3 摩擦力
A级 抓基础
1.关于物体受静摩擦力的叙述中,正确的是( )
A.静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同
C.静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势的方向垂直
D.静止物体所受静摩擦力一定为零
解析:静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反,与运动方向之间没有关系,既可以相同,可以相反,也可以有任意夹角,但一定与相对运动趋势方向相反,故A对,B、C错;静止物体可以受到静摩擦力的作用,比如用力推桌子而桌子没动,说明有静摩擦力平衡了推力,D错.
答案:A
2.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:相互压紧的粗糙物体间有相对运动,或有相对运动趋势,则两物体间存在摩擦力,故A错误;摩擦力总是阻碍物体相对运动,故B错误;运动物体受到的摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,故C错误;两物体以共同的速度运动,两物体相对静止,但物体间有相对运动趋势,则两物体间的摩擦力为静摩擦力,故D正确;故选D.
答案:D
3.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
解析:M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,A正确;N处支持力与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上, B错误;摩擦力与接触面平行,故C、D错误.
答案:A
4.(多选)物体b在力F作用下将物体a向光滑的竖直墙壁挤压.如图所示,a处于静止状态.则( )
A.a受到的摩擦力有两个
B.a受到的摩擦力大小不随F变化
C.a受到的摩擦力大小随F的增大而增大
D.a受到的摩擦力方向始终竖直向上
解析:对于a,由于墙壁光滑,只受到b对a的摩擦力,所以a受重力、b对a的压力、墙壁的弹力、b对a的静摩擦力处于平衡状态,则b对a的摩擦力等于a的重力,方向竖直向上,F增大,摩擦力大小不变,始终等于a的重力.故B、D正确,A、C错误.故选BD.
答案:BD
5.A、B、C三个物体如图所示放置在水平面上,所有接触面均不光滑,有一个水平向右的力F作用在物体C上,使A、B、C一起向右做匀速运动,则( )
A.B对A的静摩擦力方向水平向左
B.B对A的静摩擦力方向水平向右
C.C对A的静摩擦力方向水平向左
D.A对C的静摩擦力方向水平向右
解析:物体B相对地面水平向右运动,所受地面的滑动摩擦力方向向左,因B匀速运动,故A对B的静摩擦力方向水平向右,从而B对A的静摩擦力方向水平向左,A正确,B错误;物体A水平向右匀速运动,B对它的静摩擦力方向水平向左,因而C对A的静摩擦力方向水平向右,A对C的静摩擦力方向水平向左,C、D错误;故选A.
答案:A
6.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出的过程中( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,拉力逐渐减小
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变
解析:匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,故材料受到的支持力不变,故C错误;而在拉动过程中动摩擦因数不变,由F=μFN,可知摩擦力是不变的,故A、B错误;因为材料做匀速直线运动,摩擦力不变,所以工人的拉力是不变的,故D正确.
答案:D
[B级 提能力]
7.(多选)水平的皮带传输装置如图所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,随后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端,在传输过程中,该物体受摩擦力情况是( )
A.在AC段受水平向左的滑动摩擦力
B.在AC段受水平向右的滑动摩擦力
C.在CB段不受静摩擦力
D.在CB段受水平向右的静摩擦力
解析:在AC段滑块向右加速运动,加速度向右,故合力向右;滑块受重力、支持力和滑动摩擦力,滑动摩擦力提供加速度,所以滑动摩擦力向右,故A错误,B正确;在CB段滑块匀速直线运动,加速度为零,故合力为零;滑块受到重力和支持力,若有摩擦力,合力不为零,故C正确,D错误.
答案:BC
8.如图所示,物体A放在水平地面上,在两个水平力F1与F2的作用下保持静止,已知F1=10 N,F2=2 N,以下分析正确的是( )
A.若去掉F1,则A一定向左运动;若去掉F2,则A一定向右运动
B.若去掉F1,A一定仍保持静止,且所受的摩擦力大小为2 N,方向水平向右
C.若去掉F2,A一定仍保持静止,且所受的摩擦力大小为10 N,方向水平向左
D.由于不知道动摩擦因数及A的质量的具体数值,所以以上说法都不对
解析:对A有:f=F1-F2=8 N,方向水平向左,知最大静摩擦力为大于等于8 N.若去掉F1,此时F2与静摩擦力平衡,仍然静止.根据二力平衡,所受静摩擦力f=F2=2 N,方向与F2相反,向右,故A错误,B正确.若去掉F2,物体受到F1=10 N与摩擦力作用,最大静摩擦力大于8 N,如果最大静摩擦力大于10 N,则A仍然静止,如果最大静摩擦力小于10 N,则物体A所受合外力不为零,物体运动,故C错误,D错误.故选B.
答案:B
9.如图所示,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向如图所示,B轮上带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,则关于P、Q所受摩擦力的判断正确的是( )
A.P受到的是静摩擦力,方向向下
B.P受到的是滑动摩擦力,方向向上
C.Q受到的是静摩擦力,方向向上
D.Q受到的是滑动摩擦力,方向向下
解析:P点位置在与主动轮接触的皮带上,轮子带着传送带运动,故传送带相对轮子有向上运动的趋势,但没有相对滑动;故P点受到的是静摩擦力;P受到的摩擦力方向向上,故A错误,B错误;Q点位置在与从动轮接触的皮带上,轮子是在传送带的带动下运动的,没有打滑,故受到的也是静摩擦力,因皮带向上的运动,故Q相对于皮带有向下的运动趋势;故Q受到的摩擦力方向向上;故C正确,D错误.
答案:C
10.(多选)如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方体物块,F是作用在物块B上的沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
解析:A、B以共同的速度做匀速直线运动,A处于平衡状态,A所受的合外力应为零,故B对A无摩擦力作用.把A、B看作一整体,分析可知地面对B有摩擦力作用,故μ2一定不为零,μ1可能为零,也可能不为零(此时A、B无相对运动趋势).故B、D正确.
答案:BD
11.把重量为G的物体,用一个水平推力F=kt(k为常数,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如图所示.从t=0开始,物体所受的摩擦力F′随时间的变化关系是图中的( )
解析:由于物体受的水平推力F=kt,由二力平衡得,墙与物体间的压力FN=kt.当F比较小时,物体受到的摩擦力F′小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体所受的摩擦力为滑动摩擦力.由F′=μFN得,滑动摩擦力F′=μkt,当摩擦力F′大小等于重力G时,由于惯性作用,物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力.随着时间的增加,摩擦力将大于重力,物体做减速运动直至静止,滑动摩擦力将突变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡.
答案:B
12.如图所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B,A与地的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.
解析:以A物体为研究对象,其受力情况如图所示:
则物体B对其压力FN2=GB=20 N
地面对A的支持力FN1=GA+GB=40 N+20 N=60 N
因此A受B的滑动摩擦力Ff2=μFN2=20μ
A受地面的摩擦力:Ff1=μFN1=60μ
又由题意得:F=Ff1+Ff2=60μ+20μ=80μ,F=32 N
代入即可得到:μ=0.4.
答案:0.4