2024-2025學年高一物理必修第一冊（配人教版）第3章 相互作用-力 分層作業(yè)18 摩擦力的綜合分析

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分層作業(yè)18摩擦力的綜合分析A組必備知識基礎練題組一判斷摩擦力的有無與方向1.如圖所示,把手掌壓在水平桌面上的白紙上,使白紙和手一起向前移動,以下關于摩擦力的判斷錯誤的是()A.手掌受到的摩擦力是靜摩擦力B.手掌受到的摩擦力是滑動摩擦力C.白紙上表面受到的摩擦力方向與白紙運動的方向相同D.白紙下表面受到的摩擦力方向與白紙運動的方向相反2.電動自行車依靠后輪的電機驅動行駛,在加速騎行的過程中,后輪受到地面的摩擦力為Ff1,斷開電源后,電動自行車靠慣性繼續(xù)前行,后輪受到地面的摩擦力為Ff2,則下列說法正確的是()A.Ff1的方向向前,Ff2的方向向后B.Ff1的方向向后,Ff2的方向向前C.Ff1的方向向后,Ff2的方向向后D.Ff1的方向向前,Ff2的方向向前3.自行車的機械碟剎可以讓車輛擁有更好的制動性,在同樣的剎車過程中,碟剎有更高的穩(wěn)定度和靈活性,使剎車距離更短,提供更大的安全性。碟剎由碟剎器與碟剎片間的摩擦力實現(xiàn)制動。在一次緩慢剎車的過程中,下列有關機械碟剎說法正確的是()A.碟剎器與自行車相對靜止,碟剎器受到的是靜摩擦力B.碟剎器上受到的摩擦力方向與其相對碟剎片的運動方向相同C.碟剎器夾住碟剎片的力越大,碟剎器與碟剎片之間的摩擦力也越大D.自行車騎行速度越大,碟剎器與碟剎片之間的摩擦力也越大題組二摩擦力大小的計算4.(多選)(2024貴州貴陽統(tǒng)考)魔術師將一摞撲克紙牌整齊疊放在水平桌面上,他用右手食指以豎直向下、大小為FN的力按壓最上方第1張牌,然后向前水平推動,除第1張紙牌向前水平滑出外,其他紙牌均靜止不動,假設每一張紙牌的質量均為m,紙牌與紙牌間的動摩擦因數(shù)均為μ,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。令第1張與第2張、第2張與第3張紙牌間水平方向的作用力大小分別為F12、F23,以此類推。重力加速度為g,只考慮摩擦力、重力和手指向下壓的力,則在第1張紙牌滑出過程中,下列關于F12和F23的判斷正確的是()A.F12>F23 B.F12=μ(FN+mg)C.F23<μ(FN+2mg) D.F23=μ(FN+2mg)5.如圖所示,重為500N的沙發(fā)放在水平地面上,某同學沿水平方向推沙發(fā),當水平推力大小為90N時沙發(fā)恰好開始運動。沙發(fā)運動后,用75N的水平力即可使沙發(fā)保持勻速直線運動。以下說法正確的是()A.沙發(fā)與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.18B.若用80N的水平力推靜止的沙發(fā),沙發(fā)所受的摩擦力大小為75NC.若用100N的水平力推靜止的沙發(fā),沙發(fā)所受的摩擦力大小為100ND.若用50N的水平力推已經(jīng)運動的沙發(fā),沙發(fā)所受的摩擦力大小為75N題組三摩擦力的突變6.如圖所示,放在粗糙水平桌面上的一個物體,同時受到水平方向的兩個力,F1=5N,方向向右,F2=8N,方向向左。當F2從8N逐漸減小到零時,物體始終保持靜止,物體與桌面間摩擦力大小變化情況是()A.先減小后增大 B.先增大后減小C.逐漸減小 D.逐漸增大7.(多選)(2024福建福州高一期中)如圖所示,一個質量為m=1kg的木塊放在水平面上,在水平向右的外力F=5N作用下向右做勻速運動,g取10m/s2,下列說法正確的是()A.木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5B.若運動過程中突然將外力大小變?yōu)?0N,則摩擦力大小也立刻變?yōu)?0NC.若運動過程中突然將外力變?yōu)樗较蜃?則摩擦力大小可能不變、方向變?yōu)樗较蛴褼.若運動過程中突然將外力撤掉,則一段時間內(nèi)摩擦力大小不變B組關鍵能力提升練8.如圖所示,A、B、C三個物體質量相等,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同,三個物體隨傳送帶一起勻速運動,運動方向如圖中箭頭所示,則下列說法正確的是()A.A物體受到的摩擦力方向向右B.三個物體中只有A物體受到的摩擦力是零C.B受到的摩擦力沿傳送帶向下D.B、C受到的摩擦力方向相反9.(2024江蘇連云港高一期末)如圖所示,質量為m的小物塊,在水平恒力F的作用下緊貼在豎直墻壁上保持靜止狀態(tài)。自t1時刻起F隨時間均勻減小,直至t2時刻減為零,重力加速度為g,關于小物塊所受摩擦力Ff大小隨時間t變化的圖像,下列選項可能正確的是()10.試卷讀卡器的原理可簡化成如圖所示的模型,搓紙輪與答題卡之間的動摩擦因數(shù)為μ1,答題卡與答題卡之間的動摩擦因數(shù)為μ2,答題卡與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)為μ3,正常情況下,讀卡器能做到每次只進一張答題卡。