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,增大了最大摩擦力
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:选C 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,增大了最大摩擦力,选项A正确;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,选项B正确;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;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,选项D正确.故认识错误的是C.
2.关于弹力、摩擦力,以下说法正确的是( )
A.两物体间如果存在弹力,一定同时存在摩擦力
B.物体的弹性形变增大,弹力一定会随之增大
C.增大两物体间的弹力,物体间的摩擦力也一定会相应增加
D.同一接触面间产生的弹力和摩擦力,方向可以不垂直
解析:选B 根据摩擦力产生条件之一需要物体间有正压力,所以有摩擦力必有弹力,而有弹力时未必有摩擦力,故A错误;物体由于发生弹性形变而具有的力叫弹力,物体在一定范围内形变越大,弹力一定随之增大,故B正确;弹力增大,摩擦力不一定增大.因为弹力增大,滑动摩擦力一定增大,而静摩擦力则不一定增大,故C错误;弹力的方向垂直于接触面,而摩擦力的方向与接触面相切,所以两力方向一定垂直,故D错误.
3.下列有关摩擦力的说法正确的是( )
A.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定有静摩擦力
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.摩擦力可以是阻力也可以是动力
D.由公式μ=可以看出μ与F成正比,与FN成反比
解析:选C 根据静摩擦力的产生条件知,A错误;滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,与运动方向可能相同,B错误;摩擦力既可能是动力,也可能是阻力,C正确;μ仅由接触物体的材料和接触面的粗糙程度决定,与其他因素无关,D错误.
4.(多选)如图所示,A为粗糙长木板,在水平面以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
C.若是v1<v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
D.若是v1>v2,A受到了B所施加向左的滑动摩擦力
解析:选ABD 若A、B速度不相等,两者之间存在相对运动,满足滑动摩擦力产生的条件,具有滑动摩擦力.若速度相等,则没有相对运动或相对运动趋势,所以不存在摩擦力.v1>v2时,B相对于A向左运动,所以B受到A所施加的摩擦力方向向右,A受到B所施加的摩擦力方向向左,综上所述选ABD.
5.如图所示,物体放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力作用,即F1、F2和摩擦力作用,物块处于静止状态,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,物体仍静止不动,则物块受到的摩擦力是( )
A.8 N,方向向右 B.8 N,方向向左
C.2 N,方向向右 D.2 N,方向向左
解析:选C 在未撤去力之前,物体静摩擦力为8 N,因此当撤掉F1,F2不足以推动物体,因此静摩擦力为2 N,方向向右,C正确.
6.重为50 N的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,同时物体还受到一个大小为10 N、方向水平向左的水平拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
A.10 N,水平向左 B.20 N,水平向左
C.10 N,水平向右 D.20 N,水平向右
解析:选A 物体对水平面的压力FN=mg,所以所受滑动摩擦力大小为Ff=μFN=μmg=0.2×50 N=10 N,方向与相对滑动方向相反,水平向左.故选项A正确.
7.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( )
A.0.6 N B.1.2 N
C.2.4 N D.3 N
解析:选C 根据F=μFN,F=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,C正确.
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.已知某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至少为( )
A.μ= B.μ=
C.μ= D.μ=
解析:选B 夹砖机夹起砖时,两“手臂”对砖各有大小为的摩擦力,又因为压力为Fmax,所以μ===,选项B正确.
9.(2019·北京昌平高一期末)如图所示,水平地面上有一货箱,货箱所受的重力G=1 000 N,货箱与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3.某人用F=200 N的水平力拉货箱,没有拉动,则货箱受到的静摩擦力大小为________N;如果拉货箱的水平力增加到400 N,则货箱受到的摩擦力大小为________N(可认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力).
解析:认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,货箱与地面之间的最大静摩擦力大小为fm=μG=0.3×1 000 N=300 N;人用F=200 N的水平力拉货箱,没有拉动,根据平衡知识可知,此时货箱受到的静摩擦力大小f1=F=200 N;如果拉货箱的水平力增加到400 N>fm,则货箱将会被拉动,此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为300 N.
答案:200 300
「能力提升练」
10.某同学骑如图所示的自行车上学时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2;推自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,则( )
A.F1与车前进方向相同 B.F2与车前进方向相同
C.F3与车前进方向相同 D.F4与车前进方向相同
解析:选B 骑车前进时,后轮是主动轮,在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势,故受向前的摩擦力;前轮是从动轮,它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势,故受向后的摩擦力.而推自行车前进时,地面对前后轮的摩擦力方向都向后,综上所述,F1向后,F2向前,F3和F4都向后,A、C、D错误,B正确.
11.如图所示,用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正确的是( )
A.若物体保持静止,则F越大,物体所受摩擦力越大
B.若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦力越小
C.若物体沿墙壁向下滑动,则F越大,物体所受摩擦力越大
D.若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大
解析:选C 物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F无关,物体质量越大,所受摩擦力越大,A、B错误;物体向下滑动时,受到滑动摩擦力作用,大小为Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且与物体的质量无关,C正确,D错误.
12.如图所示,运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,运动员所受的摩擦力分别为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:选C 运动员向上、向下都是匀速运动,且竖直方向上只受重力和摩擦力的作用,由二力平衡知,运动员所受的摩擦力总是向上,大小等于其重力.故C正确.
13.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变为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( )
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:选C 两种情况下m相对于传送带均向左匀速运动,m均受传送带向右的滑动摩擦力,其大小均为Ff=μmg,根据二力平衡的条件F1=F2=Ff=μmg,即F1=F2,kΔx=kΔx′,故Δx′=Δx,正确的选项为C.
14.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?
解析:以木块1为研究对象,它所受到的摩擦力为
F=μFN=μm1g,
根据二力平衡条件,弹簧弹力
T=F=μm1g,
而根据胡克定律T=k(d-L),
所以两木块之间的距离d=+L.
答案:+L
15.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=60 N,
因此A与B间的滑动摩擦力
Ff2=μFN2=20μ N,
A受地面的摩擦力Ff1=μFN1=60μ N,
又由题意得F=Ff1+Ff2=(60μ+20μ)N=80μ N,F=32 N,代入即可得到μ=0.4.
答案:0.4