3 摩擦力
一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意)
1.关于摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间,滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间
B.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力
C.有摩擦力一定存在弹力,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直
D.摩擦力的大小与正压力大小成正比
2.下列关于静摩擦力的说法,正确的是 ( )
A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用,并且受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B.静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反
C.静摩擦力的大小可以用公式F=μN直接计算
D.在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度
3.关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是 ( )
A.两物体间没有摩擦力产生,说明两物体间的动摩擦因数μ=0
B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大
C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大
D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度
4.下列哪些情况是因为摩擦力太小的缘故 ( )
A.在沙漠(或沙坑)上走路比在柏油路上费力 B.在冰面上走很容易跌倒
C.船在水上缓慢行驶 D.数钞票时,如果手不沾水会滑
5.一个木块置于粗糙程度处处相同的水平地面上,在一水平拉力的作用下沿地面向前滑行,当水平拉力增大时,木块受到的滑动摩擦力大小将 ( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定
6.粗糙水平地面上有一木箱,现用一水平力拉着木箱匀速前进,则 ( )
A.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
B.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力
C.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
7.自行车在平直公路上前进,下列关于自行车前后轮受到的摩擦力的方向的说法中,正确的是 ( )
A.前后轮受到的摩擦力均向后
B.前后轮受到的摩擦力均向前
C.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
D.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
8.如图所示,在水平面上有一个向右运动的物体,物体的质量为20kg,与水平面间的动摩擦因数为0.1,它在运动过程中还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则物体所受滑动摩擦力的大小为(g取10N/kg)
A.10N,水平向右 B.10N,水平向左 C.20N,水平向右 D.20N,水平向左
9.如图所示,A、B、C三个物体放在水平地面上,A和C各受大小均为5N的水平拉力F1和F2作用,三个物体都保持静止,则AB间的摩擦力、BC间的摩擦力、C和地面间的摩擦力分别为 ( )
A.5N,0,5N B.5N,5N,0 C.5N,0,10N D.5N,5N,10N
10.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上,此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑,若物体与墙壁之间的动摩擦因数为,则物体所受摩擦力的大小为 ( )
A. B. C.G D.
二、填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过细线、轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上,用F向左拉动B,使它以速度v运动,稳定后,弹簧秤示数为T,则此时木块A和木板B之间的摩擦力为 ;若用2F的力向左拉动B,使它向左运动,则当稳定后,弹簧秤示数为 .通过此装置还能测量木块A和木板B之间的动摩擦因数,此时可以 ,结果记为 ,则动摩擦因数的表达式为 .
12.如图所示,在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数=0.4,则使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为 ;如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为 ;此时木块B受到木块A的摩擦力为 .
三、解答题(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
13.一个重为200N的物体,放在水平面上,物体与平面间的动摩擦因数,试求该物体在下列几种情况下受到的摩擦力.(1)物体静止时用F=8N的水平力向右拉物体;(2)物体静止时用F=30N的水平力向右拉物体;(3)物体以15m/s的初速度向左运动,用F=18N的水平向右的力拉物体.
14.如图所示,在水平面上放置两个物体A、B,已知A、B两物体与地面的最大静摩擦力分别为8N和4N,现在有一个水平力F=6N,若(1)向右作用于A物体时,A对B的作用力多大?(2)向左作用于B物体时,A对B的作用力多大?
15.如图所示,GA=20N,GB=10N,A与水平面的滑动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,求下列(1)、(2)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;(2)F=10N;(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F=?
16.如图所示,把一重为G的物体用由小变到大的力F压在粗糙的竖直墙上,物体所受摩擦力f与作用力F之间的关系如何?请在图中画出大致的f—F变化图.
17.如图所示,A物体重力为4N,B物体重力为2N,A、B与水平面间的动摩擦因数都为0.4,则当两物体一起向右做匀速运动时,弹簧对B的作用力大小和水平外力F的大小分别为多大?
第17题图
18.如图所示两本书A和B,逐页交叉后叠放在一起,平放在光滑的水平桌面上.设书每张纸质量为5g,每本书均为200张纸,纸与纸之间的动摩擦因数.问至少需要用多大的水平力,才能将它们拉开?(取g=10N/kg)
3 摩擦力
1. AC 2. D 3. D 4. BD 5. B 6. BC 7. C 8. D 9. B 10. AC
11. T,T,用弹簧秤测量木块A的重力,G,.
12. 8N,12N,0.
13. (1)物体若滑动,所受滑动摩擦力大小为N.
用F=8N的水平力向右拉物体,由于拉力小于滑动摩擦力,所以物体受静摩擦力,大小为8N,方向水平向左.
(2)用F=30N的水平力向右拉物体,由于拉力比滑动摩擦力大很多,所以物体受滑动摩擦力,大小为N,方向水平向左.
(3)由于滑动摩擦力大小与物体的运动速度无关,所以此时物体受滑动摩擦力,大小为20N,方向水平向右.
14. (1)以A、B为整体,最大静摩擦力为12N,而水平力F只有6N,因此A、B整体仍处于静止状态,水平力F向右作用于A物体时,A受静摩擦力为6N,A对B作用力为零.
(2)水平力F向左作用于B物体时,A、B整体仍是处于静止状态,但B所受最大静摩擦力为4N,小于6N,所以B要挤压A,根据平衡条件,B受静摩擦力为4N,A对B作用力为2N.
15. (1)A滑动时所受的滑动摩擦力为N,而开始绳上拉力可达10N,大于A所受滑动摩擦力,所以此时A受滑动摩擦力,大小为8N;
(2)当加一竖直方向的力F=10N时,此时A若滑动,滑动摩擦力为N,而绳上拉力只有10N,所以此时A静止,受静摩擦力,大小为10N;
(3)A匀速运动,所受摩擦力应为10N,有,得F3=5N,即所加的竖直方向的力为5N.
16. 如图所示.
17. 两物体一起向右做匀速运动时,B物体也匀速运动,对B物体,弹簧对它的弹力等于它所受的摩擦力.N
对A、B整体,水平外力F的大小等于两者所受的摩擦力,所以
N
18. 对书A分析,第一张纸受摩擦力为
第二张纸受摩擦力为(有上、下两面)
第三张纸受摩擦力为
……
类似,第二百张纸所受摩擦力为
总摩擦力为
N