2012【优化方案】精品练：物理教科必修1第2章第四节知能优化训练

1．用一个水平力推放在地面上的木箱，没有推动，下列说法中正确的是(　　)
A．水平推力小于木箱受到的摩擦力
B．水平推力等于木箱受到的摩擦力
C．木箱的运动趋势与水平力方向相反
D．木箱受到的合力不为零
解析：选B.木箱之所以不动，是因为水平推力小于木箱受到的最大静摩擦力．物体静止时受到静摩擦力作用，大小等于水平推力，木箱的运动趋势与水平推力的方向相同．木箱静止，合力为零．
2．物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是(　　)
A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
解析：选D.根据滑动摩擦力的表达式f＝μN，所以D项正确；A项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因数，所以A项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以B、C错误．
3．下列说法中不正确的是(　　)
A．人走路时，会受到静摩擦力作用
B．武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的
C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不变
D．在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
解析：选B.走路时，后面的脚用力向后蹬地面，鞋相对地面有向后滑动的趋势，地面对鞋有向前的静摩擦力．前面的脚触地的瞬间，相对地面有向前滑动的趋势，地面对鞋底有向后的静摩擦力．如果地面对鞋底的最大静摩擦力较小，人就容易滑倒．选项A、D正确．战士握竿上攀时，手相对竿有下滑趋势，竿对手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反，故摩擦力的方向向上，选项B错误．手握酒瓶，竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力作用而平衡，静摩擦力总是等于酒瓶的总重力，不变，选项C正确．
4. 在水平力F作用下，重力G的物体沿墙壁静止，如图2－4－9所示，若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为(　　)
图2－4－9
A．μF　　　　　　　　 B．μF＋G
C．G D.
解析：选C.因物体静止，物体与墙之间存在的是静摩擦力，分析物体在竖直方向的受力，由二力平衡可知，物体受到的静摩擦力与重力等大反向，故C项正确．
5. 甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起一长凳的一端，保持凳子的水平，然后各自向两侧拖拉，如图2－4－10，若凳子下表面各处的粗糙程度相同，则谁会取胜？若在乙端的凳面上放四块砖，谁会取胜？
图2－4－10
解析：凳子最终向哪方移动取决于该方的最大静摩擦力是否比另一方大，在粗糙程度相同的情况下，最大静摩擦力的大小取决于正压力的大小，不放砖块时，双方的最大静摩擦力相等，凳子不会移动；放砖块时，乙端的凳面上有四块砖，故乙对凳子的最大静摩擦力要大于甲的，故向乙方向移动，乙获胜．
答案：见解析
一、选择题
1．下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是(　　)
A．静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B．静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同
C．静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直
D．静止物体所受静摩擦力一定为零
解析：选AC.静摩擦力的方向用物体相对哪个方向有运动趋势较难确定，可利用物体受到的摩擦力产生的效果进行判断．静摩擦力的方向是与物体相对运动趋势的方向相反而不是与物体运动方向相反．例如依靠静摩擦力而运动的物体，其摩擦力方向与物体运动方向是相同的．人走路就是靠静摩擦力向前运动的．人受的静摩擦力方向与人前进(运动)方向相同，由此可知A、C正确，B、D都是错误的．
2. 一根质量为m，长为L的均匀长方木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推木条，当木条经图2－4－11所示位置时，桌面对它的摩擦力为(　　)
图2－4－11
A．μmg　　　　　　 B.μmg
C.μmg D．上述选项均不对
解析：选A.压力仍为N＝mg，∴f＝μmg.故A对．本题易错选B.误认为摩擦力大小与接触面积有关．
3. 如图2－4－12所示，将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小．在木板运动的过程中，以下说法正确的是(　　)
图2－4－12
A．木块A受到的是静摩擦力
B．木块A相对于地面是运动的
C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大
D．木块A所受摩擦力的方向向左
解析：选D.木板向左运动，木块A相对于木板向右运动，因此受向左的滑动摩擦力，A错误，D正确；木块A相对地面是静止的，B错误；拉动木板的速度增大时，木块A受到的滑动摩擦力f＝μmg不变，因此弹簧测力计示数也不变，C错误．
4. 如图2－4－13在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小都为F的水平力压木板，使四块砖都悬在空中静止不动，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为(　　)
