滑动摩擦力及其影响因素
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.三个质量相同的物体,与水平桌面间的动摩擦因数相同,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。由f=μN知f的大小只与μ和N有关,与物体的运动状态无关,由于该题中N与重力G大小相等,故f相同,则C正确,A、B、D错误。
2.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是
( )
A.动摩擦因数与正压力成正比
B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关
D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定
【解析】选C。动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定,与其他因素无关,A、B、D错误,C正确。
3.自行车是很普及的代步工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识。下列对自行车的认识错误的是
( )
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。
4.如图所示,将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上,长方体木块的各个表面粗糙程度相同。若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动,示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3之比为
( )
A.1∶1∶1
B.2∶3∶6
C.6∶3∶2
D.以上都不对
【解析】选A。滑动摩擦力的大小与接触面上的压力成正比,与接触面积的大小无关,因此尽管三种情况下的接触面积不同,但是木块对桌面的压力是相同的,又由于动摩擦因数相同,所以三种情况下木块受到的滑动摩擦力大小相同,所以保持木块匀速运动的弹簧测力计的拉力大小相等。则A正确,B、C、D错误。
二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
5.如图所示,物体A重40
N,物体B重20
N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住。当水平力F为32
N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数。
【解析】以物体A为研究对象进行受力分析,水平方向上除外力F外,它还受到物体B对它水平向左的滑动摩擦力fBA、地面对它水平向左的滑动摩擦力f地A,如图所示,
由平衡条件得F=fBA+f地A
其中fBA=μGB,f地A=μ(GA+GB)
联立以上三式解得μ=0.4。
答案:0.4
(10分钟·20分)
6.(6分)如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑。若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,那么A物体与墙面间的摩擦力为
( )
A.Ff=μmg 向上
B.Ff=mg 向下
C.Ff=F 向下
D.Ff=μF 向上
【解析】选D。由于物体匀速下滑,因此物体所受摩擦力的方向向上,在竖直方向上由二力平衡得Ff=mg。根据滑动摩擦力大小的计算公式有:Ff=μFN,FN=F,因此Ff=μF,所以A、B、C错误,D正确。
7.(14分)如图所示,一轻质弹簧的劲度系数为500
N/m,一端固定于质量为10
kg的物体A上,通过该轻质弹簧用一水平力F拉物体。(g取10
N/kg)
(1)当弹簧的伸长量为4
cm时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,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,物体受到的摩擦力为多大?
【解析】(1)对物体受力分析知F2=kx,f2=μN=μmg
又物体做匀速直线运动,所以
F2=f2,μ===0.2。
(2)物体受滑动摩擦力
f3=μN=μmg=0.2×10×10
N=20
N。
答案:(1)0.2 (2)20
N
关闭Word文档返回原板块
PAGE 静摩擦力及其影响因素
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.如图所示,在水平面上,当沿水平方向的力F1=20
N,F2=11
N时,物体A保持静止。现保持F2不变,当F1减小到17
N时,物体受到的摩擦力大小是
( )
A.6
N B.9
N C.28
N D.31
N
2.如图所示,自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向( )
A.都向后
B.都向前
C.前轮向后,后轮向前
D.前轮向前,后轮向后
3.如图所示,一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,下列说法中正确的是
( )
A.此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力
B.此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡
C.此人推车的力增大时,汽车受到的摩擦力将保持不变
D.此人推车的力增大时,汽车受到的摩擦力将不断减小,直到汽车能够运动起来为止
4.下列各图中物体A和B始终保持相对静止,关于物体A是否受摩擦力作用及物体A受的摩擦力方向,下列说法正确的是
( )
A.甲图中物体A受到向左的摩擦力
B.乙图中物体A不受摩擦力
C.丙图中物体A不受摩擦力
D.丁图中物体A受到向右的摩擦力
二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
5.质量为2
kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长3
cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2
cm,已知弹簧的劲度系数为k=200
N/m,(g取10
N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力。
(2)物体和地板间的动摩擦因数。
【加固训练】
分析图中各种情况下物体A所受摩擦力的方向。
(10分钟·20分)
6.(6分)(多选)物体C置于水平地面上,A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连,C的上表面水平,连接B的轻绳水平,整个系统处于静止状态,如图所示。下列说法正确的是
( )
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可以是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可以是光滑的
【加固训练】
(多选)如图,物体A放在水平地面上,在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止。已知F1=8
N,F2=1
N,则
( )
A.若去掉F1,A一定静止
B.若去掉F1,A一定向左运动
C.若去掉F2,A可能静止
D.若去掉F2,A一定向右运动
7.(14分)如图所示,GA=20
N,GB=10
N,A与水平面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,判断下列(1)(2)两种情况下物体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)当F=0时;
(2)当F=10
N时;
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F的大小是多少?