搓紙輪沿逆時針方向轉動,帶動第一張答題卡向左運動,下列說法正確的是()A.第一張答題卡受到搓紙輪的摩擦力方向向右B.后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力方向向右C.最后一張答題卡受到摩擦片的摩擦力方向向左D.讀卡器正常工作時,必然有μ1>μ2C組核心素養(yǎng)拔高練11.如圖所示,質量m=2kg的物體靜置于水平面上,一質量不計的彈簧原長為10cm,一端固定于物體上,另一端施加一水平拉力F,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2。逐漸增大F,當彈簧長度為12cm時,物體剛好被拉動。g取10m/s2,設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。(1)求彈簧的勁度系數(shù)。(2)當將彈簧拉長到11cm時,求物體所受摩擦力Ff1的大小。(3)當將彈簧拉長到13cm時,求物體所受摩擦力Ff2的大小。

參考答案分層作業(yè)18摩擦力的綜合分析1.B由于白紙和手一起向前移動,兩者之間無相對運動,手掌受到的摩擦力是靜摩擦力,故A正確,B錯誤;由于手向前移動,白紙受到手的摩擦力向前,即白紙上表面受到的摩擦力方向與白紙運動的方向相同,故C正確;白紙下表面受到桌面的摩擦力,阻礙白紙向前運動,所以白紙下表面受到的摩擦力方向與白紙運動的方向相反,故D正確。2.A電動自行車依靠后輪的電機驅動行駛,在加速騎行的過程中,后輪會向前加速轉動,說明后輪相對于地面有向后的轉動趨勢,摩擦力方向與運動趨勢方向相反,則摩擦力方向向前;斷開電源后,電動自行車靠慣性繼續(xù)前行,后輪相對于地面有向前的轉動趨勢,則摩擦力向后,故選A。3.C碟剎器與碟剎片相對運動,碟剎器受到的是滑動摩擦力,故A錯誤;碟剎器上受到的摩擦力方向與其相對碟剎片的運動方向相反,故B錯誤;碟剎器夾住碟剎片的力F越大,碟剎器與碟剎片之間的摩擦力Ff=μF也越大,故C正確;碟剎器與碟剎片之間的摩擦力與二者間的摩擦因數(shù)和正壓力大小有關,與自行車騎行速度無關,故D錯誤。4.BC因為第1張紙牌被向前推動,即第1張紙牌和第2張紙牌之間的作用力為滑動摩擦力,即F12=μ(FN+mg),因為第2張紙牌和第3張紙牌還保持靜止,所以它們間的作用力比最大靜摩擦力要小,即F23<μ(FN+2mg),故選B、C。5.D沙發(fā)與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=FN=FG=75500=0.15,故A錯誤;由于推力小于最大靜摩擦力,由平衡條件得Ff=F1=80N,故B錯誤;推力大于最大靜摩擦力,沙發(fā)運動,則摩擦力為滑動摩擦力,即75N,故C錯誤;沙發(fā)在運動,6.A由于物體始終保持靜止,由平衡可知,開始時摩擦力Ff1=F2-F1=3N,方向向右,當F2減小到5N時,此時的摩擦力為0,F2繼續(xù)減小,則摩擦力Ff2=F1-F2,則摩擦力增大,方向向左,所以摩擦力先減小后增大,故A正確。7.AD木塊向右做勻速運動,則有F=Ff,Ff=μmg,解得μ=Fmg=0.5,故A正確;若運動過程中突然將外力大小變?yōu)?0N,物體做加速運動,木塊受到的滑動摩擦力大小不變,故B錯誤;若運動過程中突然將外力變?yōu)樗较蜃?物體向右做減速運動,此時運動方向不變,摩擦力方向向左,故C錯誤;若運動過程中突然將外力撤掉,物體做減速運動,仍受滑動摩擦力,則一段時間內(nèi)摩擦力大小不變,故D8.B根據(jù)題意可知,物體A在水平方向上做勻速直線運動,水平方向不受摩擦力,故A錯誤;根據(jù)題意可知,物體B、C均有相對傳送帶向下滑的趨勢,由平衡條件可得,物體B、C均受到沿斜面向上的靜摩擦力,大小等于mgsinθ,故C、D錯誤;由上述分析可知,三個物體中只有A物體受到的摩擦力是零,故B正確。9.B開始時小物塊靜止,摩擦力等于重力,隨著F的逐漸減小,小物塊的最大靜摩擦力也減小,當小于重力時突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?而且滑動摩擦力小于最大靜摩擦力,根據(jù)Ff=μF可知Ff與F成正比,且逐漸減小到零,選項B正確。10.D由于摩擦力的存在,搓紙輪帶動答題卡向左運動,故第一張答題卡受到搓紙輪的摩擦力向左,故A錯誤;第一張答題卡向左運動,故第二張答題卡相對第一張答題卡向右運動,第二張答題卡受到第一張答題卡向左的摩擦力,故B錯誤;將第一張上方所有答題卡看成整體,水平方向受到第一張答題卡向左的摩擦力,及摩擦片向右的摩擦力,故C錯誤;要保證答題卡一張一張進入,則對第一張答題卡受力分析,Ff下>Ff上,忽略一張答題卡的重力,則μ1FN>μ2FN,μ1>μ2,故D正確。11.解析(1)根據(jù)題意,當彈簧長度為12cm時,物體剛好被拉動,此刻根據(jù)臨界條件有μmg=F,而F=kΔx,Δx=12cm-10cm=2cm=0.02m,解得k=200N/m。(2)當將彈簧拉長到11cm時,根據(jù)胡克定律可得此時彈