【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理必修一-雙基限時(shí)練15-相互作用

雙基限時(shí)練(十五)習(xí)題課(二)1．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)(即滑動(dòng)摩擦力和彈力的比值)，下列說法中正確的是()A．動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力成正比B．相同的條件下，接觸面積越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)D．動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力、接觸面積有關(guān)，但具體關(guān)系不能確定解析動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的狀況有關(guān)，如接觸面的粗糙程度、兩接觸面的材料等，與接觸面的面積大小、壓力大小均無關(guān)，故C對(duì)，A、B、D都錯(cuò)．答案C2．如下圖所示，下列關(guān)于它們的接觸面間有無摩擦力的推斷中錯(cuò)誤的是()①②③④A．圖①中木塊A與木板接觸，但木塊A與木板沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此木板對(duì)木塊A沒有靜摩擦力B．圖②中木塊A與木塊接觸，A在重力作用下沿木板向下運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)A有向上的滑動(dòng)摩擦力C．圖③中木塊A與木板接觸，A由于受重力作用，有沿木板向下滑的趨勢(shì)，因此木板對(duì)木塊A有靜摩擦力D．圖④中木塊A與木板接觸，A沿木板向下勻速滑動(dòng)，與木板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)A有沿著斜面對(duì)上的滑動(dòng)摩擦力解析圖②中物塊A與木板間無擠壓，故沒有摩擦力．答案B3．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)物體，質(zhì)量相同，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F，它們受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A．三者相同B．乙最大C．丙最大D．已知條件不夠，無法比較解析確定摩擦力的大小時(shí)，首先必需區(qū)分出是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，由于這兩種摩擦力的大小確定方法不一樣．由題意知三個(gè)物體對(duì)地面的正壓力的大小關(guān)系為FN乙>FN丙>FN甲，所以滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系為Ff乙>Ff丙>Ff甲．但最為關(guān)鍵的一點(diǎn)，三物體各處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未給出，所以正確選項(xiàng)應(yīng)為D.答案D4．(多選題)卡車上放一木箱，車在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法中正確的是()A．車啟動(dòng)時(shí)，木箱給卡車的摩擦力向后B．車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，車給木箱的摩擦力向前C．車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，車給木箱的摩擦力為零D．車突然制動(dòng)時(shí)，木箱獲得向前的摩擦力，使木箱向前滑動(dòng)解析車啟動(dòng)時(shí)，卡車相對(duì)木箱有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，木箱給卡車的摩擦力向后，A正確；車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱沒有相對(duì)卡車的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，木箱不受摩擦力作用，B錯(cuò)誤，C正確；車突然制動(dòng)時(shí)，木箱相對(duì)卡車有向前的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，木箱受到向后的摩擦力作用，D錯(cuò)誤．答案AC5．(多選題)如圖所示，放在斜面上的物塊M，在沿斜面對(duì)上的推力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的摩擦力()A．方向可能沿斜面對(duì)上B．方向可能沿斜面對(duì)下C．大小可能等于FD．大小可能等于0解析由于物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，沿斜面方向所受的合力為零，而靜摩擦力的大小隨物體受力狀況變化而變化，靜摩擦力的方向可能沿斜面對(duì)下，也可能沿斜面對(duì)上，也可能恰好為零．答案ABCD6．一物塊m在水平力拉動(dòng)下，沿靜止的水平傳送帶由A端運(yùn)動(dòng)到B端，如下圖①所示，這時(shí)所受摩擦力為F1；現(xiàn)開動(dòng)機(jī)械讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，再次將同樣的物塊m由傳送帶的左端勻速拉動(dòng)到右端，這時(shí)所受摩擦力大小為F2，如下圖乙所示．則F1、F2的大小關(guān)系滿足()①②A．F1＝F2 B．F1<F2C．F1>F2 D．上述三種狀況都有可能解析兩種情景下，物塊與傳送帶之間均為滑動(dòng)摩擦力，只是相對(duì)速度不同而已；由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式F＝μFN可知，滑動(dòng)摩擦力的大小與相對(duì)速度的大小無關(guān)，故選A.答案A7．(多選題)用手握住一個(gè)油瓶，使瓶在豎直方向保持靜止，如圖所示，下列說法正確的是()A．油瓶受到的靜摩擦力等于其重力B．手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C．油瓶重力不變，則受到的摩擦力肯定D．油瓶受到的摩擦力與手對(duì)它的壓力成正比解析油瓶受到的摩擦力為靜摩擦力，可用二力平衡學(xué)問求解，油瓶在豎直方向上受到重力和靜摩擦力的作用，是一對(duì)平衡力，故摩擦力應(yīng)與重力等大反向，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．