3.2 摩擦力 过关检测
一、单选题
1.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
2.关于摩擦力的说法正确的是( )
A.接触面粗糙的两个物体,只有发生相对滑动时,才会有摩擦力
B.摩擦力总是与运动方向相反
C.摩擦力不可能是物体运动的动力
D.静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力
3.如图,手握住圆柱形玻璃杯使其竖直静止于空中,玻璃杯所受摩擦力的方向( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外
4.动摩擦因数与哪些因素有关( )
A.接触面粗糙程度 B.物体的重力
C.物体表面是否水平 D.物体是否受到外力
5.如图所示,某同学在擦黑板。已知黑板擦对黑板的压力为。与黑板间的动摩擦因素为0.3,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
A.f丙>f甲=f丁>f乙 B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f甲=f丁>f丙
7.某同学利用图(甲)所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉木板,传感器记录的力F与时间t的图像如图(乙)所示。在3.0-3.5s间,木板的运动状态为( )
A.保持静止
B.匀速运动
C.匀加速运动
D.加速度增大的加速运动
8.生活中,我们经常使用贴在墙上的吸盘挂钩(可忽略重力)来挂一些物品。吸盘受到所挂物体拉力不易脱落的原因是 ( )
A.大气压力大于重力
B.大气压力与重力平衡
C.墙壁对吸盘的摩擦力大于所挂物体的重力
D.墙壁对吸盘的最大静摩擦力大于所挂物体的重力
二、多选题
9.下列图片中的情境应用了有益的摩擦力的是( )
A.传送带输送货物 B.竖直上升电梯中的乘客
C.运动员跑步 D.手握杯子
10.如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是( )
A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反
B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反
C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同
D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力
11.如图所示,质量为M的吸铁石,吸在竖直固定的磁性黑板上,某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉吸铁石,吸铁石未移动,则下列说法中正确的是( )
A.吸铁石受到1个摩擦力的作用
B.吸铁石受到2个摩擦力的作用
C.吸铁石受到的摩擦力大小为Mg
D.吸铁石受到的摩擦力大小为
12.如图所示,水平桌面上平放有15张卡片,每一张卡片的质量均为m,用手指以竖直向下的力F()压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,其他卡片保持相对静止,当最上面那张卡片划走之后,继续以相同的力F划动下一张卡片,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间的动摩擦因数为,卡片与桌面之间的动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A.
B.划第1张卡片时,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向左
C.划第1张卡片时,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为
D.划第1张卡片时,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为0
三、解答题
13.如图所示,用轻质弹簧拉着一个重为的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,物体与地面间的动摩擦因数。求:
(1)轻质弹簧的劲度系数。
(2)当弹簧的伸长量为时,物体受到的水平拉力有多大?摩擦力有多大?
(3)当弹簧的伸长量为时,物体受到的水平拉力有多大?摩擦力有多大?
14.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,P、Q两物块的质量分别是2m和m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为多少?
15.如图所示,质量为的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成角的拉力作用,恰好做匀速直线运动,取,求:
(1)画出物体的受力分析示意图;
(2)物体受到的摩擦力大小;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数;
(4)若的方向可以改变,求使物体做匀速直线运动的的最小值(直接写出答案即可)。
16.如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为、、的木块1、2、可视为质点,中间分别用原长均为L、劲度系数均为k的轻弹簧连接,木块与传送带间的动摩擦因数均为,现将连接木块1的水平细绳的另一端固定在左边的墙上,让传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、2两木块间的距离和2、3两木块间的距离分别是多少?重力加速度为
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.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。
