高中物理新教材人教版必修第一册 自测题 3.2 摩擦力 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理新教材人教版必修第一册 自测题 3.2 摩擦力 Word版含解析 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 207.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-09-23 10:32:38 | ||
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文档简介
第三章 相互作用——力
2 摩擦力
1.下列关于动摩擦因数的说法正确的是 ( )
A.物体质量越大,物体与其他物体间的动摩擦因数就越大
B.物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时动摩擦因数比水平放置时要小
C.两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与物体间的压力成反比
D.物体间的动摩擦因数是由接触面的材料和接触面情况确定的,与滑动摩擦力和压力无关
答案:D
2.如图所示,质量m=1 kg的滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,滑块还受到大小为5 N、方向水平向右的力F的作用,g取10 m/s2,则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦力 ( )
A.大小为5 N,方向水平向右
B.大小为5 N,方向水平向左
C.大小为1 N,方向水平向右
D.大小为1 N,方向水平向左
答案:C
3.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上,处于静止状态.现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变
D.水平力F必须逐渐增大
答案:B
4.如图所示,物体A静止在粗糙水平面上,左边用一轻质弹簧和竖直墙相连,弹簧的长度大于原长.现用从0开始逐渐增大的水平力F向右拉A,直到A被拉动,在A被拉动之前的过程中,弹簧对A的弹力F1的大小和地面对A的摩擦力Ff大小的变化情况是 ( )
A.F1减小 B.F1增大
C.Ff先减小后增大 D.Ff始终减小
答案:C
5.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为 ( )
A.1μ1μ2 B.1-μ1μ2μ1μ2 C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ2
解析:最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B恰好不下滑时,μ1F=mBg,A恰好不滑动,则F=μ2(mAg+mBg),所以mAmB=1-μ1μ2μ1μ2,选项B正确.
答案:B
6.某同学在探究摩擦力的实验中采用了图甲所示的装置,将木块放在水平长木板上,用沿水平方向的力拉长木板,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图像,如图乙所示.已知木块质量为1.0 kg,g取10 m/s2.请回答下列问题:
甲 乙
(1)木块与长木板之间的最大静摩擦力Ffmax为 N;?
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力为 N;?
(3)木块与长木板间的动摩擦因数μ= .?
解析:(1)由题图乙可知,在0~4 N随拉力F的增大,摩擦力也增大,可知在拉力大小为0~4 N时,木块与木板间摩擦力为静摩擦力,则最大静摩擦力为
4 N.(2)当拉力达到4 N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间的摩擦力变成了滑动摩擦力.由题图乙可知木块与长木板间的滑动摩擦力为3 N.(3)根据滑动摩擦力公式,得μ=FfFN=310=0.3.
答案:(1)4 (2)3 (3)0.3
【拓展提高】
7.(多选)如图所示,物体P放在Q之上,Q在光滑水平面上.弹簧测力计Ⅰ,其左端与物体P相连,右端与墙相连;弹簧测力计Ⅱ右端与Q相连,左端用手水平拉着.当Ⅰ的示数为2 N时,Ⅱ的示数为3 N,则 ( )
A.P、Q间一定存在一对滑动摩擦力
B.P所受的摩擦力为2 N,Q所受的摩擦力为 3 N
C.P、Q所受的摩擦力大小均为2 N
D.P、Q所受的摩擦力大小均为3 N
解析:对物体P,由二力平衡知识可知物体肯定受到向左的大小为2 N的摩擦力,根据力的作用是相互的,物体P对物体Q肯定有向右的大小为2 N的摩擦力,物体Q受到向左的大小为3 N的拉力,由于地面光滑,地面对物体Q没有摩擦力,故物体Q受力不平衡,向左滑动,P、Q有相对运动,P、Q间摩擦力为滑动摩擦力.选项A、C正确,选项B、D错误.
答案:AC
8.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,绳重及滑轮的轴摩擦不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 ( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
解析:由题意,P相对桌面向右匀速运动,相对于Q向右匀速运动,以P为研究对象,P受到Q对它的滑动摩擦力Ff1=μmg,方向向左,绳对P的拉力F2=Ff1=
μmg,方向向左,桌面对P的滑动摩擦力Ff3=2μmg,方向向左.所以F=Ff1+F2+Ff3=4μmg.选项A正确.
答案:A
9.(多选)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平,则下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.甲图方式中墙受到的推力为2F
B.乙图方式中墙受到的推力为2F
C.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
解析:对于乙图,墙壁在水平方向受到的人的作用力如图a所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F合=2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff=F.对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图b所示.然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图c所示,B受到A的推力F和墙壁的作用力F1',由于F=F1',所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象,A同学的受力情况如图d所示,由于A对B的作用力为F,所以B对A的作用力F2'=F,根据二力平衡可知A所受地面的摩擦力为Ff'=F.选项B、D正确.
a b c d
答案:BD
【挑战创新】
10.如图所示,重物A质量为mA=5 kg,重物B质量为mB=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力为Ff=10 N.为使系统处于静止状态,试求拉力F的大小范围.g取
10 m/s2.
解析:在水平方向上,重物A除了受到向左的拉力F、绳子向右的弹力FT外,还受到桌面的摩擦力.
当拉力F取最小值Fmin时,重物A即将向右滑动,所受摩擦力为方向向左的最大静摩擦力Ff.
由Fmin+Ff=FT和FT=mBg,可得
Fmin=mBg-Ff=2×10 N-10 N=10 N.
当拉力F取最大值Fmax时,重物A即将向左滑动,所受摩擦力为方向向右的最大静摩擦力Ff.
由Fmax=FT+Ff和FT=mBg,可得
Fmax=mBg+Ff=2×10 N+10 N=30 N.
