第2课时　摩擦力课时作业

第2课时　摩擦力
(限时：30分钟)　　　　　　　　　　　　　　　　
?题组1　对摩擦力的理解
1．关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是
(　　)
A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同
B．静摩擦力的方向不一定与物体的运动方向共线
C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力
答案　D
解析　物体所受摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与它的运动方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上，故A、B正确；运动的物体可受静摩擦力作用，如随传送带一起加速的物体，静止的物体可受滑动摩擦力作用，如滑块滑过固定的木板时木板受的摩擦力，故C正确；静摩擦力也可以充当动力，故D错误．
2．下列关于摩擦力的说法正确的是
(　　)
A．摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B．摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用
D．静摩擦力的方向与接触物体间相对运动趋势的方向相反
答案　D
解析　摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A错；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D对；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B错．
3．人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是
(　　)
A．人受到的摩擦力的方向是向下的
B．人受到的摩擦力的方向是向上的
C．人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大
D．人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力增大
答案　BD
解析　人的手与旗杆是相对静止的，人受到的是静摩擦力，方向沿杆向上，由二力平衡可知，摩擦力大小始终等于人的重力大小，故B、D正确．
4．卡车上放一木箱，车在水平路面上运动时，以下说法中正确的是
(　　)
A．车启动时，木箱给卡车的摩擦力向后
B．车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力向前
C．车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力为零
D．车突然制动时，木箱获得向前的摩擦力，使木箱向前滑动
答案　AC
解析　车启动时，卡车及木箱均有向前的加速度，故卡车应给木箱一个向前的摩擦力，其反作用力应向后，故A项正确；匀速运动时，水平方向不受力或合力为零，故B项错误，C项正确．车突然制动时，减速运动，故加速度向后，木箱获得的摩擦力也向后，木箱向前减速滑行，D项错误．
?题组2　静摩擦力的分析与计算
5．如图1所示，顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ.现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正确的是(已知重力加速度为g)
(　　)
图1
A．FN＝Mg，Ff＝F
B．FN＝Mg＋F，Ff＝μMg
C．FN＝Mg＋F，Ff＝F
D．FN＝Mg＋F，Ff＝F
答案　C
解析　对斜面体受力分析如图所示，斜面体保持静止，则：
Ff＝Fcos 30°＝F
FN＝Mg＋Fsin 30°＝Mg＋F，故C正确．
6．木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，如图2所示．现将F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，则下列说法正确的是
(　　)
图2
A．木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B．木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C．木块B所受摩擦力大小是9 N
D．木块B所受摩擦力大小是7 N
答案　C
解析　未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力F1和静摩擦力FA作用，且F1＝FA＝kx＝8 N，木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用，且F2＝FB＝kx＝8 N，在木块B上施加F＝1 N且水平向右的拉力后，由于F2＋F<μGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小FB′＝F2＋F＝9 N，木块A的受力情况不变．
7．如图3所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则
(　　)
图3
A．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g
C．当F>μ2(m＋M)g时，长木板便开始运动
D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动
答案　AD
解析　m在F作用下向右滑行时受的滑动摩擦力为μ1mg，同样m对M的摩擦力也为μ1mg.由M静止可知地面对M的静摩擦力Ff＝μ1mg，且Ff＝μ1mg一定小于等于长木板与地面间的最大静摩擦力．A项对，B项错．无论所加的力F多大，m对M的摩擦力都不会大于μ1mg，木板也就不可能运动，所以C项错，D项对．
8.如图4所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则
(　　)
图4
A.B受到C的摩擦力一定不为零
B．C受到水平面的摩擦力一定为零
C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左
D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
答案　C
解析　由于B受到的重力沿斜面向下的分力与绳对它的拉力关系未知，所以B受到C的摩擦力情况不确定，A错；对B、C整体，受力如图所示，C受到水平面的摩擦力与拉力的水平分力相等，水平面对C的支持力等于B、C的总重力大小与拉力的竖直分力的差值，故C对，B、D错．
?题组3　摩擦力的“突变”——临界现象的分析
9．如图5所示，传送带向右上方匀速运转，石块从漏斗里竖直掉落到传送带上，然后随传送带向上运动．下述说法中正确的是
(　　)
图5
A．石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动
B．石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用
C．石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用
D．开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力
答案　AB
解析　由相对运动可知，石块受到向上的滑动摩擦力，使石块加速向上运动，直到与传送带速度相等，若所经位移大于两轮间距，则石块一直加速；若速度相等时所经位移小于两轮间距，则速度相等后石块与传送带相对静止，此后石块受静摩擦力的作用，方向仍沿传送带向上．
10.如图6所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．质量为1 kg 的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向)(g＝10 m/s2)
(　　)
图6
答案　B
解析　滑块上升过程中受滑动摩擦力，由F＝μFN和FN＝mgcos θ联立得F＝6.4 N，方向向下．当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ<μmgcos θ，滑块不动，滑块受的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F＝mgsin θ，代入可得F＝6 N，方向向上，故B项正确．
?题组4　滑动摩擦力的分析与计算
11．如图7所示，将一质量为3m的长木板静止地放在水平地面上，另一质量为m的木块以水平初速度v0滑上长木板，若木块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数均为μ，则在木块与长木板相对静止之前，长木板受地面的摩擦力大小为
(　　)
图7
A．μmg B．2μmg
C．3μmg D．4μmg
答案　A
解析　木块对长木板的摩擦力向右，大小为μmg，长木板静止，水平方向合力为0，故地面对长木板的摩擦力向左，大小为μmg.
12．已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：
材料
木—金属
木—木
木—冰
钢—钢
动摩擦因数
0.20
0.30
0.03
0.25
图8
如图8所示，一质量为1.0 kg的物块放置在某材料制作的固定斜面上，斜面倾角为30°，现用弹簧秤沿斜面方向以1 m/s2的加速度拉此物块，使其匀加速上升，读得弹簧秤的示数为8.17 N，则两接触面的材料可能是(g取10 m/s2)
(　　)
A．木—金属 B．木—木
C．钢—钢 D．木—冰
答案　C
解析　对物块受力分析，由牛顿第二定律有
F－mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma，
所以μ＝≈0.25，C正确.