水平弹簧的弹力为T,此时,木块A受到的滑动摩擦力的大小等于___________,木块B与地面间的摩擦力大小等于___________。
【答案】 T
【详解】[1]对木块A受力分析,稳定时物块处于平衡状态,故水平方向上木块A受到的滑动摩擦力的大小等于水平弹簧对弹力T,故
[2]对木板B受力分析,水平方向上受到向左的拉力和物块A对木板B向右的摩擦力以及地面对B向右的摩擦力。木板匀速运动处于平衡状态,受力平衡,则有
10.如图所示,质量为3kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力F,(g取10m/s2)当拉力大小为6N时,地面对物体的摩擦力是______N;当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是______N。
【答案】 6 9
【详解】[1]根据题意,物体与地面间的最大静摩擦力为
当拉力为6N时,拉力小于最大静摩擦力,物体将处于静止状态,此时地面对物体的摩擦力为静摩擦力,其大小为
[2]当拉力为12N时,拉力大于最大静摩擦力,物体处于运动状态,此时地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为
11.如图所示,在的水平桌面上向右运动的物体,质量为,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为的拉力作用。则物体受到的摩擦力大小为________N,方向为________。(本题)
【答案】 20 向左
【详解】[1]物体受到的摩擦力大小为
[2]方向向左。
12.如图,有一质量为10kg的滑块向右运动,同时还有一水平F=10N向左的力作用于物体上,已知滑块与地面间的动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力的大小为_________N,方向为_________。(g取10m/s2)。
【答案】 20 水平向左
【详解】[1][2]物体受到的滑动摩擦力大小为:f=μFN=μmg=0.2×100N=20N
方向与相对运动方向相反,所以为水平向左。
三、实验题
13.某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力,在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图。装置如图甲、乙所示:
(1)保持接触面的压力、面积等因素不变,只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响,这种研究方法称为______。
(2)图丙所用物块质量m=0.14kg,图中所示的最大静摩擦力为______N,物块与木板间的动摩擦因数为______。(保留两位有效数字,g=9.8m/s2)
【答案】 控制变量法 0.62(0.60~0.63均可) 0.32(0.28~0.35均可)
【详解】(1)[1]保持接触面的压力、面积等因素不变,只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响,这种研究方法称为控制变量法;
(2)[2]图中所示,最大静摩擦力为0.62N;
[3]图中所示,滑动摩擦力f=0.45N
由,得
四、解答题
14.如图所示,水平面上有一质量为4kg的木箱,同时受到F1=20N和F2=12的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。则:
(1)此时木箱所受摩擦力的大小为多少;
(2)若将F1撤去,求木箱所受摩擦力。
【答案】(1)8N;(2)10N,水平向左
【详解】(1)物体所受最大静摩擦力为
由图两个力的方向相反,则它们的合力
所以木箱处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力;故有f1=F1-F2=8N
(2)只将F1撤去,因为
木箱相对水平面向右滑动,故木箱受的滑动摩擦力,方向水平向左。
15.质量为的木箱放在水平地面上,至少要的水平向右的推力,才能使它从原地开始运动,木箱从原地移动以后,用的水平向右推力就可以使木箱匀速滑动,重力加速度g取,求:
(1)木箱与地面间的最大静摩擦力;
(2)木箱与地面的动摩擦因数;
(3)如果用的推力水平向右推静止木箱,求木箱对地面的摩擦力。
【答案】(1)32N;(2)0.3;(3)20N
【详解】(1)至少要的水平向右的推力,才能使木箱从原地开始运动,则木箱与地面间的最大静摩擦力
(2)木箱从原地移动以后,用的水平向右推力就可以使木箱匀速滑动,滑动摩擦力为
则动摩擦因数为
(3)如果用的推力水平向右推静止木箱,由于
故木箱保持静止,受地面静摩擦力为
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摩擦力
【基础巩固】
一、单选题
1.物体沿斜面下滑,下列四图中能正确表示其所受摩擦力方向的是( )
A.B.C.D.
2.下列关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.运动的物体不可能受静摩擦力作用
B.静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C.静摩擦力的方向可能与受力物体运动方向相同
D.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
3.生产生活中常常需要增大摩擦或减小摩擦。下列属于增大摩擦的是( )
A.给滚动轴承加润滑油 B.汽车轮胎布满凸花纹
C.冰鞋鞋底装上钢质刀 D.为行李箱装上万向轮
4.传送带是生活及生产中的常见设备,它能帮助人们或自动运送物品.如图所示,粮食包随倾斜的传送带向上移动,移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变,关于粮食包或传送带所受摩擦力的说法,其中正确的是( )
A.传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力
B.粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下
C.若传送带匀速移动,粮食包不受传送带的摩擦力作用
D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直
5.如图所示,A、B、C三个物块叠放在水平面上并处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.物块A、B有滑动趋势 B.物块A、C(其中C对地)有滑动趋势
C.物块B、C(其中C对地)有滑动趋势 D.物块A、B、C(其中C对地)均有滑动趋势
6.一物体m受到一个撞击力后,沿粗糙斜面向上滑动,在滑动过程中,物体m受到的力是( )
A.重力,沿斜面向上的冲力,斜面的支持力
B.重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力
C.重力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力
D.重力,沿斜面向上的滑动摩擦力,斜面的支持力
7.如图,用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.因为木块静止,木块所受的静摩擦力可能等于0
B.木块所受的静摩擦力大小等于mg,方向向上
C.木块所受合力为零
D.如果F增大,木块与墙壁间的静摩擦力也增大
8.如图所示,在水平力F作用下,重为G的物体沿墙壁向下滑动。若物体与墙之间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.μF B.μG C.μ(F+G) D.G
二、填空题
9.如图所示,把木块A放在水平地面的木板B上,木板B在恒力F作用下匀速抽出,水平弹簧的弹力为T,此时,木块A受到的滑动摩擦力的大小等于___________,木块B与地面间的摩擦力大小等于___________。
10.如图所示,质量为3kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力F,(g取10m/s2)当拉力大小为6N时,地面对物体的摩擦力是______N;当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是______N。
11.如图所示,在的水平桌面上向右运动的物体,质量为,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为的拉力作用。则物体受到的摩擦力大小为________N,方向为________。(本题)
12.如图,有一质量为10kg的滑块向右运动,同时还有一水平F=10N向左的力作用于物体上,已知滑块与地面间的动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力的大小为_________N,方向为_________。(g取10m/s2)。
三、实验题
13.某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力,在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图。装置如图甲、乙所示:
(1)保持接触面的压力、面积等因素不变,只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响,这种研究方法称为______。
(2)图丙所用物块质量m=0.14kg,图中所示的最大静摩擦力为______N,物块与木板间的动摩擦因数为______。(保留两位有效数字,g=9.8m/s2)
四、解答题
14.如图所示,水平面上有一质量为4kg的木箱,同时受到F1=20N和F2=12的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。则:
(1)此时木箱所受摩擦力的大小为多少;
(2)若将F1撤去,求木箱所受摩擦力。
15.质量为的木箱放在水平地面上,至少要的水平向右的推力,才能使它从原地开始运动,木箱从原地移动以后,用的水平向右推力就可以使木箱匀速滑动,重力加速度g取,求:
(1)木箱与地面间的最大静摩擦力;
(2)木箱与地面的动摩擦因数;
(3)如果用的推力水平向右推静止木箱,求木箱对地面的摩擦力。
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