因而,拉力F的大小范围是10 N≤F≤30 N.
答案:10 N≤F≤30 N
2 摩擦力
1.下列关于动摩擦因数的说法正确的是 ( )
A.物体质量越大,物体与其他物体间的动摩擦因数就越大
B.物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时动摩擦因数比水平放置时要小
C.两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与物体间的压力成反比
D.物体间的动摩擦因数是由接触面的材料和接触面情况确定的,与滑动摩擦力和压力无关
答案:D
2.如图所示,质量m=1 kg的滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,滑块还受到大小为5 N、方向水平向右的力F的作用,g取10 m/s2,则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦力 ( )
A.大小为5 N,方向水平向右
B.大小为5 N,方向水平向左
C.大小为1 N,方向水平向右
D.大小为1 N,方向水平向左
答案:C
3.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上,处于静止状态.现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变
D.水平力F必须逐渐增大
答案:B
4.如图所示,物体A静止在粗糙水平面上,左边用一轻质弹簧和竖直墙相连,弹簧的长度大于原长.现用从0开始逐渐增大的水平力F向右拉A,直到A被拉动,在A被拉动之前的过程中,弹簧对A的弹力F1的大小和地面对A的摩擦力Ff大小的变化情况是 ( )
A.F1减小 B.F1增大
C.Ff先减小后增大 D.Ff始终减小
答案:C
5.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为 ( )
A.1μ1μ2 B.1-μ1μ2μ1μ2 C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ2
解析:最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B恰好不下滑时,μ1F=mBg,A恰好不滑动,则F=μ2(mAg+mBg),所以mAmB=1-μ1μ2μ1μ2,选项B正确.
答案:B
6.某同学在探究摩擦力的实验中采用了图甲所示的装置,将木块放在水平长木板上,用沿水平方向的力拉长木板,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图像,如图乙所示.已知木块质量为1.0 kg,g取10 m/s2.请回答下列问题:
甲 乙
(1)木块与长木板之间的最大静摩擦力Ffmax为 N;?
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力为 N;?
(3)木块与长木板间的动摩擦因数μ= .?
解析:(1)由题图乙可知,在0~4 N随拉力F的增大,摩擦力也增大,可知在拉力大小为0~4 N时,木块与木板间摩擦力为静摩擦力,则最大静摩擦力为
4 N.(2)当拉力达到4 N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间的摩擦力变成了滑动摩擦力.由题图乙可知木块与长木板间的滑动摩擦力为3 N.(3)根据滑动摩擦力公式,得μ=FfFN=310=0.3.
答案:(1)4 (2)3 (3)0.3
【拓展提高】
7.(多选)如图所示,物体P放在Q之上,Q在光滑水平面上.弹簧测力计Ⅰ,其左端与物体P相连,右端与墙相连;弹簧测力计Ⅱ右端与Q相连,左端用手水平拉着.当Ⅰ的示数为2 N时,Ⅱ的示数为3 N,则 ( )
A.P、Q间一定存在一对滑动摩擦力
B.P所受的摩擦力为2 N,Q所受的摩擦力为 3 N
C.P、Q所受的摩擦力大小均为2 N
D.P、Q所受的摩擦力大小均为3 N
解析:对物体P,由二力平衡知识可知物体肯定受到向左的大小为2 N的摩擦力,根据力的作用是相互的,物体P对物体Q肯定有向右的大小为2 N的摩擦力,物体Q受到向左的大小为3 N的拉力,由于地面光滑,地面对物体Q没有摩擦力,故物体Q受力不平衡,向左滑动,P、Q有相对运动,P、Q间摩擦力为滑动摩擦力.选项A、C正确,选项B、D错误.
答案:AC
8.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,绳重及滑轮的轴摩擦不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 ( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
解析:由题意,P相对桌面向右匀速运动,相对于Q向右匀速运动,以P为研究对象,P受到Q对它的滑动摩擦力Ff1=μmg,方向向左,绳对P的拉力F2=Ff1=
μmg,方向向左,桌面对P的滑动摩擦力Ff3=2μmg,方向向左.所以F=Ff1+F2+Ff3=4μmg.选项A正确.
答案:A
9.(多选)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平,则下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.甲图方式中墙受到的推力为2F
B.乙图方式中墙受到的推力为2F
C.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
D.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F
解析:对于乙图,墙壁在水平方向受到的人的作用力如图a所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F合=2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为Ff=F.对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图b所示.然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图c所示,B受到A的推力F和墙壁的作用力F1',由于F=F1',所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象,A同学的受力情况如图d所示,由于A对B的作用力为F,所以B对A的作用力F2'=F,根据二力平衡可知A所受地面的摩擦力为Ff'=F.选项B、D正确.
a b c d
答案:BD
【挑战创新】
10.如图所示,重物A质量为mA=5 kg,重物B质量为mB=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力为Ff=10 N.为使系统处于静止状态,试求拉力F的大小范围.g取
10 m/s2.
解析:在水平方向上,重物A除了受到向左的拉力F、绳子向右的弹力FT外,还受到桌面的摩擦力.
当拉力F取最小值Fmin时,重物A即将向右滑动,所受摩擦力为方向向左的最大静摩擦力Ff.
由Fmin+Ff=FT和FT=mBg,可得
Fmin=mBg-Ff=2×10 N-10 N=10 N.
当拉力F取最大值Fmax时,重物A即将向左滑动,所受摩擦力为方向向右的最大静摩擦力Ff.
由Fmax=FT+Ff和FT=mBg,可得
Fmax=mBg+Ff=2×10 N+10 N=30 N.
因而,拉力F的大小范围是10 N≤F≤30 N.
答案:10 N≤F≤30 N