高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 課時(shí)訓(xùn)練13摩擦力

課時(shí)訓(xùn)練13摩擦力題組一靜摩擦力1.下列有關(guān)靜摩擦力的說(shuō)法中正確的是()A.只有靜止的物體才受靜摩擦力B.靜摩擦力與壓力成正比C.靜摩擦力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直D.靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一定相反解析:解此題關(guān)鍵是明確靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,故A項(xiàng)錯(cuò);靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān),而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān),故B項(xiàng)錯(cuò);靜摩擦力的方向可與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度,故C項(xiàng)正確;靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,故D項(xiàng)錯(cuò)。答案:C2.下列說(shuō)法中正確的是()A.兩個(gè)互相接觸的物體之間一定有彈力作用B.一個(gè)物體靜止在另一物體的表面上,它們之間一定不存在摩擦力的作用C.兩個(gè)物體之間如果有彈力的作用,就一定有摩擦力的作用D.兩個(gè)物體之間如果有摩擦力的作用,就一定有彈力的作用解析:兩物體相接觸是彈力產(chǎn)生的條件之一,要產(chǎn)生彈力,兩物體接觸處必須發(fā)生彈性形變,故A錯(cuò)。根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件可知B錯(cuò)。對(duì)于C選項(xiàng),兩物體間有彈力僅是物體間存在摩擦力的條件之一,要有摩擦力的產(chǎn)生,還必須滿(mǎn)足接觸面粗糙,且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的條件,所以C錯(cuò),D正確。答案:D3.(多選)如圖所示,照片中的這位男士騎著一輛搞笑的另類(lèi)自行車(chē),在騎車(chē)人用力蹬車(chē)前進(jìn)的過(guò)程中,車(chē)輪上黑白兩色的鞋子與地面接觸,它們會(huì)受到地面的摩擦力,關(guān)于地面對(duì)鞋子施加的摩擦力的方向,下面判斷正確的是()A.前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前B.前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后C.后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向前D.后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向后解析:自行車(chē)前輪為從動(dòng)輪,后輪為主動(dòng)輪,假設(shè)后輪不受摩擦力,則后輪一直轉(zhuǎn)動(dòng),但不會(huì)向前運(yùn)動(dòng),實(shí)際上后輪是向前運(yùn)動(dòng)的,所以它必受方向向前的摩擦力;同理,可判知前輪所受摩擦力向后。故正確答案為B、C。答案:BC4.如圖所示,一個(gè)m=2kg的物體放在μ=的粗糙水平面上,用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪和一只m0=kg的小桶相連。已知m與水平面間的最大靜摩擦力Ffmax=N,滑輪的摩擦不計(jì),g取10N/kg,求在以下情況中m受到的摩擦力的大小。(1)只掛m0,處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí);(2)只掛m0,但在m上再放一個(gè)m'=3kg的物體時(shí);(3)只在桶內(nèi)加入m1=kg的沙子時(shí)。解析:(1)因?yàn)閙0g=1N<Ffmax,m處于靜止?fàn)顟B(tài),所以受靜摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1N。(2)在m上再放一個(gè)m'=3kg的物體,m仍靜止,故受靜摩擦力F2=F1=m0g=1N。(3)因?yàn)?m0+m1)g=N<Ffmax,故m處于靜止?fàn)顟B(tài),所受靜摩擦力F3=(m0+m1)g=N。答案:(1)1N(2)1N(3)N題組二滑動(dòng)摩擦力5.如圖所示,物塊A受到摩擦力的是()A.甲中A沿粗糙豎直面下滑B.乙中A沿光滑斜面向上滑動(dòng)C.丙中A隨B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)D.丁中A在斜面上靜止不動(dòng)解析:本題考查摩擦力的產(chǎn)生條件。A項(xiàng)中無(wú)彈力,B項(xiàng)中斜面光滑,C項(xiàng)中A無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),D項(xiàng)中A與斜面間有彈力且有沿斜面下滑的趨勢(shì),有摩擦力,故D項(xiàng)正確。答案:D6.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力公式F=μFN,下列說(shuō)法中正確的是()A.動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比,F越大,μ越大B.動(dòng)摩擦因數(shù)μ與壓力FN成反比,FN越大,μ越小C.動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比,與壓力FN成反比D.