3.3摩擦力 B组作业 Word版含解析

1.下列关于弹力和摩擦力的说法中,正确的是(　D　)
A.静止的物体不可能受到滑动摩擦力
B.轻杆对物体的弹力方向总是沿杆的方向
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.物体间有摩擦力必定有弹力,且弹力方向和摩擦力方向必定是垂
直的
解析:静止的物体可能受到滑动摩擦力作用,如木块在桌面上运动时,桌面静止,但是受到的却是滑动摩擦力,故选项A错误;杆对物体的弹力不一定沿杆,这要根据物体所处状态进行判断,故选项B错误;物体所受摩擦力方向和其运动方向可能相同、相反、垂直等,如物体在转盘上随转盘一起匀速转动时,摩擦力与其运动方向垂直,故选项C错误;物体间有摩擦力必定有弹力,但有弹力不一定有摩擦力,且弹力方向和摩擦力方向必定是垂直的,故选项D正确。
2.如图所示,汽车B在水平路面上以速度v1向右运动,某一时刻车上的货物A以速度v2向右运动。下列判断正确的是(　B　)
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:滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,若v1v2,货物A相对汽车B向后运动,则货物受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力,选项C,D错误。
3.如图所示,在工地上,用皮带运输机运送货物,下列说法正确的是
(　B　)
A.把货物匀速向高处输送的过程中,货物没有受到摩擦力
B.把货物匀速向高处输送的过程中,货物受到平行传送带向上的摩
擦力
C.把货物匀速向低处输送的过程中,货物没有受到摩擦力
D.把货物匀速向低处输送的过程中,货物受到平行于传送带向下的摩擦力
解析:货物匀速输送的过程中,由于重力作用,货物始终有相对传送带向下运动的趋势,故所受静摩擦力始终沿传送带向上。
4.某人推着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2;该人骑着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4。则下列说法中正确的是(　D　)
A.F1与车前进的方向相同
B.F2与车前进的方向相同
C.F3与车前进的方向相同
D.F4与车前进的方向相同
解析:推着自行车前进时,两个轮子都受阻力,骑着自行车前进时,后轮所受的摩擦力是动力,方向向前。
5.如图所示,m和M两物体用绕过滑轮的细线相连。m和竖直墙壁接触,且跟竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,悬线保持竖直。由于M>m,M向下运动,m向上运动。M上升的过程中受到墙壁的滑动摩擦力为(　D　)
A.μmg B.μMg
C.(M-m)g D.0
解析:因悬线竖直,则m和竖直墙壁虽接触但无弹力,而相互间的弹力是摩擦力产生的必要条件。
6.小陶用如图所示的器材研究摩擦力的性质,已测得其中滑块的质量为m=0.3 kg,经查表知木质滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.6,现小陶用弹簧测力计拉滑块对它施加一个水平向右的F=2.0 N的拉力但没有拉动,取g=10 m/s2,则此时滑块所受的摩擦力的大小为(　C　)
A.1.2 N B.1.8 N C.2.0 N D.3.2 N
解析:因未拉动滑块,所受摩擦力与拉力二力平衡。
7.如图,小明为妈妈打油,因担心手中竖直拿着的油瓶子掉下去,总是努力把它握得更紧些,这样做的最终目的是(　D　)
A.增大油瓶子所受的合外力　
B.增大手对油瓶子的压力
C.增大手对油瓶子的摩擦力　
D.增大手对油瓶子的最大静摩擦力
解析:瓶子在竖直方向受重力和静摩擦力,两者相等,为了防止瓶子掉下去,努力把它握得更紧一些,即通过增大压力来增大最大静摩擦力,防止重力大于最大静摩擦力而掉下去。
8.如图所示为某新型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率。已知该新型夹砖机能夹起质量为m的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则“手臂”与砖之间的动摩擦因数μ至少为(　B　)
