第3节
摩擦力
基础巩固
1.下列关于摩擦力的说法,正确的是
( )
A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用
解析:摩擦力产生的条件是:两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D正确;摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B、C错误.
答案:D
2.有关静摩擦力的说法中正确的是
( )
A.只有静止的物体才受静摩擦力
B.静摩擦力与压力成正比
C.静摩擦力可能与运动方向垂直
D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反
答案:C
3.下列说法正确的是
( )
A.当动摩擦因数一定时,物体的重力越大,它受的滑动摩擦力也越大
B.由μ=可知,动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,与物体间的相互挤压的弹力N成反比
C.当物体间的压力一定时,滑动摩擦力越大,说明物体间的动摩擦因数越大
D.当μ一定时,物体间的压力越大,则它们之间的摩擦力越大
答案:C
4.如图4-3-5所示为一水平传送带,当传送带静止时,一物体以一定的初速度在传送带上滑动,设它受到的摩擦力大小为f1;当传送带上表面水平向左运动时,该物体仍以一定的初速度在传送带上滑动,设它受到的摩擦力大小为f2,
则f1和f2的大小关系是
( )
A.f1=f2
B.f1>f2
C.f1D.难以确定
答案:A
5.如图4-3-6所示,重力为20
N的物体与木板间的动摩擦因数为0.1,物体向左运动.同时物体受到大小为10
N,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力的大小和方向是
( )
A.2
N,向左
B.2
N,向右
C.10
N,向左
D.12
N,向右
解析:物体重力为20
N,在水平面上运动,所以正压力大小N=20
N,由f=μN,知f=0.1×20
N=2
N.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,所以向右.
答案:B
6.一杂技演员用双手握住一根固定的竖直铁竿,他匀速向上爬时受到的摩擦力为f上,他匀速下滑时受到的摩擦力为f下,则f上和f下的关系是
( )
A.f上向上,f下向下,f上=f下
B.f上向下,f下向上,f上>f下
C.f上向上,f下向上,f上=f下
D.f上向上,f下向下,f上>f下
解析:当杂技演员向上爬时,手和铁竿之间没有相对滑动,在重力的作用下,身体有向下的相对运动趋势,此时演员受静摩擦力,方向向上,大小和重力相等.当演员匀速下滑时铁竿给手的是滑动摩擦力,方向向上,大小和重力相等,故C正确.
答案:C
知能提升
7.如图4-3-7所示,两块木板紧紧夹住木块,一直保持静止,木块重为30
N,木块与木板间的动摩擦因数为0.2,若左右两端的压力F都是100
N,则木块所受的摩擦力大小和方向是
( )
A.30
N,方向向上
B.20
N,方向向上
C.40
N,方向向下
D.100
N,方向向上
解析:两块木板夹住木块,木块保持静止,木块由于受重力作用有向下运动的趋势,故木块受静摩擦力作用且方向向上.在竖直方向重力和静摩擦力平衡,故静摩擦力大小等于30
N,A正确.
答案:A
8.如图4-3-8所示,质量为m的木块置于水平的木板上向左滑行,滑行时木板静止,木板质量M=3m,已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ,则在木块滑行过程中水平面对木板的摩擦力大小为
( )
A.4μmg
B.3μmg
C.2μmg
D.μmg
答案:D
9.如图4-3-9所示A为长木板,上表面粗糙,在水平面上以速度v1向右匀速运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右匀速运动,下列判断正确的是
( )
A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
C.若是v1D.若是v1>v2,A受到B所施加的向左的滑动摩擦力
解析:如果v1=v2则A、B间无相对运动,故A对;如果v1>v2,则B相对于A向左运动,故B受到向右的滑动摩擦力,A相对B向右运动,故A受到向左的滑动摩擦力,故B、D对;如果v1答案:ABD
10.如图4-3-10所示,静止在水平面上的物体,所受重力为200
N,物体和水平面之间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.求下列情况中物体受到的摩擦力:
(1)当给物体施加一个水平向左,大小为F1=10
N的拉力时;
(2)当给物体施加一个水平向左,大小为F2=30
N的拉力时.
答案:(1)10
N,方向水平向右 (2)20
N,方向水平向右
11.把一重力为10
N的木块放在水平长木板上,一端与力的传感器相连,用水平方向的力拉长木板,如图4-3-11甲所示,当拉力逐渐增大时,木板由静止开始加速运动,从计算机屏幕上得到木块与长木板间的摩擦力f随拉力F变化的图乙线,如图所示.根据图线及题意,求:
(1)木块所受最大静摩擦力及滑动摩擦力.
(2)木块与木板间的动摩擦因数.
解析:(1)由图线可知木块所受最大静摩擦力:fmax=6.0
N,滑动摩擦力:
f=5.0
N.
(2)由f=μN,得μ===0.5.
答案:(1)6.0
N 5.0
N (2)0.5
12.要将重300
N的木箱在水平地面上推动,至少需要150
N的水平推力,但在推动以后只需120
N的水平推力就能使它匀速运动.求:
(1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小?
(2)在木箱静止时用100
N的水平力推和在木箱滑动过程中用100
N的水平力推,两种情况下,木箱所受的摩擦力各为多大?
解析:(1)由于使木箱在地面上运动的最小推力是150
N,因此最大静摩擦力fm=150
N;匀速运动时,推力与滑动摩擦力平衡,因此滑动摩擦力f=120
N.
(2)静止时,木箱所受的摩擦力是静摩擦力,它与水平推力平衡,因此静摩擦力大小是100
N.滑动摩擦力大小为120
N,木箱在滑动时,不论推力如何,其受到的摩擦力都是滑动摩擦力,其大小即为120
N.
答案:(1)150
N 120
N (2)100
N 120
N
13.用弹簧测力计测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数μ,有如图4-3-12所示两种装置.
(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力,两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动?
(2)若木块A做匀速运动,甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力FA
(3)若A、B的重力分别为100
N和150
N,甲图中弹簧测力计读数为60
N(当A被拉动时),FA=110
N,求A、B间的动摩擦因数μ.
解析:(1)甲图中只要木块A相对B滑动即可,而乙图中的木块A必须做匀速运动,因为乙图中只有当木块A匀速运
动时,弹簧测力计的读数才与摩擦力大小相等.
(2)甲图中,木块A受到上、下两个接触面上摩擦力的作用,故木块A、B间的摩擦力小于拉力FA.
(3)甲图中,对木块B研究,已知f=F=60
N,N=GB=150
N,根据f=μN,知:A、B间的动摩擦因数μ===0.4.
答案:见解析
图4-3-5
图4-3-6
图4-3-7
图4-3-8
图4-3-9
图4-3-10
图4-3-11
图4-3-12