2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用-力2摩擦力訓(xùn)練含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE6-摩擦力合格考訓(xùn)練(25分鐘·滿分60分))一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分)1．關(guān)于摩擦力的下列說(shuō)法中正確的是(D)A．相互擠壓的粗糙物體間肯定產(chǎn)生摩擦力B．只有靜止的物體才可能受到靜摩擦力，只有運(yùn)動(dòng)的物體才有可能受到滑動(dòng)摩擦力C．一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，肯定受到摩擦力作用D．摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力解析：相互擠壓的粗糙物體間不肯定產(chǎn)生摩擦力，只有相互擠壓的粗糙物體間，存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)才有摩擦力，故A錯(cuò)誤；只有相對(duì)靜止的物體才可能受到靜摩擦力，只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體才有可能受到滑動(dòng)摩擦力，故B錯(cuò)誤；一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，假如接觸面粗糙，而又有彈力時(shí)才肯定有摩擦力，故C錯(cuò)誤；摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力，比如物體輕輕放在水平運(yùn)動(dòng)的傳送帶上受到的摩擦力就是動(dòng)力，故D正確。2．木塊置于粗糙水平地面上，按如圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面與木塊各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則木塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是(D)A．F甲>F乙>F丙 B．F乙>F甲>F丙C．F丙>F乙>F甲 D．F甲＝F乙＝F丙解析：動(dòng)摩擦因數(shù)μ跟接觸面的大小無(wú)關(guān)，因三種狀況下μ相等，且對(duì)地面的壓力大小都等于木塊的重力，所以三種狀況下木塊受到的摩擦力大小相等，應(yīng)選D。3．用拖把拖地時(shí)，假如發(fā)覺(jué)某個(gè)地方的污漬特殊頑固，我們常會(huì)用勁向下壓拖把，這樣就有可能把污漬清除。對(duì)于用勁向下壓拖把的緣由，下列選項(xiàng)中說(shuō)明最合理的是(C)A．將拖把中的水?dāng)D出，將污漬洗掉B．可以幫助人握緊拖把C．通過(guò)增大正壓力從而增大拖把與地面之間的摩擦力D．沒(méi)有任何作用解析：滑動(dòng)摩擦力與正壓力有關(guān)，在動(dòng)摩擦因數(shù)不變的前提下，正壓力越大，摩擦力越大。拖地時(shí)用勁向下壓拖把，就是為了增加正壓力從而達(dá)到增大拖把與地面之間的摩擦力的目的，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤，故選C。4．如圖所示為探討木板與木塊之間摩擦力大小的試驗(yàn)裝置，將一木塊和木板疊放于水平桌面上，輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端用細(xì)線與木塊水平相連?，F(xiàn)在用繩索與長(zhǎng)木板連接，用手向右水平拉繩索，使長(zhǎng)木板在桌面上滑動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(D)A．木塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力B．木板必需在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．木板必需在桌面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．木板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧秤示數(shù)保持不變解析：木塊與木板之間存在滑動(dòng)摩擦力，其大小F＝μG木與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故選D。5．如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊地放在地面上，白毛巾的中部用線與墻壁連接著，黑毛巾的中部用線拉住，設(shè)線均呈水平。欲將黑白毛巾分別開(kāi)來(lái)，設(shè)每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其跟地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則將黑毛巾勻速拉出需用的水平拉力為(C)A．2μmg B．4μmgC．5μmg D．eq\f(5,2)μmg解析：依據(jù)受力平衡，黑毛巾有四個(gè)面受到摩擦力，平衡時(shí)F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·eq\f(mg,2)＋μ·2eq\f(mg,2)＋μ·3eq\f(mg,2)＋μ·4eq\f(mg,2)＝5μmg，故選C。