答案AC8．把一個(gè)重為G的物體，用一個(gè)水平力F＝kt(k為恒量，t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整的墻上，如右圖所示．從t＝0開頭物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系正確的是下圖中()ABCD解析由于物體受的水平推力為F＝kt，由二力平衡得，墻與物體間的壓力FN＝kt.當(dāng)F比較小時(shí)，物體所受的摩擦力Ff小于物體的重力G，物體將沿墻壁下滑，此時(shí)物體與墻壁間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，由公式可得，滑動(dòng)摩擦力大小Ff＝μkt.當(dāng)摩擦力Ff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．隨著正壓力的增大，摩擦力將大于重力．物體做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，靜摩擦力與正壓力無關(guān)，跟重力始終平衡．答案B9．(多選題)如圖所示，水平桌面上平放著一副撲克牌，總共54張，每一張牌的質(zhì)量都相等，牌與牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及最下面一張牌與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)也都相等．用手指以豎直向下的力按壓第一張牌，并以肯定的速度水平移動(dòng)手指，將第一張牌從牌摞中水平移出(牌與手指之間無滑動(dòng))．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則()A．第1張牌受到手指的摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反B．從第2張牌到第54張牌之間的牌不行能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C．從第2張牌到第54張牌之間的牌可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D．第54張牌受到桌面的摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反解析對(duì)于A、B選項(xiàng)可用反證法：設(shè)手指對(duì)第1張牌的壓力為FN，假設(shè)第n(n＝2、3、4…53)張牌向右滑動(dòng)，則第n張牌受到第n－1張牌對(duì)其的摩擦力的最大值為Fn＝μFN＋μ(n－1)mg，其方向水平向右，這時(shí)第n張牌受到第n＋1張牌對(duì)其的滑動(dòng)摩擦力的大小為Fn＝μFN＋μnmg，其方向水平向左，比較兩式有，第n張牌在水平方向上合力向左，與假設(shè)沖突．因此第2張牌到第54張牌之間的任一張牌不行能相對(duì)于其下面的牌或桌面水平向右滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；分析受力易知C錯(cuò)誤，D正確.答案BD10．用勁度系數(shù)為k＝490N/m的彈簧沿水平方向拉一木板，在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧的長(zhǎng)度為12cm.若在木板上放一質(zhì)量為5kg的物體，仍用原彈簧沿水平方向勻速拉動(dòng)木板，彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?4cm，試求木板與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．(g取9.8N/kg)解析當(dāng)只有木板在水平桌面上時(shí)，木板與桌面間的彈力FN1＝m木g，彈簧的拉力F1＝μFN1①而F1＝kx1②當(dāng)木板上放一質(zhì)量為Δm＝5kg的物體時(shí)，木板與桌面間的彈力FN2＝(m木＋Δm)g，彈簧的拉力F2＝μFN2③而F2＝kx2④由③－①并將②④式代入得：μ＝eq\f(490×14－12×10－2,5×9.8)＝0.2.答案0.211．質(zhì)量為3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，當(dāng)拉力F1＝8.0N時(shí)，木箱靜止；當(dāng)拉力F2＝10.3N時(shí)，木箱做勻速運(yùn)動(dòng)，(g取9.8N/kg)求：(1)木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大?。?3)木箱在12.0N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大?。馕?1)當(dāng)拉力F2＝10.3N時(shí)，木箱勻速運(yùn)動(dòng)，木箱水平方向受到拉力F2和滑動(dòng)摩擦力Ff1，依據(jù)二力平衡條件有：Ff1＝F2＝10.3N木箱放在水平地面上，則有木箱對(duì)地面壓力大小等于木箱重力，即FN＝mg依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式F＝μFN，則木箱與地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(Ff1,FN)由上述三個(gè)式子聯(lián)立解得μ＝eq\f(Ff1,FN)＝eq\f(10.3,3×9.8)＝0.35.(2)當(dāng)拉力F2＝8.0N時(shí)，木箱靜止，木箱水平方向所受到的靜摩擦力Ff2與F1是一對(duì)平衡力，則有：Ff2＝F1＝8.0N.(3)當(dāng)拉力F3＝12.0N時(shí)，木箱將在地面上滑動(dòng)，此時(shí)木箱所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力．由第一問可以知道，F(xiàn)f2＝Ff1＝10.3N.答案(1)0.35(2)8.0N(3)10.3N12．如圖所示，跨過定滑輪的輕繩兩端分別系著物體A和B，物體A放在傾角為θ的斜面上．已知物體A的質(zhì)量為m，物體A與斜面間的最大靜摩擦力是與斜面間彈力的μ倍(μ＜tanθ)，滑輪與輕繩間的摩擦不計(jì)，繩的OA段平行于斜面，OB段豎直，要使物體A靜止在斜面上，則物體B質(zhì)量的取值范圍為多少？解析設(shè)繩中張力為FT，先以B為爭(zhēng)辯對(duì)象，由于B靜止，所以有：FT＝mBg再以A為爭(zhēng)辯對(duì)象，若A處于剛好不上滑的臨界狀態(tài)時(shí)，則有：FT＝fm＋mgs