2024-2025學(xué)年高中物理第2章力4摩擦力作業(yè)含解析教科版必修1

PAGE5-摩擦力(時(shí)間：40分鐘分值：100分)(15分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．下列關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的相識(shí)正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此滑動(dòng)摩擦力是阻力B．相互接觸的兩個(gè)物體間假如存在相對(duì)滑動(dòng)，則它們之間肯定存在相互的滑動(dòng)摩擦力C．快速行駛的自行車急剎車時(shí)與地面的摩擦力肯定比慢速行駛的自行車同樣條件下急剎車的摩擦力大D．滑動(dòng)摩擦力的方向可能跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能跟物體運(yùn)動(dòng)方向相反D[滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但不肯定是阻礙運(yùn)動(dòng)，它既可作為動(dòng)力又可作為阻力，它的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度和接觸面大小無關(guān)，故選D.]2．一輛汽車停在水平地面上，一個(gè)人用力水平推車，但車仍舊靜止，下列說法中正確的是()A．此人推車的力小于汽車所受到的靜摩擦力B．此人推車的力與汽車受到的摩擦力平衡C．此人推車的力增大時(shí)，汽車受到的摩擦力將保持不變D．此人推車的力增大時(shí)，汽車受到的摩擦力將不斷減小，直到汽車能夠運(yùn)動(dòng)起來為止B[人用力水平推車，但車仍舊靜止，說明車受到地面給它的靜摩擦力作用，由于汽車仍處于平衡狀態(tài)，因此靜摩擦力的大小和人推車的力大小相等，是一對(duì)平衡力，而且隨著推力的改變而改變，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．]3.用手握住一個(gè)瓶子，瓶子始終處于豎直方向，如圖所示，下列說法正確的是()A．瓶中水越多，手必需握得越緊B．手握得越緊，瓶子受的靜摩擦力越大C．其他條件不變，不管手握得多緊，瓶子受的摩擦力總是肯定的D．摩擦力大小等于瓶子與水的總重力ACD[手握住瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài)，瓶子受的靜摩擦力是克服重力作用的，由于瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力與靜摩擦力平衡，無論握瓶子的力多大，瓶子受的靜摩擦力都等于瓶子和水的重力；瓶中水越多，總重量越大，靜止時(shí)受的靜摩擦力越大，假如手握得不夠緊，壓力不夠大，最大靜摩擦力小于瓶子和水的重量，瓶子將滑出手；手握得越緊，手與瓶間的壓力越大，最大靜摩擦力也越大，只要最大靜摩擦力大于瓶子和水的總重力，瓶子就不會(huì)滑落；但瓶子受的靜摩擦力卻總等于瓶子和水的總重力，與握力大小無關(guān)．故A、C、D正確．]4．(多選)如圖所示為表面粗糙的傾斜皮帶傳輸裝置，皮帶的傳動(dòng)速度保持不變．物體被無初速度地放在皮帶的底端A處，起先時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置B后就不再相對(duì)皮帶滑動(dòng)，而是隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到頂端C，在傳送過程中，物體受到的摩擦力()A．在AB段為沿皮帶向上的滑動(dòng)摩擦力B．在AB段為沿皮帶向下的滑動(dòng)摩擦力C．在BC段不受靜摩擦力D．在BC段受沿皮帶向上的靜摩擦力AD[在AB段，物體相對(duì)皮帶向下滑動(dòng)，受到沿皮帶向上的滑動(dòng)摩擦力，選項(xiàng)A正確；在BC段，物體相對(duì)皮帶有向下滑的趨勢(shì)，受到沿皮帶向上的靜摩擦力，選項(xiàng)D正確．]5．如圖所示，水平地面上堆放著原木．關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說法正確的是()A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向A[M處支持力方向垂直于地面，因此豎直向上，A項(xiàng)正確；N處的支持力方向垂直于原木P，因此B項(xiàng)錯(cuò)誤；M處受到的靜摩擦力方向平行于地面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N處受到的靜摩擦力方向平行于原木P，D項(xiàng)錯(cuò)誤．]6．把重量為G的物體，用一個(gè)水平推力F＝kt(k為常數(shù)，t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整的墻上，如圖所示．