6．(多選)如圖所示，消防戰(zhàn)士正在沿繩進(jìn)行爬繩練習(xí)，若消防戰(zhàn)士用雙手握住豎直的繩子勻速上攀和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是f1和f2，關(guān)于f1和f2的大小和方向，下列說(shuō)法正確的是(AC)A．f1＝G，方向豎直向上 B．f1>G，方向豎直向上C．f2＝G，方向豎直向上 D．f2<G，方向豎直向下解析：消防戰(zhàn)士無(wú)論是勻速上攀還是勻速下滑，受到的摩擦力總是與重力相平衡，即與重力大小相等，方向相反，f1、f2的方向都向上，且f1＝f2＝G，A、C正確。7．(多選)如圖所示，有一重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過(guò)程中容器始終保持靜止，則下列說(shuō)法中正確的是(BC)A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力漸漸增大C．水平力F可能不變D．水平力F必需漸漸增大解析：容器處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上重力與摩擦力平衡，盛滿水前墻面對(duì)容器的靜摩擦力始終增大，假如始終沒(méi)有達(dá)到正壓力F作用下的最大靜摩擦力，則水平力F可能不變，選項(xiàng)B、C正確。8．(多選)如圖所示，照片中的這位男士騎著一輛搞笑的另類自行車，在騎車人用力蹬車前進(jìn)的過(guò)程中，車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，下面推斷正確的是(BC)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，則后輪始終轉(zhuǎn)動(dòng)，但不會(huì)向前運(yùn)動(dòng)，事實(shí)上后輪是向前運(yùn)動(dòng)的，所以它必受方向向前的摩擦力；同時(shí)，可判知前輪所受摩擦力向后，故正確答案為B、C。二、非選擇題9．(12分)“強(qiáng)臺(tái)風(fēng)”是一個(gè)巨大的能量庫(kù)，其風(fēng)速都在17m/s以上，甚至在60m/s以上。據(jù)測(cè)，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級(jí)時(shí)，垂直于風(fēng)向平面上每平方米風(fēng)力可達(dá)數(shù)千牛頓。臺(tái)風(fēng)登陸以后，會(huì)給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來(lái)肯定的危害。不少在臺(tái)風(fēng)登陸地區(qū)做新聞報(bào)道的記者，須要用繩子系在腰上才能保證不被臺(tái)風(fēng)吹走。大風(fēng)真的能把人吹走嗎？為便利探討這一問(wèn)題，我們只考慮一種簡(jiǎn)潔狀況，即看大風(fēng)能不能把人吹的在地面上滑動(dòng)。設(shè)某次臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)的風(fēng)力為9級(jí)，方向水平風(fēng)速大小可達(dá)到22m/s，經(jīng)過(guò)流體阻力測(cè)算，在經(jīng)過(guò)一個(gè)身高為一米七左右人體的面積時(shí)所產(chǎn)生的水平風(fēng)力約為164N。假設(shè)這個(gè)人重60kg，臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)人站立在水平地面上，人與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.26。試通過(guò)計(jì)算分析：(g取10N/kg)(1)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時(shí)，人能不能被吹動(dòng)？(2)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時(shí)，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到76N，站在地上的人受的摩擦力多大？(3)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到25m/s時(shí)，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到212N，站在地面的人受的摩擦力多大？答案：(1)能被吹動(dòng)(2)76N(3)156N解析：(1)人和地面之間的壓力為N＝mg＝600N人和地面之間的最大靜摩擦力為f＝μN(yùn)＝156N因?yàn)镕>f，所以人能被吹走，(2)當(dāng)風(fēng)力F1＝76N時(shí)，由于F1<f所以人不能被吹動(dòng)，人受到地面給他的力是靜摩擦力其大小為f1＝F1＝76N(3)當(dāng)風(fēng)力F2＝212N時(shí)，由于F2>f所以人能被吹動(dòng)，人受到地面給他的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力其大小為f2＝f摩擦力大小為f2＝f＝μN(yùn)＝156N等級(jí)考訓(xùn)練(15分鐘·滿分40分))一、選擇題(本題共3小題，每題6分，共18分)1．