A. B. C. D.
解析:对砖进行受力分析,根据平衡条件得2Ff=mg,2μFmax=mg,解得
μ=,故选B。
9.图示为小孩从t=0时刻起逐渐增大推力推动箱子过程中三个时刻(t1,t2和t3)的漫画图。据此,小王总结出四个箱子与水平地面之间的摩擦力Ff随时间t变化的关系图,其中可能正确的是(　C　)
解析:当物体不动时,所受的静摩擦力等于推力,随推力的增大静摩擦力逐渐增大;当物体被推动后,摩擦力为滑动摩擦力,小于最大静摩擦力,且大小保持不变,故选项C正确。
10.如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均呈水平。欲将黑白毛巾分离开来,设每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为(　D　)
A.μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg
解析:根据受力平衡,黑毛巾有四个面受到摩擦力,平衡时有F=Ff1+
Ff2+Ff3+Ff4=μ·mg+μmg+μ·mg+μ·2mg=5μmg,故选项D正确,A,B,C错误。
能力提升
11.如图所示,匀速运动的传送带上有物体a,b,c。a物体以初速度v0=0轻放在传送带上,b物体与传送带一起做匀速运动,c物体被传送带推上静止的工作台,则下列关于a,b,c物体受到传送带的摩擦力的说法正确的是(　A　)
A.a物体所受摩擦力向前 B.b物体所受摩擦力向前
C.b物体所受摩擦力向后 D.c物体所受摩擦力向后
解析:a物体被加速,所受摩擦力方向向前,选项A正确;b物体与传送带一起做匀速运动,不受摩擦力,选项B,C错误;c物体相对于传送带的运动方向向后,故受摩擦力方向向前,选项D错误。
12.木块A,B的重力均为40 N,它们与水平地面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Δx=2.0 cm,弹簧的劲度系数k=400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=15 N的水平力推木块B,如图所示,力F作用后(　D　)
A.木块A所受静摩擦力大小为15 N
B.弹簧的压缩量变为2.5 cm
C.木块B所受静摩擦力为0
D.木块B所受静摩擦力大小为7 N
解析:未加F时,木块A,B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,则弹簧弹力为F1=kx=400 N/m×0.02 m=8 N;木块A,B与地面间的最大静摩擦力至少为Ffm=μG=0.25×40 N=10 N。施加F后,对木块B有F>F1,即木块B有向左的运动趋势,而F-F1=7 N13.如图是某小组同学为研究动摩擦因数所设计的实验装置。其中A为一质量为M的长直木板,B为木板上放置的质量为m的木块,Q为木块右端连接的一弹簧测力计。实验时用力将A从B的下方抽出。若实验条件较为理想,则(　B　)
A.只有将木板A匀速抽出才能从Q上读取稳定读数
B.将木板A加速、减速或匀速抽出均能从Q上读取稳定读数
C.通过该方法不能测得A与B之间的动摩擦因数
D.通过该方法可测得A与地面之间的动摩擦因数
解析:用力将A从B的下方抽出达到稳定状态时,在水平方向上B所受的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡,根据滑动摩擦力公式F=μFN可知,无论木板A是做匀速直线运动还是变速直线运动,都不会改变木块受到的摩擦力大小,木块相对地面总是静止的,均能从Q上读取稳定读数,选项A错误,B正确;当B达到稳定状态时,弹簧测力计的读数与B所受的滑动摩擦力大小相等,B对木板A的压力大小等于B的重力mg,由F=μFN,得μ=,从Q上读取F,则可求得A与B之间的动摩擦因数μ,选项C,D错误。
14.如图所示,用水平力F将物体压在竖直粗糙墙壁上,墙平整且足够高。当力F从零开始随时间均匀增大时(即F=kt,k为恒量,t为时间),则从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的
(　B　)
解析:开始时FfG,做减速运动,直到静止,物体静止后,摩擦力变为静摩擦力,Ff=G,故正确选项为B。
15.如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm,用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动。当弹簧的伸长量为4 cm 时,物体恰在水平面上做匀速直线运动。
(1)求物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,则物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
解析:(1)物体恰在水平面上做匀速直线运动,由胡克定律和平衡条件,有关系式
F1=kx1=Ff=μF N=μmg,
则物体与水平面间的动摩擦因数
μ===0.4。
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,则物体受到的水平拉力
F2=kx2=20 N/cm×6 cm=120 N;
这时物体受到的摩擦力为
Ff′=μmg=0.4×200 N=80 N。
答案:(1)0.4　(2)120 N　80 N
16.有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图甲所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个质量为0.24 kg 的砝码,砝码静止时,按钮弹簧压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为0.6 kg的书,当按钮弹簧压缩量也为2.4 mm时,这本书恰好匀速运动(如图乙)。最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,试求:
(1)笔内按钮弹簧的劲度系数;
(2)书与桌面间的动摩擦因数大小;
(3)若用这支圆珠笔垂直顶着一质量为0.1 kg的书本(如图丙),书本刚好沿竖直光滑墙面匀速下滑(圆珠笔未动),求此时按钮弹簧的压缩量(已知书本与圆珠笔按钮间的动摩擦因数μ′=0.5)。
解析:(1)m1g=kx,
代入数据得k=1 000 N/m。
(2)由匀速运动得,弹力大小等于滑动摩擦力大小,则
kx=μm2g,代入数据得μ=0.4。
(3)匀速下滑时,书本重力等于滑动摩擦力
Ff=μFN=μ′kx,μ′kx=m3g,
代入数据得x=2×10-3 m。
答案:(1)1 000 N/m　(2)0.4　(3)2×10-3 m