【加固训练】
如图所示,用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上,已知木块所受的重力G=6
N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25。问:
(1)当F=25
N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F增大为30
N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当F=10
N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
PAGE 静摩擦力及其影响因素
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.如图所示,在水平面上,当沿水平方向的力F1=20
N,F2=11
N时,物体A保持静止。现保持F2不变,当F1减小到17
N时,物体受到的摩擦力大小是
( )
A.6
N B.9
N C.28
N D.31
N
【解析】选A。初始状态下,物体所受摩擦力f=F1-F2=9
N,可知物体受到的最大静摩擦力fmax≥f=9
N,当F1减小到17
N时,F1′-F2=6
NN,A正确,B、C、D错误。
2.如图所示,自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向( )
A.都向后
B.都向前
C.前轮向后,后轮向前
D.前轮向前,后轮向后
【解析】选C。自行车匀速前进时,由于人通过链条给后轮一个力,使后轮顺时针转动,设后轮与地面接触处光滑,则后轮应加速顺时针转动,说明后轮有相对地面向后转动的趋势,由于静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反,故后轮所受静摩擦力的方向向前;前轮转动是由于前轮受到力的作用,若前轮与地面接触处光滑,则前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前运动的趋势,其所受摩擦力向后。
3.如图所示,一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,下列说法中正确的是
( )
A.此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力
B.此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡
C.此人推车的力增大时,汽车受到的摩擦力将保持不变
D.此人推车的力增大时,汽车受到的摩擦力将不断减小,直到汽车能够运动起来为止
【解析】选B。人用力水平推车,但车仍然静止,说明车受到地面给其的静摩擦力作用,由于汽车仍处于平衡状态,因此静摩擦力的大小和人推车的力大小相等,是一对平衡力,而且随着推力的变化而变化,故A、C、D错误;B正确。
4.下列各图中物体A和B始终保持相对静止,关于物体A是否受摩擦力作用及物体A受的摩擦力方向,下列说法正确的是
( )
A.甲图中物体A受到向左的摩擦力
B.乙图中物体A不受摩擦力
C.丙图中物体A不受摩擦力
D.丁图中物体A受到向右的摩擦力
【解析】选C。甲图所示情况,物体A处于静止状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡可知,物体A的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在甲图情况下物体A不受摩擦力作用。乙图所示情况,物体A也处于平衡状态,由于物体A受向右的力F的作用,由二力平衡可知,物体A一定受向左的静摩擦力作用。丙图所示情况,用力F拉水平地面上的物体B,物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡可知,物体A的平衡条件被破坏,因此假设是错误的,故在丙图情况下物体A不受摩擦力作用。丁图所示情况,由于物体A做匀速直线运动,说明物体A在水平方向上受力平衡,根据二力平衡可知,物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡,静摩擦力的方向与运动方向相反。综上所述选项C正确。
二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
5.质量为2
kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长3
cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2
cm,已知弹簧的劲度系数为k=200
N/m,(g取10
N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力。
(2)物体和地板间的动摩擦因数。
【解析】(1)物体刚开始运动时受的摩擦力即为最大静摩擦力,由二力平衡可知,此时物体受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,Fmax=kx1=200×0.03
N=6
N。
(2)物体和地板间的滑动摩擦力
F=kx2=200×0.02
N=4
N
而F=μFN,FN=mg,故μ====0.2
答案:(1)6
N (2)0.2
【加固训练】
分析图中各种情况下物体A所受摩擦力的方向。
【解析】甲图中A随传送带一起匀速上升,以传送带为参考系,A相对传送带静止,且有沿传送带向下滑动的趋势,则A受的静摩擦力方向为沿传送带向上。乙中A有相对斜面向下的运动趋势,受到的摩擦力沿斜面向上。丙中F使A物体压紧墙壁,A和墙壁之间产生压力,而A相对于墙壁的运动趋势沿墙壁向下,故受到的静摩擦力方向沿墙壁向上。
答案:甲中A受沿传送带向上的静摩擦力;乙中A受沿斜面向上的静摩擦力;丙中A受竖直向上的静摩擦力。
(10分钟·20分)
6.(6分)(多选)物体C置于水平地面上,A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连,C的上表面水平,连接B的轻绳水平,整个系统处于静止状态,如图所示。下列说法正确的是
( )
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可以是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可以是光滑的
