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摩擦力
【能力提升】
一、单选题
1.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
2.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
3.一物体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
4.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
5.质量分别为和的木块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为0.25.一轻弹簧夹在A、B之间,且与A、B相连,被拉伸了,该弹簧的劲度系数为,整个系统处于静止状态.现用的水平推力作用在木块A上,如图所示.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此时木块A、B所受摩擦力的大小分别为( )
A., B., C., D.,
6.如图所示,质量为m的木块叠放在质量为M的长木板上面,木块受水平向右的拉力F作用向右滑行,长木板始终处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列分析正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力大小是μ2(m+M)g
B.木板受到地面的摩擦力大小是μ1mg
C.当F足够大时,木板加速度等于
D.当F作用于长木板,且F>μ2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动
7.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N 的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是下列图中的(g取10 m/s2)( )
A.B.C. D.
8.如图所示,、两个物体叠放在水平地面上,质量均为,与间动摩擦因数为,与地面间动摩擦因数为,。现用力拉着物体向右匀速运动,下列说法正确的是(重力加速度为)( )
A.物块受到的摩擦力为 B.物块与一起向右做匀速运动
C.物块受到地面水平向左的摩擦力 D.地面对的摩擦力大小为
二、填空题
9.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)。
10.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)
11.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。
12.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___________。
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.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。
15.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。
16.静止在水平地面上的木块A质量,与水平地面的动摩擦因数为0.2,且木块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如果作用在木块A上的推力,木块A与竖直填壁间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数。()求:
(1)此时木块A所受摩擦力;
(2)木块A与地面间的最大静摩擦力大小;
(3)刚撤去F瞬间,木块A所受摩擦力。
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摩擦力
【能力提升】
一、单选题
1.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。
2.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。
3.一物体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。
4.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。
5.质量分别为和的木块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为0.25.一轻弹簧夹在A、B之间,且与A、B相连,被拉伸了,该弹簧的劲度系数为,整个系统处于静止状态.现用的水平推力作用在木块A上,如图所示.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此时木块A、B所受摩擦力的大小分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【详解】木块A受到的最大静摩擦力
木块B受到的最大静摩擦力
弹簧的弹力
当的水平推力作用在木块A上时,因为
木块A静止不动,则受到的是静摩擦力,则
A静止不动,B木块也静止不动,则
故选C。
6.如图所示,质量为m的木块叠放在质量为M的长木板上面,木块受水平向右的拉力F作用向右滑行,长木板始终处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列分析正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力大小是μ2(m+M)g
B.木板受到地面的摩擦力大小是μ1mg
C.当F足够大时,木板加速度等于
D.当F作用于长木板,且F>μ2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动
【答案】B
【详解】AB.由于长木板始终处于静止状态,木板受到地面的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件可知,其大小为,所以A错误;B正确;
C.当F足够大时,木板总是处于静止状态,其加速度等于0,所以C错误;
D.当F作用于长木板,即将滑动时对滑块有
对滑块和木板的整体受力分析有
解得,即当F大于,木板与木块之间发生相对运动,所以D错误;
故选B。
7.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N 的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是下列图中的(g取10 m/s2)( )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】开始物体受到水平向左的滑动摩擦力
物体速度减为0后,
所以物体受到水平向右的静摩擦力
故选A。
8.如图所示,、两个物体叠放在水平地面上,质量均为,与间动摩擦因数为,与地面间动摩擦因数为,。现用力拉着物体向右匀速运动,下列说法正确的是(重力加速度为)( )
A.物块受到的摩擦力为 B.物块与一起向右做匀速运动
C.物块受到地面水平向左的摩擦力 D.地面对的摩擦力大小为
【答案】C
【详解】A.物块受到的摩擦力为,选项A错误;
B.因为,物块保持静止,选项B错误;
C.根据摩擦力的判断方法,物块受到地面水平向左的摩擦力,选项C正确;
D.由A选项可知,物块A对B的摩擦力大小为,根据平衡条件得地面对的摩擦力大小为,选项D错误。
故选C。
二、填空题
9.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。
10.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。
11.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
12.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
三、实验题(共0分
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(共0分
14.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
15.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。
16.静止在水平地面上的木块A质量,与水平地面的动摩擦因数为0.2,且木块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,如果作用在木块A上的推力,木块A与竖直填壁间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数。()求:
(1)此时木块A所受摩擦力;
(2)木块A与地面间的最大静摩擦力大小;
(3)刚撤去F瞬间,木块A所受摩擦力。
【答案】(1)1N,方向水平向左;(2)6N;(3)5N,方向水平向右
【详解】(1)弹簧的弹力
对木块A受力分析有
解得,方向水平向左。
(2)因为最大静摩擦力与滑动摩擦力时,有,,解得
(3)由之前的分析可知,弹簧的弹力小于最大静摩擦力,所以撤去外力后,木块A依然保持静止,且根据平衡条件可知,方向水平向右。
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