高中物理教科版必修一检测 第2章 4.摩擦力 Word版含解析

4.摩擦力
课时过关·能力提升
一、基础巩固
1.(多选)关于摩擦力,下列说法正确的是(　　)
A.受到静摩擦力的物体不一定是静止的
B.受到滑动摩擦力的物体不一定是运动的
C.具有相对运动的两个物体之间一定有滑动摩擦力
D.只能在两个静止的物体之间才能有静摩擦力
解析:静止的物体也可能受到滑动摩擦力,比如物体在桌面上滑动时,桌面是静止的,但受到物体给它的滑动摩擦力;运动的物体也可能受到静摩擦力,比如被传送带传送到高处的物体受到传送带的静摩擦力,选项A、B正确,选项D错误;滑动摩擦力的产生需要三个条件:①物体间接触且挤压;②接触面粗糙;③物体间有相对运动,三个条件必须同时满足,选项C错误.
答案:AB
2.关于相互接触的两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法正确的是(　　)
A.有摩擦力一定有弹力
B.摩擦力的大小与弹力成正比
C.有弹力一定有摩擦力
D.弹力是动力,摩擦力是阻力
解析:根据弹力和摩擦力产生的条件知,有摩擦力必定有弹力,但有弹力不一定有摩擦力,选项A正确,选项C错误;滑动摩擦力与弹力(压力)成正比,静摩擦力大小与弹力(压力)大小无关,选项B错误;弹力和摩擦力都可以是动力,也可以是阻力,还可能既不是动力也不是阻力,选项D错误.
答案:A
3.一物体置于粗糙水平地面上,按下图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　)
/
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.f甲>f乙>f丙 B.f乙>f甲>f丙
C.f丙>f乙>f甲 D.f甲=f乙=f丙
解析:滑动摩擦力f=μN,滑动摩擦力与接触面的动摩擦因数和压力有关.三种情况下,μ相同,N也相等,故三种情况下的滑动摩擦力相等.
答案:D
4.杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f1和f2,那么(　　)
/
A.f1向下,f2向上,且f1=f2
B.f1向下,f2向上,且f1>f2
C.f1向上,f2向上,且f1=f2
D.f1向上,f2向下,且f1=f2
解析:人匀速向上运动时,摩擦力与重力平衡,下滑时也如此,摩擦力方向始终向上,且始终等于重力,故C正确.
答案:C
5.已知一些材料间动摩擦因数如下:
材料
钢—钢
木—木
木—金属
木头—冰
动摩擦因数
0.25
0.30
0.20
0.03
质量为1 kg的物块放置于水平面上,现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动此物块时,读得弹簧测力计的示数为3 N,则两接触面的材料可能是(g取10 m/s2)(　　)
A.钢—钢 B.木—木
C.木—金属 D.木头—冰
解析:物块所受滑动摩擦力f=F=3 N,物块对水平面的压力N=mg=10 N,由f=μN得μ=
??
??
=
??
????
=
3
10
=0.30,故选项B符合题意.
答案:B
6.用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小.把一个木块A放在长木板B上,长木板B放在粗糙水平地面上,在恒力F'作用下,长木板B在水平面上以速度v做匀速直线运动,水平弹簧测力计的示数为F.下列说法正确的是(　　)
A.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于F
B.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于F'
C.若长木板B以2v的速度匀速运动时,木块A受到的摩擦力的大小等于2F
D.若用2F'的力作用在长木板B上,木块A受到的摩擦力的大小等于2F'
解析:A稳定时,A保持静止,A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力,由平衡条件可知,木块A受到的滑动摩擦力大小等于拉力F,故选项A正确,B错误;B以2v速度运动或用2F'的力拉B时,由于A、B间动摩擦因数不变,A对B的压力不变,故摩擦力仍为F,选项C、D错误.
答案:A
7.如图所示,质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用,求物体所受的摩擦力.(g取10 m/s2)
解析:物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,压力N=mg=200 N
故物体受到的摩擦力大小为
f=μN=0.1×200 N=20 N
摩擦力方向水平向左.
答案:20 N,水平向左
二、能力提升
1.自行车是很普及的代步工具,不论它的品牌如何,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识.下列对其认识错误的是(　　)
A.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,增大了摩擦力
B.车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力
C.车轴处一般有滚珠,变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力
D.刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力
解析:车轴处一般有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,选项C错误.
答案:C
2.(多选)用手握住一个盛有一部分油的油瓶,油瓶始终静止处于竖直方向,如图所示,下列说法正确的是(　　)
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A.瓶中油越多,手必须握得越紧
B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D.摩擦力的大小等于油瓶与油的总重力的大小
解析:手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力平衡,油瓶越重,它受到的静摩擦力越大.如果手握得不够紧,手与瓶间的压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶与油的总重力,油瓶就会掉下来.手握得越紧,手与瓶间的压力越大,最大静摩擦力也越大.只要最大静摩擦力大于油瓶与油的总重力,油瓶受到的静摩擦力就与油瓶和油的总重力平衡.可见选项B错误,A、C、D正确.
答案:ACD
3.如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是(　　)
A.若v1B.若v1C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
解析:若v1v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故C、D错误.
答案:B
4.(多选)小雪和她所在的物理学习兴趣小组在探究摩擦力的过程中,用两块完全相同的木板将一个正方体木块夹住,设正方体木块A重6 N,用F1=F2=10 N的水平推力通过P、Q两木板把A木块夹住,木板与A木块间的动摩擦因数为0.4,上图为它的正视图,现要将A木块沿竖直方向匀速拉出,则拉力大小可能为(　　)
/
A.1 N B.2 N C.8 N D.14 N
解析:由于不确定是从上方还是从下方拉出,故有两种情况,无论按哪种情况拉出,滑动摩擦力均为f=2μN=2×0.4×10 N=8 N.考虑重力,若将A木块沿竖直方向向上匀速拉出,则拉力为8 N+6 N=14 N,选项D正确;若将A木块沿竖直方向向下匀速拉出,则拉力为8 N-6 N=2 N,选项B正确.
答案:BD
5.在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图像,如图乙所示.已知木块质量为0.78 kg,重力加速度g取10 m/s2,
求木块与长木板间的动摩擦因数和木块受到的最大静摩擦力大小.
/
解析:由题图乙可知,木块受到的滑动摩擦力为f=3.12 N,最大静摩擦力大小为f静max=4 N
木块对长木板的压力等于木块的重力,即N=mg=7.8 N
由f=μN得μ=
??
??
=
3.12N
7.8N
=0.4.
答案:0.4　4 N
6.水平桌面上放着一个重力为100 N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,若在木块上施加一水平拉力F=26 N时,刚好能够拉动木块,求:
(1)木块与桌面间最大静摩擦力的大小.
(2)若木块处于静止状态时,施加F=15 N的水平向右的拉力,木块所受的摩擦力.
(3)若木块处于静止状态时,施加F=35 N的水平向右的拉力,木块所受的摩擦力.
解析:(1)木块与桌面间最大静摩擦力的大小为26 N.
(2)木块处于静止状态时,施加F=15 N的水平向右的拉力,木块所受的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得,摩擦力大小为f=F=15 N,方向水平向左.
(3)若木块处于静止状态时,施加F=35 N的水平向右的拉力,大于最大静摩擦力,木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,则N=G,f=μN=0.25×100 N=25 N,方向水平向左.
答案:(1)26 N　(2)15 N,水平向左　(3)25 N,水平向左