【解析】选A、D。B受到C对它向右的静摩擦力作用,故B、C之间一定是粗糙的,选项A正确,选项B错误;整体考虑,系统无运动趋势,C与地面间无摩擦力作用,故不能确定C与地面间粗糙与否,选项C错误,选项D正确。
【加固训练】
(多选)如图,物体A放在水平地面上,在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止。已知F1=8
N,F2=1
N,则
( )
A.若去掉F1,A一定静止
B.若去掉F1,A一定向左运动
C.若去掉F2,A可能静止
D.若去掉F2,A一定向右运动
【解析】选A、C。初始状态对物体分析,所受摩擦力f=F1-F2=7
N,方向水平向左,知最大静摩擦力fmax≥7
N;若去掉F1,因为F27.(14分)如图所示,GA=20
N,GB=10
N,A与水平面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,判断下列(1)(2)两种情况下物体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)当F=0时;
(2)当F=10
N时;
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F的大小是多少?
【解析】(1)当F=0时,A与水平面之间的最大静摩擦力Fmax1=μGA=0.4×20
N=8
N,可见Fmax1N,因此物体A在B的作用下向前运动,受到滑动摩擦力的作用,其大小F滑1=Fmax1=8
N。
(2)当F=10
N时,A与水平面之间的最大静摩擦力
Fmax2=μ(GA+F)=0.4×(20+10)
N=12
N
可见Fmax2>GB,物体A仍然静止,受到静摩擦力的作用,其大小F静2=GB=10
N。
(3)若要使A匀速运动,由平衡条件可知A受的滑动摩擦力大小F滑3=GB=10
N
又F滑3=μ(GA+F)
代入数据解得F=5
N。
答案:(1)受滑动摩擦力 8
N (2)受静摩擦力
10
N (3)5
N
【加固训练】
如图所示,用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上,已知木块所受的重力G=6
N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25。问:
(1)当F=25
N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F增大为30
N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当F=10
N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
【解析】(1)对木块进行受力分析,木块没动,说明木块处于平衡状态,根据二力平衡知,木块受的静摩擦力一定和重力大小相等,方向相反,f1=6
N。
(2)当F增大为30
N时,木块与墙壁之间仍然是静摩擦力,这个力与重力相平衡,因此f2=6
N。
(3)当F=10
N时,木块沿墙面下滑,此时木块和墙面之间是滑动摩擦力,f3=
μN=0.25×10
N=2.5
N。
答案:(1)6
N (2)6
N (3)2.5
N
【总结提升】求解摩擦力大小的注意点
(1)求解摩擦力的大小时,首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力,再应用不同方法求解。
(2)静摩擦力的大小不能用公式f=μN计算,且静摩擦力的大小与正压力无关。
(3)滑动摩擦力的大小仅与μ、N有关,而与其他因素无关。
关闭Word文档返回原板块
PAGE 滑动摩擦力及其影响因素
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.三个质量相同的物体,与水平桌面间的动摩擦因数相同,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
2.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是
( )
A.动摩擦因数与正压力成正比
B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关
D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定
3.自行车是很普及的代步工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识。下列对自行车的认识错误的是
( )
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
4.如图所示,将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上,长方体木块的各个表面粗糙程度相同。若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动,示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3之比为
( )
A.1∶1∶1
B.2∶3∶6
C.6∶3∶2
D.以上都不对
二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
5.如图所示,物体A重40
N,物体B重20
N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住。当水平力F为32
N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数。
(10分钟·20分)
6.(6分)如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑。若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,那么A物体与墙面间的摩擦力为
( )
A.Ff=μmg 向上
B.Ff=mg 向下
C.Ff=F 向下
D.Ff=μF 向上
7.(14分)如图所示,一轻质弹簧的劲度系数为500
N/m,一端固定于质量为10
kg的物体A上,通过该轻质弹簧用一水平力F拉物体。(g取10
N/kg)
(1)当弹簧的伸长量为4
cm时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,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,物体受到的摩擦力为多大?
PAGE
