高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力精练
展开一、单选题
1.关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是( )
A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0
B.两物体的材料一定时,两物体间的动摩擦因数仅决定于接触面的粗糙程度
C.物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时,动摩擦因数比水平放置时小一些
D.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大
2.物体与支持面间有滑动摩擦力时,下列说法正确的是( )
A.物体与支持面间的压力越大,滑动摩擦力越大
B.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,接触面积越大,滑动摩擦力越大
C.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,速度越大,滑动摩擦力越大
D.动摩擦因数一定,物体与支持面间的压力越大,滑动摩擦力越大
3.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻力
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
4.用如图所示装置研究静摩擦力。弹簧秤对物块的拉力沿水平方向,逐渐增大拉力。当拉力小于10N时,物块保持静止,等于10N时,物块刚刚开始运动,由此可知( )
A.物块和台面间的最大静摩擦力是10N
B.当弹簧秤的示数为5N时,物块受到的摩擦力是15N
C.当弹簧秤的示数为15N时,物块受到的摩擦力是15N
D.当弹簧秤的示数为15N时,物块受到的摩擦力是0N
5.如图所示,重为G的木棒可绕光滑轴O自由转动,现将棒搁在表面粗糙的小车上,小车原来静止,如果用水平力F拉动小车,则棒受到的摩擦力方向( )
A.向右B.向左C.等于零D.都有可能
6.如图所示,木块放在水平地面上,在F=8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1m/s,则下列说法正确的是( )
A.以1 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8 N
B.当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8 N
C.当水平拉力F=20N时,木块受到的摩擦力为20 N
D.将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大
7.如图所示,质量为的木块放在粗糙的水平地面上,木块与地面间的动摩擦因数为,水平推力作用于木块上,但未把木块推动,则在选项图中反映木块受到的静摩擦力随水平推力变化的关系图线是( )
A.B.C.D.
8.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,如图所示.关于瓶子所受的摩擦 力,下 列说法正确的是( )
A.握力越大,摩擦力越大
B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关
C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
9.如图所示,当行李箱随传送带一起向上匀速运动时,下列说法中正确的是
A.行李箱受到滑动摩擦力的作用
B.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下
C.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上
D.因为行李箱与传送带之间相对静止,所以行李箱不受摩擦力的作用
10.如图所示,节目《激情爬竿》在春晚受到观众的好评.当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2,那么( )
A.Ff1向下,Ff2向上,且Ff1=Ff2
B.Ff1向下,Ff2向上,且Ff1>Ff2
C.Ff1向上,Ff2向上,且Ff1=Ff2
D.Ff1向上,Ff2向下,且Ff1=Ff2
二、填空题
11.细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的扶梯主要有两种,如图所示,甲扶梯类似于台阶,乙扶梯类似于斜坡.当顾客站在扶梯上匀速上升时在________(选填“甲”或“乙”)扶梯上受摩擦力,顾客此时受到的摩擦力的方向是______________的.
三、解答题
12.如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向.
(1)汽车由静止加速运动时(木箱和汽车间无相对滑动);
(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);
(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);
(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;
(5)汽车在匀速运动过程中突然加速,木箱在车上滑动时.
13.如图,一重为40N的木块放在水平桌面上,在水平方向共受三个力(即F1,F2和摩擦力)作用,木块保持静止,其中F1=13N,F2=6N.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物体所受的摩擦力的大小和方向.
(2)当只将F2撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.
(3)物体在(2)情况下运动一段时间后,恢复F2,撤去F1,则这易瞬间物体受到的摩擦力大小和方向又如何?
参考答案
1.B
【分析】
动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值),是一种比值定义法,则摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关.
【详解】
A、两物体间没有摩擦力产生,有可能是没发生相对运动或没有相对运动趋势,不一定说明两物体间的动摩擦因数μ=0,A错误;
B、C、D、动摩擦因数与其它因素无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关;故B正确;CD错误.
【点睛】
动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,它没有单位.
2.D
【详解】
AD.根据滑动摩擦力的表达式,可知动摩擦因数一定,物体与支持面间的压力越大,滑动摩擦力越大;选项A中仅强调了物体与支持面间的压力,而忽略了物体与支持面间的动摩擦因数,所以选项A错误,D正确;