從t＝0起先，物體所受的摩擦力f隨時(shí)間的改變關(guān)系是如圖中的()B[由于物體受的水平推力F＝kt，由二力平衡得，墻與物體間的壓力N＝kt.當(dāng)F比較小時(shí)，物體受到的摩擦力f小于物體的重力G，物體將沿墻壁下滑，此時(shí)物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力．由f＝μN(yùn)得，滑動(dòng)摩擦力f＝μkt.當(dāng)摩擦力f大小等于重力G時(shí)，由于慣性作用，物體不能馬上停止運(yùn)動(dòng)，物體受到的摩擦力仍舊是滑動(dòng)摩擦力．隨著時(shí)間的增加，摩擦力將大于重力，物體做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，滑動(dòng)摩擦力將突變?yōu)殪o摩擦力，靜摩擦力與正壓力無關(guān)，跟重力始終平衡．故選項(xiàng)B正確．]二、非選擇題(14分)7．重為10N的木塊放在水平面上，用水平方向的力拉木塊，同時(shí)木塊的受力點(diǎn)連接測(cè)力的傳感器，如圖所示，當(dāng)拉力漸漸增大時(shí)，木塊先靜止后做加速運(yùn)動(dòng)，從計(jì)算機(jī)屏幕上得到木塊與水平面間的摩擦力f隨拉力F改變的圖線如圖所示．依據(jù)圖線及題意，求：(1)木塊所受最大靜摩擦力及滑動(dòng)摩擦力的大??；(2)木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．[解析](1)由圖線可知木塊所受最大靜摩擦力fmax＝6.0N，滑動(dòng)摩擦力f＝5.0N.(2)由f＝μN(yùn)，得μ＝eq\f(f,G)＝eq\f(5.0,10)＝0.5.[答案](1)6.0N5.0N(2)0.5(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．如圖所示，水平傳送帶上放一物體，當(dāng)傳送帶向右以速度v勻速傳動(dòng)時(shí)，物體在輕彈簧水平拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx；當(dāng)傳送帶向右的速度變?yōu)?v時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx′.則關(guān)于彈簧前、后的伸長(zhǎng)量，下列說法中正確的是()A．彈簧伸長(zhǎng)量將減小，即Δx′＜ΔxB．彈簧伸長(zhǎng)量將增加，即Δx′＞ΔxC．彈簧伸長(zhǎng)量不變，即Δx′＝ΔxD．無法比較Δx和Δx′的大小C[兩種狀況下m相對(duì)于傳送帶均向左勻速運(yùn)動(dòng)，m均受傳送帶向右的滑動(dòng)摩擦力，其大小均為f＝μmg，依據(jù)二力平衡的條件F1＝F2＝f＝μmg，又F1＝F2，即kΔx＝kΔx′，故Δx′＝Δx，正確的選項(xiàng)為C.]2．(多選)如圖所示，在水平地面上疊放著A、B、C三個(gè)完全相同的物塊，今用水平力F作用于B時(shí)，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A．地面對(duì)C的摩擦力等于FB．A對(duì)B的摩擦力等于eq\f(F,2)C．B對(duì)A的摩擦力等于零D．B對(duì)C的摩擦力等于F，方向向右ACD[以A、B、C三個(gè)物體組成的整體為探討對(duì)象，依據(jù)平衡條件得到，地面對(duì)C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A正確；以A為探討對(duì)象，依據(jù)平衡條件得知，B對(duì)A沒有摩擦力，則A對(duì)B的摩擦力等于零，B錯(cuò)誤，C正確；以A、B組成的整體為探討對(duì)象，依據(jù)平衡條件得知，C對(duì)B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，則B對(duì)C的摩擦力等于F，方向向右，故D正確．]3．木塊甲、乙分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25.夾在甲、乙之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)．現(xiàn)將F＝1N的水平拉力作用在木塊乙上，如圖所示，力F作用后()A．木塊甲所受摩擦力大小是12.5NB．木塊甲所受摩擦力大小是11.5NC．木塊乙所受摩擦力大小是9ND．木塊乙所受摩擦力大小是7NC[由題意可得木塊乙受到的最大靜摩擦力fmax＝μN(yùn)＝0.25×60N＝15N，彈簧的彈力F彈＝kx＝400×0.02N＝8N，木塊乙受到向右的力F彈＋F＝9N<fmax，故木塊乙仍靜止．由平衡條件可得木塊乙受到向左的摩擦力f乙＝F彈＋F＝9N，故C正確，D錯(cuò)誤；木塊甲受到的最大靜摩擦力fmax′＝μN(yùn)′＝0.25×50N＝12.5N，彈簧的彈力F彈＝8N<fmax′，故甲仍靜止，受到向右的摩擦力f甲＝F彈＝8N，故A、B錯(cuò)誤．]