下列各圖中物體A和B始終保持相對(duì)靜止，關(guān)于物體A是否受摩擦力作用及物體A受的摩擦力方向，下列說(shuō)法正確的是(C)A．甲圖中物體A受到向左的摩擦力B．乙圖中物體A不受摩擦力C．丙圖中物體A不受摩擦力D．丁圖中物體A受到向右的摩擦力解析：甲圖所示狀況，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，假設(shè)物體A受靜摩擦力作用，依據(jù)二力平衡可知，物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設(shè)是錯(cuò)誤的，故在甲圖狀況下物體A不受摩擦力作用；乙圖所示狀況，物體A也處于平衡狀態(tài)，由于物體A受向右的力F的作用，由二力平衡可知，物體A肯定受向左的靜摩擦力作用；丙圖所示狀況，用力F拉水平地面上的物體B，物體B及其上面的物體A保持相對(duì)靜止做勻速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)物體A受靜摩擦力作用，依據(jù)二力平衡可知，物體A的平衡條件被破壞，因此假設(shè)是錯(cuò)誤的，故在丙圖狀況下物體A不受摩擦力作用；丁圖所示狀況，由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體A在水平方向上受力平衡，依據(jù)二力平衡可知，物體A在水平方向上肯定受到靜摩擦力的作用與F相平衡，靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。綜上所述選項(xiàng)C正確。2．用如圖所示裝置演示“靜摩擦力”的大小。當(dāng)重物連同盤的總重力為2N時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力示數(shù)為8N?，F(xiàn)往盤中加砝碼，當(dāng)盤與砝碼總重力為12N時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為(B)A．12N B．8NC．4N D．20N解析：加砝碼前，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊受到的靜摩擦力大小為F＝8N－2N＝6N，方向向右，同時(shí)說(shuō)明木塊與桌面間的最大靜摩擦力至少為6N。當(dāng)加砝碼后，即繩中拉力變更后，水平方向假設(shè)木塊不動(dòng)，其所受摩擦力大小為F′＝12N－8N＝4N，小于最大靜摩擦力，故木塊仍靜止，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)仍為8N。3．(多選)如圖所示，在探究摩擦力的試驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次試驗(yàn)時(shí)，木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知，下列哪些選項(xiàng)是正確的(BC)試驗(yàn)次數(shù)小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)(N)1靜止0.42靜止0.63直線加速0.74勻速直線0.55直線減速0.3A．木塊受到的最大摩擦力為0.7NB．木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6NC．在這五次試驗(yàn)中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在這五次試驗(yàn)中，木塊受到摩擦力大小各不相同解析：第一和其次次試驗(yàn)都沒(méi)有拉動(dòng)木塊，說(shuō)明這兩次的拉力大小均未超過(guò)最大靜摩擦力，第三次試驗(yàn)時(shí)，木塊做加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm，因此可知，最大靜摩擦力范圍0.6N≤Fm<0.7N，故A錯(cuò)誤，B正確；滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)狀況無(wú)關(guān)，因此第三、四、五次的摩擦力大小相等，故C正確，D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共2小題，共22分)4．(10分)如圖所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上，苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m，磚與墻面、磚與頭的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。要使磚恰好靜止不動(dòng)，則武警戰(zhàn)士的頭對(duì)磚施加的水平力為多大？(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，磚與磚之間不發(fā)生滑動(dòng)，重力加速度為g。)答案：eq\f(2mg,μ)解析：以四塊磚為探討對(duì)象，進(jìn)行受力分析磚恰好靜止不動(dòng)，則磚所受到的摩擦力剛好達(dá)到最大，即f1＝f2＝μF，又f1＋f2＝4mg聯(lián)立上式可得F＝eq\f(2mg,μ)即武警戰(zhàn)士施加的水平力為F＝eq