3.3摩擦力 作业 Word版含解析

第3节　摩擦力

1.关于摩擦力,下列说法正确的是(　D　)
A.运动的物体不可能受到静摩擦力的作用
B.正压力增大,摩擦力一定增大
C.由μ=可知,动摩擦因数μ的单位是N-1
D.摩擦力的方向可能与物体的运动方向不在同一直线上
解析:运动的物体也可能受到静摩擦力的作用,选项A错误;滑动摩擦力及最大静摩擦力都与正压力成正比,但当静摩擦力没有达到最大值时,与正压力无关,B错误;动摩擦因数μ没有单位,选项C错误;摩擦力方向与物体运动方向没有关系,如用手握住一个瓶子往前走,瓶子受到的摩擦力方向是竖直向上的,而它的运动方向是水平向前的,二者互相垂直,D正确。
2.下列关于摩擦力的说法,正确的是(　C　)
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速
D.作用在物体上的静摩擦力不可能使物体加速,只可能使物体减速
解析:摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,但一定是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。当滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同时,使物体加速;当静摩擦力的方向与物体的运动方向相反时,使物体减速,选项A,B,D错误,C正确。
3.轮胎表面都有花纹的沟槽,如图所示。雨天,沟槽能把轮胎与地面间的水排出,保持两者的良好接触以产生足够的摩擦力。沟槽的深度小于2 mm时,轮胎就不应再使用了。这是因为如果沟槽的深度太浅,雨天时轮胎与地面间的摩擦力将(　B　)
A.不再存在
B.由静摩擦力变为滑动摩擦力
C.由滑动摩擦力变为静摩擦力
D.无论沟槽深浅如何,轮胎与地面间始终是滑动摩擦力
解析:如果沟槽的深度太浅,雨天,沟槽不能把轮胎与地面间的水排出,而使轮胎与地面间的最大静摩擦力减小,以致使轮胎发生打滑,静摩擦力变为滑动摩擦力,选项B正确。
4.如图所示,一小男孩通过一根弹簧想把地面上的木箱拖回房间,但试了两次均未拖动。分析图甲、图乙后,下列说法正确的是(　B　)
A.弹簧的弹力等于木箱受到的摩擦力与人所受的摩擦力之和
B.图甲中木箱受到的摩擦力小于图乙中木箱受到的摩擦力
C.图甲中男孩受到的合力小于图乙中男孩受到的合力
D.图甲中男孩受到的合力大于图乙中男孩受到的合力
解析:因两次均未拖动,摩擦力与拉力二力平衡,甲图中的拉力较乙图小,故图甲中木箱受到的摩擦力小于图乙中木箱受到的摩擦力。
5.某消防战士训练时握住旗杆匀速上爬,到顶后再匀速下滑到达底端,下列说法正确的是(　D　)
A.该战士上爬时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的
B.该战士下滑时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的
C.该战士上爬时手握旗杆的力越大,他受到的摩擦力越大
D.换成体重更大的战士匀速上爬时,他受到的摩擦力更大
解析:匀速上爬时,人受静摩擦力,匀速下滑时,人受滑动摩擦力,但无论是上爬还是下滑,摩擦力均与人的重力平衡,即摩擦力方向沿杆向上,且重力越大,摩擦力越大,选项D正确。
6.小陶用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为0.90 N,已知滑块质量为0.3 kg。则滑块与桌面间动摩擦因数为(g取10 m/s2)(　B　)
A.0.1 B.0.3 C.2.0 D.3.0
解析:由滑动摩擦力公式Ff=μFN=μmg,代入数据即得。
7.用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的杯子,使杯子在竖直方向上向上匀速运动。已知杯子与手之间的动摩擦因数μ=0.5,则
(　B　)
A.杯子受到的摩擦力大小为50 N
B.杯子受到的摩擦力大小为40 N
C.当握力进一步增大时,杯子受到的摩擦力将增大
D.当握力逐渐减小时,杯子受到的摩擦力将一直保持不变
解析:由杯子在竖直方向受力平衡得静摩擦力的大小为40 N,故A错误,B正确;握力增大时,竖直方向受力平衡条件不变,杯子受到的摩擦力不变,C错误;握力减小,若当杯子仍保持匀速运动时,静摩擦力不变;若开始下滑时杯子所受滑动摩擦力随握力(正压力)减小而减小,故D错误。
8.如图所示,小孩用水平力推置于水平地面的木箱,当推力大小为F1时未能推动木箱(如图甲);逐渐增大推力某时刻为F2(如图乙),当推力增大到F3时木箱被推动了(如图丙)。则(　C　)
A.甲图中木箱所受摩擦力大于F1
B.乙图中木箱所受摩擦力大于F2
C.丙图中木箱所受摩擦力可能小于F3
D.丙图中木箱所受摩擦力与F3大小一定相等
解析:图甲、乙中木箱未能推动,则所受摩擦力分别与F1,F2大小相等,A,B错误;当增大到F3时木箱被推动了,表明木箱与地面间的最大静摩擦力大小为F3,但一般而言,最大静摩擦力大于滑动摩擦力,则选项D错误,C正确。
9.如图所示,重50 N的物体在水平路面上向左运动,它与路面间动摩擦因数为0.2,同时受到水平向右F=20 N拉力作用,则它所受摩擦力大小和方向应是(　B　)
A.10 N,向左 B.10 N,向右　
C.20 N,向左 D.20 N,向右
解析:摩擦力大小由Ff=μFN=μmg求得,方向则与相对运动方向相反。
10.如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为(　C　)
A.0.6 N B.1.2 N C.2.4 N D.3 N
解析:根据Ff=μFN得Ff=1.2 N,因为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力,所以要把纸从书中拉出,拉力至少应为2.4 N,选项C
正确。
能力提升