動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定解析:動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的粗糙程度及材料決定,與摩擦力F和壓力FN無(wú)關(guān),一旦材料和接觸面的情況確定了,動(dòng)摩擦因數(shù)μ也就確定了,即是一個(gè)定值。答案:D7.如圖所示,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量為20kg,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用,則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為(g取10m/s2)()N,向右N,向左N,向右 N,向左解析:滑動(dòng)摩擦力大小F=μFN=μmg=×20×10N=20N,方向向左。答案:D8.如圖所示,有兩條黑、白毛巾交替折疊地放在地面上,白毛巾的中部用線(xiàn)與墻壁連接,黑毛巾的中部用線(xiàn)拉住,設(shè)線(xiàn)均水平,若每條毛巾的質(zhì)量均為m,毛巾之間及毛巾與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。欲將黑、白毛巾分離開(kāi)來(lái),則將黑毛巾勻速拉出需加的水平力為多大?解析:對(duì)黑毛巾進(jìn)行研究,要將其拉出需克服四個(gè)面所受的摩擦力,則F外=μ×mg+μ×mg+μ×mg+μ×2mg=5μmg。答案:5μmg(建議用時(shí):30分鐘)1.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法,正確的是()A.相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間一定存在摩擦力B.摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C.運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反D.相對(duì)靜止的兩個(gè)物體之間,也可能有摩擦力的相互作用解析:摩擦力產(chǎn)生的條件是:兩個(gè)物體接觸且有彈力的相互作用,接觸面粗糙,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),三者缺一不可,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;相對(duì)靜止的兩個(gè)物體間,可能有靜摩擦力的相互作用,故選項(xiàng)D正確;摩擦力的方向總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,也不一定總是阻力,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。答案:D2.一塊磚置于粗糙水平地面上,按如圖所示的不同方法放置,在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng),設(shè)地面與磚塊各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,則磚塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是()甲>F乙>F丙 丙>F乙>F甲甲>F乙=F丙 甲=F乙=F丙解析:磚按題圖中三種不同方式放置,磚對(duì)地面的壓力不變,總等于磚塊的重力,即FN=G,根據(jù)F=μFN=μG可知,磚塊受到的摩擦力都相同,D正確。答案:D3.(多選)如圖所示,A、B疊放在水平面上,水平力F作用在A(yíng)上,使二者一起向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()、B之間無(wú)摩擦力受到的摩擦力水平向右受到A的摩擦力水平向左D.地面對(duì)B的摩擦力為靜摩擦力,水平向右解析:對(duì)A物體,由于A(yíng)勻速運(yùn)動(dòng),由二力平衡可知,B對(duì)A的摩擦力必與F等值反向,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;對(duì)B物體,由力的作用的相互性可知,A對(duì)B的摩擦力一定與B對(duì)A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故C項(xiàng)正確;對(duì)A、B整體分析,由于A(yíng)B一起向左勻速運(yùn)動(dòng),則地面對(duì)B的摩擦力一定為滑動(dòng)摩擦力,且水平向右,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:BC4.在水平臺(tái)上放一物體,物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺(tái)邊,如圖所示,物體在臺(tái)邊翻倒以前的過(guò)程中,臺(tái)面對(duì)物體的摩擦力()A.逐漸減少到零 B.保持不變C.先增大后不變 D.先增大后減小解析:翻倒以前物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變,所以滑動(dòng)摩擦力大小不變,選項(xiàng)B正確。答案:B5.如圖所示,雜技演員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速滑下,他所受的摩擦力分別是F1和F2,那么()向下,F2向上,且F1=F2向下,F2向上,且F1>F2向上,F2向上,且F1=F2向上,F2向下,且F1=F2解析:雜技運(yùn)動(dòng)員無(wú)論是勻速攀上還是勻速滑下,受到的摩擦力總是與重力平衡,即與重力大小相等、方向相反,F1、F2的方向都向上,且F1=F2,選項(xiàng)C正確。