4．如圖所示，兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚塊，兩側(cè)用大小均為F的力水平壓木板使磚塊靜止不動(dòng)，則第2、3塊磚間的摩擦力的大小為()A．0 B.eq\f(1,2)mgC．mg D．2mgA[以磚塊1、2、3、4整體為探討對(duì)象，由于重力作用，整體相對(duì)木板有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故木板對(duì)整體有向上的靜摩擦力，依據(jù)對(duì)稱性和二力平衡可知，左右兩塊木板對(duì)整體左右兩面有向上的靜摩擦力，大小為f1＝f2，且f1＋f2＝4mg，則f1＝2mg.再以磚塊1、2為整體，1、2整體受的重力為2mg，左側(cè)木板對(duì)磚塊1、2向上的靜摩擦力f1＝2mg，依據(jù)平衡條件知磚塊2與磚塊3之間的接觸面上沒有靜摩擦力，A正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，水平拉力F＝40N時(shí)，質(zhì)量m＝10kg的木塊可以在水平面上勻速前進(jìn)．若在木塊上再放一個(gè)質(zhì)量為M的鐵塊，為使它們勻速前進(jìn)，水平拉力為60N，求鐵塊的質(zhì)量M.(取g＝10N/kg)[解析]拉力F＝40N時(shí)，滑動(dòng)摩擦力f＝40N木塊對(duì)水平面的壓力N＝mg＝100N由f＝μN(yùn)得，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(40,100)＝0.4.當(dāng)拉力F′＝60N時(shí)，木塊對(duì)水平面的壓力N′＝(10＋M)g＝100＋10M摩擦力f′＝60N由f′＝μN(yùn)′得60＝0.4×(100＋10M)解得M＝5kg.[答案]5kg6．(14分)某同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定木塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，詳細(xì)操作如下：(1)如圖甲、乙是兩種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)完成橫線上的空白部分．方案一：如圖甲所示，木板B靜止在水平桌面上，用手通過彈簧測(cè)力計(jì)向右拉木塊A，使木塊A向右勻速運(yùn)動(dòng)，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F，再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊A的重力G，由平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力f＝________，A、B間的正壓力N＝________，所以動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.甲乙方案二：如圖乙所示，將彈簧測(cè)力計(jì)C的吊環(huán)套在直立固定在桌邊的鐵釘D上，掛鉤端與木塊A相連，用力F拉拉放在桌面上的木板B，使其緩慢向右運(yùn)動(dòng)．A相對(duì)地面靜止時(shí)，A受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的拉力(A在B上相對(duì)B向左滑動(dòng))．讀出此時(shí)C的讀數(shù)F，即為A所受的滑動(dòng)摩擦力f.用C測(cè)出A的重力G，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.(2)從實(shí)際操作考慮，你認(rèn)為上述哪種方案更可行？(3)若只給你一把直尺、一條橡皮筋和一些輕繩，你能否測(cè)定木塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ？[解析](1)方案一中，A勻速向右滑動(dòng)時(shí)，由二力平衡知f＝F，A對(duì)B的正壓力N＝G，則μ＝eq\f(F,G)；同理，方案二中μ＝eq\f(F,G).(2)在方案一中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊A的拉力只有在木塊勻速前進(jìn)時(shí)才等于滑動(dòng)摩擦力的大小，但這種操作方式很難保證木塊A勻速前進(jìn)；而在其次種方案中，不論木板B如何運(yùn)動(dòng)，木塊A總是處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木塊A所受滑動(dòng)摩擦力的大小，故其次種方案更切實(shí)可行．(3)可以，試驗(yàn)方法及步驟如下：①將橡皮筋的兩端拴上兩條輕繩，