11.将质量为1.0 kg的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从零开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动,用力传感器采集木块受到的拉力与摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F大小的变化图象,如图所示,木块与木板间的动摩擦因数为
(　A　)
A.0.3 B.0.5 C.0.6 D.1.0
解析:由图示可知,木块与木板间的滑动摩擦力大小为3 N,由Ff=μmg得μ=0.3。
12.为保障旅客安全出行,铁道部门须对乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示,乘客将携带物品放到以恒定速率运动的水平传送带上,使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查。当乘客将物品无初速度放在传送带上之后,物品(　B　)
A.与传送带相对静止时受到静摩擦力
B.初始阶段受与运动方向相同的摩擦力作用
C.相对传送带静止时受与运动方向相同的摩擦力作用
D.相对地面运动,故一定受到滑动摩擦力
解析:当物品与水平传送带相对静止时,两者之间没有要发生相对运动的趋势,故物品不受静摩擦力,所以A,C错误;初始阶段物品受到摩擦力作用而运动,则摩擦力方向与物品运动方向相同,所以B正确;判断物体是否受滑动摩擦力,是看与接触面有没有发生相对运动,与物品相对地面的运动情况无关,所以D错误。
13.如图所示,物块A静止在水平桌面上。水平力F1=40 N向左拉A,它仍静止。现再用水平力F2向右拉物块A,在F2从零逐渐增大直到把A拉动的过程中,A受到的静摩擦力大小和方向如何变化(　C　)
①先减小后增大至最大　②先增大后减小到零　③先左后右　④先右后左
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
解析:当F2F1时则相反,选项C正确。
14.如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由表分析可知,下列选项正确的是(　C　)
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.4
2
静止
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
A.木块受到的最大静摩擦力为0.7 N
B.木块受到的最大静摩擦力为0.6 N
C.在这5次实验中,木块受到的摩擦力大小有3次是相同的
D.在这5次实验中,木块受到摩擦力大小各不相同
解析:第1次和第2次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第3次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力Ffm,因此可知,最大静摩擦力范围0.6 N≤Ffm<0.7 N,故选项A,B均错误;滑动摩擦力与运动情况无关,因此第3,4,5次的摩擦力大小相等,故选项C正确,D错误。
15.如图所示,水平传送带上放一物体,当传送带向右以速度v匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx;当传送带向右的速度为2v时,物体处于静止状态时弹簧的伸长量为Δx′。则关于弹簧前、后的伸长量,下列说法中正确的是(　C　)
A.弹簧伸长量将减小,即Δx′<Δx
B.弹簧伸长量将增加,即Δx′>Δx
C.弹簧伸长量不变,即Δx′=Δx
D.无法比较Δx和Δx′的大小
解析:物体处于静止状态时,弹簧弹力与摩擦力平衡,而两种情况下物体所受摩擦力相等,故弹簧伸长量相等,选项C正确。
16.质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力F。(取g=10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(3)物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力是
多大?
解析:物体与地面间压力为FN=mg,则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为Fmax=μFN=μmg=0.5×2×10 N=10 N。
(1)当推力F=5 N时,F(2)当推力F=12 N时,F>Fmax,物体滑动,则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑=μFN=μmg=10 N。
(3)物体运动过程中突然把推力去掉,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力,其大小仍为F滑=10 N。
答案:(1)5 N　(2)10 N　(3)10 N
17.如图所示,A物体重力为20 N,B物体重力为10 N,力F竖直向下,A与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,求(1)(2)两种情况下物体A受什么摩擦力?大小如何?(假设最大静摩擦力等于滑动摩
擦力)
(1)F=0时由静止释放B物体;
(2)F=10 N时由静止释放B物体;
(3)若要使A匀速运动,所加力F的大小是多少?
解析:(1)F=0时,A所受最大静摩擦力为F静max=μmAg=8 N,此时mBg>
F静max,故A将运动,A所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为F滑=μmAg=8 N。
(2)当F=10 N时,A所受最大静摩擦力为F静max′=μ(F+mAg)=12 N,此时mBg10 N。
(3)若A匀速运动,此时滑动摩擦力大小等于B的重力大小,故此时有μ(mAg+F)=mBg,代入数据得F=5 N,故所加力F的大小是5 N。
答案:(1)滑动摩擦力　8 N　(2)静摩擦力　10 N
(3)5 N