答案:C6.如圖所示,用水平方向的力F將同種材料、不同質(zhì)量的物體壓到一豎直墻壁上,下列說(shuō)法正確的是()A.若物體保持靜止,則F越大,物體所受摩擦力越大B.若物體保持靜止,則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越小C.若物體沿墻壁向下滑動(dòng),則F越大,物體所受摩擦力越大D.若物體沿墻壁向下滑動(dòng),則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越大解析:物體靜止時(shí),物體受靜摩擦力,大小等于其重力,與水平力F無(wú)關(guān),物體的質(zhì)量越大,所受摩擦力越大,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)。物體向下滑動(dòng)時(shí),受到滑動(dòng)摩擦力作用,大小Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),選項(xiàng)C對(duì),選項(xiàng)D錯(cuò)。答案:C7.長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板繞固定端O由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與水平面間的夾角α變大),如圖所示。則鐵塊受到的摩擦力F隨夾角α的變化圖象可能是圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()解析:設(shè)木板與水平面間的夾角增大到θ時(shí),鐵塊開(kāi)始滑動(dòng),當(dāng)α<θ時(shí),鐵塊與木板相對(duì)靜止。則二力平衡可知,鐵塊受到的靜摩擦力的大小為F=mgsinα;當(dāng)α≥θ時(shí),鐵塊與木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由滑動(dòng)摩擦力公式知鐵塊所受摩擦力為F=μmgcosα。通過(guò)上述分析可知:α<θ時(shí),靜摩擦力隨α角增大按正弦函數(shù)增加;α≥θ時(shí),滑動(dòng)摩擦力隨α角增大按余弦函數(shù)減小,所以正確選項(xiàng)為C。答案:C8.(多選)對(duì)如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置,下列說(shuō)法中正確的是()輪帶動(dòng)A輪時(shí)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)輪帶動(dòng)D輪時(shí)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C.皮帶上M點(diǎn)所受的靜摩擦力方向向上D.皮帶上N點(diǎn)所受的靜摩擦力方向可能向上,也可能向下解析:在圖甲、圖乙中,若左側(cè)輪為主動(dòng)輪,當(dāng)左側(cè)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)下面皮帶繃緊,則A帶動(dòng)B;當(dāng)左側(cè)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)上面皮帶繃緊,則C帶動(dòng)D。選項(xiàng)B錯(cuò)誤。若右側(cè)輪為主動(dòng)輪,當(dāng)右側(cè)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)上面皮帶繃緊,則D帶動(dòng)C;當(dāng)右側(cè)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)下面皮帶繃緊,則B帶動(dòng)A。選項(xiàng)A正確。對(duì)于圖甲中皮帶上M點(diǎn)的靜摩擦力方向的判斷也分兩種情況討論,若A帶動(dòng)B,則A帶動(dòng)皮帶一起順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),M點(diǎn)相對(duì)B輪有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以M點(diǎn)受到向上的靜摩擦力;若B帶動(dòng)A,B逆時(shí)針轉(zhuǎn),則M點(diǎn)相對(duì)B輪有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以M點(diǎn)受到向上的靜摩擦力,所以選項(xiàng)C正確。對(duì)于圖乙中的N點(diǎn),同理可得,N點(diǎn)所受靜摩擦力方向向下,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC9.如圖所示,物體A、B的質(zhì)量為mA=mB=6kg,A和B、B和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,水平力F=30N。那么,B對(duì)A的摩擦力和水平桌面對(duì)B的摩擦力各為多大?(g取m/s2)解析:繩對(duì)A、B的拉力均為FT=N=15N,A、B間的最大靜摩擦力FAmax=μFNA=μmAg=×6×N=N>FT,B與水平面間的最大靜摩擦力FBmax=μFNB=μ(mA+mB)g=×(6+6)×N=N>F,可見(jiàn)物體A、B均相對(duì)地面靜止。以A為研究對(duì)象,對(duì)A由二力平衡可得B對(duì)A的摩擦力FBA=FT=15N;A、B相對(duì)靜止,以A、B整體為研究對(duì)象,由二力平衡條件,可得水平面對(duì)B的摩擦力FB=F=30N。答案:15N30N10.給你一把刻度尺、一條橡皮筋、細(xì)線(xiàn)若干、一個(gè)木塊和一塊長(zhǎng)木板,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)定木塊和