BC.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关,所以选项B、C错误。
故选D。
3.C
【详解】
A. 产生静摩擦力的条件是,接触面间有弹力,且有相对运动的趋势,故A错误.
B. 静摩擦力的方向和相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,不一定和运动方向相反,当与运动方向相同时充当动力,相反时充当阻力,故B错误.
C. 静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反,故C正确.
D. 一个条件确定的接触面而言,静摩擦力的大小是根据平衡条件来确定,是变化的,而最大静摩擦力是一定的.故D错误.
4.A
【详解】
A.物体受重力、支持力、拉力和摩擦力;当拉力等于10N时,物块刚刚开始运动,说明最大静摩擦力为10N,故A正确;
B.当弹簧秤的示数为5N时,没有拉动,物体保持静止,受静摩擦力为5N,故B错误;
CD.当弹簧秤的示数为15N时,物体加速运动,受到滑动摩擦力,滑动摩擦力约等于最大静摩擦力,为10N,故CD错误;
故选A。
5.A
【详解】
试题分析:由题意可知,棒与车之间存在滑动摩擦力,因棒相对小车向左运动,则滑动摩擦力的方向与小车的运动方向相同,即向右,故A正确,BCD错误;
故选A.
6.A
【分析】
由于此时木块处于匀速直线运动状态,即平衡状态,分析该木块所受的平衡力情况即可判断AB,滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关,将拉力撤去后,滑动摩擦力不变.
【详解】
A、由于此时木块处于匀速直线运动状态,即平衡状态,水平方向受力平衡,f=F=8N,不管运动速度等于多少,只要是匀速运动,滑动摩擦力总等于8N,故A正确,B错误;
C、滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关,故当水平拉力F=20N时,木块受到的摩擦力为8N,故C错误;
D、滑动摩擦力f=μFN与水平方向受力无关,故将拉力撤去后,滑动摩擦力不变,物体在滑动摩擦力作用下做减速运动,速度减小,故D错误.
故选A.
【点睛】
物体若在力的作用下处于平衡状态时,其一定会受平衡力的作用,在分析时水平方向所受力的同时,不要忽略了竖直方向上平衡力的分析.
7.A
【详解】
因未把木块推动,所以摩擦力大小等于推力,即
由数学知识可知,A正确。
故选A。
8.B
【详解】
瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向向上,握力增大,手越干、越粗糙,瓶子更掉不下,依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力还是等于重力,只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大,故ACD错误,B正确;故选B.
【点睛】
静摩擦力与压力无关,随外力的变化而变化,这里握力变大,只是滑动摩擦力变大了,而物体受静摩擦力,故静摩擦力不变.
9.C
【详解】
A.行李箱随传送带一起向上匀速运动,相对传送带静止,则行李箱受到静摩擦力的作用,选项A错误;
BCD.行李箱受力平衡,则受向下的重力、垂直于传送带的支持力以及沿传送带向上的静摩擦力作用,选项BD错误,C正确;
故选C。
10.C
【详解】
匀速攀上时,杂技演员所受重力与静摩擦力平衡,由平衡条件可知
Ff1=G
方向竖直向上,匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则
Ff2=G
方向竖直向上,所以
Ff1=Ff2.
故选项A、B、D错误,C正确.
11.乙 沿扶梯向上
【详解】
(1)当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时,鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力;
(2)当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,电梯表面是倾斜的,人站在上面,有向下滑的趋势,因此受到向上的摩擦力的作用.
因此,本题正确答案是:乙;沿扶梯向上.
【点睛】
摩擦力产生的条件是:两个物体相互接触,并且发生了相对运动或者具有相对运动的趋势;摩擦力的方向与物体相对运动的方向或者相对运动的趋势方向相反
12.(1)木箱受到向前的静摩擦力(2)木箱受到向后的静摩擦力.(3)木箱不受摩擦力的作用(4)木箱受到向后的滑动摩擦力.(5). 木箱受到向前的滑动摩擦力.
【详解】
(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有静止状态.因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,说明只有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力.
(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,说明只有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.
(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,因此依据力是改变物体运动状态的原因,木箱不受摩擦力的作用.
(4)汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑动时,易知木箱受到向后的滑动摩擦力.
(5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力.
思路分析:在确定摩擦力时首先应先确定是滑动摩擦力还是静摩擦力,然后再结合对应方法去判断去方向,其中假设法和状态法是判断静摩擦力方向的有效方法
试题点评:先弄清物体相对运动或者相对运动趋势的方向是关键,相对运动方向或者相对运动趋势方向不一定与物体的实际运动方向相同,
13.(1) 7N ;静摩擦力向左(2) 8N ;方向向左 (3) 8N;方向向左
【详解】
(1) 因为物体处于静止状态,所受的合力为零,由于F1>F2,故静摩擦力向左,大小为
f=F1-F2=13-6N=7N
(2) 最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小,则
fm=μG=0.2×40N=8N
因为F1>fm,所以物体将滑动,所受的摩擦力为滑动摩擦力
f=μG=8N
方向向左
(3) 物体在(2)情况下运动一段时间后,具有向右的速度,恢复F2,撤去F1,则这一瞬间物体受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,方向向左
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