高中鲁科版 (2019)第3节 摩擦力当堂检测题

滑动摩擦力及其影响因素

(15分钟·30分)

一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)

1.三个质量相同的物体,与水平桌面间的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应是              (　　)

A.fB>fA>fC　　　　　  B.fA<fB<fC

C.fB=fA=fC      D.不能比较大小

【解析】选C。由f=μN知f的大小只与μ和N有关,与物体的运动状态无关,由于该题中N与重力G大小相等,故f相同,则C正确,A、B、D错误。

2.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是 (　　)

A.动摩擦因数与正压力成正比

B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大

C.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

D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定

【解析】选C。动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定,与其他因素无关,A、B、D错误,C正确。

3.自行车是很普及的代步工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识。下列对自行车的认识错误的是              (　　)

A.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,增大了摩擦力

B.车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力

C.车轴处一般有滚珠,变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力

D.刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力

【解析】选C。自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,增大了摩擦力,选项A正确;车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力,选项B正确;车轴处一般有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,选项C错误;刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力,选项D正确。

4.如图所示,将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上,长方体木块的各个表面粗糙程度相同。若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动,示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3之比为              (　　)

A.1∶1∶1　　　　　　　　 B.2∶3∶6

C.6∶3∶2      D.以上都不对

【解析】选A。滑动摩擦力的大小与接触面上的压力成正比,与接触面积的大小无关,因此尽管三种情况下的接触面积不同,但是木块对桌面的压力是相同的,又由于动摩擦因数相同,所以三种情况下木块受到的滑动摩擦力大小相同,所以保持木块匀速运动的弹簧测力计的拉力大小相等。则A正确,B、C、D错误。

二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)

5.如图所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住。当水平力F为32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数。

【解析】以物体A为研究对象进行受力分析,水平方向上除外力F外,它还受到物体B对它水平向左的滑动摩擦力fBA、地面对它水平向左的滑动摩擦力f地A,如图所示,

由平衡条件得F=fBA+f地A

其中fBA=μGB,f地A=μ(GA+GB)

联立以上三式解得μ=0.4。

答案:0.4

(10分钟·20分)

6.(6分)如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑。若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,那么A物体与墙面间的摩擦力为              (　　)

A.Ff=μmg　向上　　　　 B.Ff=mg　向下

C.Ff=F　向下     D.Ff=μF　向上

【解析】选D。由于物体匀速下滑,因此物体所受摩擦力的方向向上,在竖直方向上由二力平衡得Ff=mg。根据滑动摩擦力大小的计算公式有:Ff=μFN,FN=F,因此Ff=μF,所以A、B、C错误,D正确。

7.(14分)如图所示,一轻质弹簧的劲度系数为500 N/m,一端固定于质量为10 kg的物体A上,通过该轻质弹簧用一水平力F拉物体。(g取10 N/kg)

(1)当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰好在水平面上做匀速直线运动,求物体与水平面间的动摩擦因数。

(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的摩擦力为多大?

【解析】(1)对物体受力分析知F2=kx,f2=μN=μmg

又物体做匀速直线运动,所以

F2=f2,μ===0.2。

(2)物体受滑动摩擦力

f3=μN=μmg=0.2×10×10 N=20 N。

答案:(1)0.2　(2)20 N