图2－4－13
A．0　　　　　　　　　　 B．mg
C．2mg D．mg/2
解析：选A.将四块砖作为一个整体，由于均处于静止状态，受力平衡，受力分析如图甲所示，结合对称性得f1＝f4＝2mg，方向竖直向上．再用隔离法将3和4作为研究对象，受力分析如图乙所示，可见3和4所受重力的合力与f4已经平衡，所以竖直方向不再受其他外力，即2和3之间没有摩擦力，选项A正确．
5．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，小木块的运动状态和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(　　)
实验次数 小木块的运动状态 弹簧测力计读数(N)
1 静止 0.3
2 静止 0.5
3 直线加速 0.6
4 匀速直线 0.4
5 直线减速 0.2
A.木块受到的最大摩擦力为0.6 N
B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.5 N
C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同
解析：选BC.由表中所给的运动状态可知，在这五次实验中，有三次小木块受滑动摩擦力，它们的大小是相同的，C对，D错；物块静止时，实验中的最大力为0.5 N，则最大静摩擦力应大于等于0.5 N，A错，B对．
6. 如图2－4－14所示，C是水平地面，A、B是两个长方形的物块，F是作用在物块B上的沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能(　　)
图2－4－14
A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0
解析：选BD.因为A、B一起向右做匀速运动，所以B、C间一定存在滑动摩擦力，故μ2≠0.根据A物块运动状态，判断A不受水平外力(设A、B接触面光滑，A、B间无相对运动趋势，A不受摩擦力作用)，则μ1等于零或不等于零均可．
7. 物体在粗糙的水平面上运动，其位移－时间图线如图2－4－15所示，已知沿运动方向上的作用力为F，物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为f，由图线可知 (　　)
图2－4－15
A．F>f
B．F＝f
C．FD．不能确定F与f的关系
解析：选B.由位移－时间图线可以看出，物体的位移随时间均匀减小，物体做匀速直线运动，由水平方向二力平衡可得：拉力F必与f等大反向，即F＝f，所以B项正确．
8．三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是(　　)
A．fB>fA>fC B．fAC．fB＝fA＝fC D．不能比较大小
解析：选C.三个质量相同的物体，在水平桌面上运动，所受滑动摩擦力f＝μG，不论物体匀速、加速，还是减速运动，摩擦力大小是相等的，故C正确．
9. 如图2－4－16所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物体B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　)
图2－4－16
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v1＝v2，则A、B间无相对运动，故A正确；若v1>v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力，故B、D正确；如果v110. 在图2－4－17中，在μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g＝10 N/kg)(　　)
图2－4－17
A．10 N，向右　　　　　　 B．10 N，向左
C．20 N，向右 D．20 N，向左
解析：选D.f＝μN＝μmg＝0.1×20×10 N＝20 N，方向水平向左，应选D.
二、非选择题
11．在东北的冬季伐木工作中，被伐下的木料常装在钢制滑板上的雪橇上，马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运出，如图2－4－18.在水平冰道上，马在水平方向的最大拉力为1000 N，能够长时间拉着一雪橇匀速前进，马最多能拉多重的木材才能在水平冰道上较长时间匀速前进呢？(已知雪橇及人的总重量为1800 N，雪橇与冰面之间的动摩擦因数为0.02)
图2－4－18
解析：马拉着雪橇匀速运动时
f＝F＝1000 N
由f＝μN＝μ(G0＋G)得
G＝－G0＝(－1800) N
＝4.82×104 N.
答案：4.82×104 N
12. 如图2－4－19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．求：
图2－4－19
(1)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，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？
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？
解析：(1)F＝kx＝20×4 N＝80 N
由F＝f＝μmg得：μ＝＝0.4.
(2)由F＝kx得：F＝20×6 N＝120 N，
此时物体向右加速运动，受滑动摩擦力，
则f＝μmg＝80 N.
(3)撤去弹簧，物体在向右继续滑行时，仍受滑动摩擦力，故f＝μmg＝80 N.
答案：(1)0.4　(2)120 N　80 N　(3)80 N