2.D
【详解】A.发生相对滑动时存在滑动摩擦力,没有发生相对滑动时也有可能存在静摩擦,A错误。
B.滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,静摩擦力的方向与相对运动的趋势方向相反,B错误。
C.摩擦力既可以充当动力,也可以充当阻力,C错误。
D.静摩擦力与滑动摩擦力与相对运动有关,与物体对地运动无关,D正确。
故选D。
3.A
【详解】对玻璃杯受力分析,竖直方向根据平衡条件可知摩擦力的大小与重力大小相等,方向相反,重力竖直向下,则摩擦力方向竖直向上。
故选A。
4.A
【详解】动摩擦因数跟只跟接触面材料和粗糙程度有关。
故选A。
5.D
【详解】黑板擦对黑板的压力为,则根据牛顿第三定律可得,黑板对黑板擦的支持力为。根据公式
则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为
故选D。
6.D
【详解】甲、丁两图,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,因此甲、丁两图摩擦力大小相等,即
甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即
甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即
故这四个图摩擦力大小顺序是
故选D。
7.A
【详解】传感器记录的力F与时间t的图像如图(乙)所示。在3.0-3.5s间,拉力小于最大静摩擦力,故处于静止状态。
故选A。
8.D
【详解】吸盘受到所挂物体拉力不易脱落的原因是墙壁对吸盘的最大静摩擦力大于所挂物体的重力,挂上物体后,物体的重力不超过墙壁对吸盘的最大静摩擦力,就可以达到吸盘不脱落的效果。
故选D。
9.ACD
【详解】传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力;乘客在竖直上升电梯中,乘客与接触地面没有发生相对运动或相对运动的趋势,因此乘客不受摩擦力作用;运动员跑步,脚底相对地面有向后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,是运动员前进的动力;手拿住杯子,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力。故ACD正确,B错误。
故选ACD。
10.BCD
【详解】A.P为主动轮,假设接触面光滑,B点相对于A点的运动方向一定与B点的运动方向相同,A错误;
BC.Q为从动轮,D点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反,Q轮通过静摩擦力带动,因此,D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同,BC正确;
D.主动轮靠摩擦带动皮带,主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮靠摩擦被皮带带动,从动轮受到的摩擦力是动力,故D正确。
故选BCD。
11.AD
【详解】吸铁石受到一个黑板施加的摩擦力,其大小为
故选AD。
12.AB
【详解】A.对第一张卡片分析,第一张卡片能向右运动,需满足
则
为了保证其他卡片保持相对静止,当最后只剩两张卡片时,倒数第二张卡片向右运动时最底部的卡片不能动,对最底部的卡片有
由,所以
当剩下最后一张卡片时,需满足
可知
所以
选项A正确;
B.根据题意,因上一张卡片相对下一张卡片要向右滑动,因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,选项B正确;
C.第一张卡片对第二张卡片的压力大小为
则第1、2张卡片间的摩擦力大小
此时下面的卡片均处于静止状态,将第2张至第10张卡片作为整体,由平衡条件可知第11张卡片对第10张卡片的静摩擦力与第1张卡片对第2张卡片的滑动摩擦力平衡,大小为
选项C错误;
D.用手指滑动卡片向右运动的过程中,最后一张卡片相对桌面有向右运动的趋势,桌面对它的摩擦力向左,选项D错误。
故选AB。
13.(1);(2),;(3),
【详解】(1)根据题意可知,弹簧的伸长量
弹簧弹力与滑动摩擦力等大反向,有弹簧的弹力
由二力平衡平衡条件可知
解得
(2)当弹簧的伸长量时,水平拉力等于弹簧弹力
此时物体受静摩擦力作用,由平衡条件可得,摩擦力为
(3)当弹簧的伸长量时,水平拉力等于弹簧弹力
此时物体仍受滑动摩擦力作用,摩擦力为
14.5μmg
【详解】对Q物块,设跨过定滑轮的轻绳拉力为T,木块Q与P间的滑动摩擦力为
f=μmg
根据共点力平衡条件有
T=f
对木块P受力分析,P受拉力F,Q对P向左的摩擦力f
地面对P物体向左的摩擦力f2,根据共点力平衡条件,有
F=f+f2+T
地面对P物体向左的摩擦力为:
f2=3μmg
联立解得
F=5μmg
15.(1)如图所示;(2)16N;(3) ;(4)。
【详解】(1)把物体看成质点受力图如下图
(2)(3)根据受力图,我们把力F分解到水平方向和竖直方向。则
解得
,
即摩擦力大小为16N,动摩擦因数为。
(4)由上面的方程组得
整理得
整理得
(其中 )
则当时,F取得最小值
故
16.,
【详解】当三木块达到平衡状态后,对木块3进行受力分析,可知2和3间弹簧的弹力等于木块3所受的滑动摩擦力。
设2、3两木块间的弹簧伸长,根据平衡条件可得
解得2和3间弹簧伸长量为
2、3两木块间的距离
设1、2两木块间的弹簧伸长,以2木块为研究对象,根据平衡条件可得
即1和2间弹簧的伸长量为
1、2两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量,即得
即1、2两木块间的距离为,2、3两木块间的距离为。
答案第1页,共2页
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