人教版中考物理二轮复习专题专练——摩擦力的大小及方向(10)附答案
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人教版中考物理二轮复习专题专练——摩擦力的大小及方向(10)附答案
一、单选题
1.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,小车突然在某个外力的作用下停止运动,木块向右倾倒,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是()
A.匀速运动时小车受到的摩擦力大小等于拉力大小
B.匀速运动时木块对小车的压力与小车对木块的支持力为一对平衡力
C.匀速运动是小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对相互作用力
D.木块向右倾倒时受到小车给的向右的摩擦力
2.如图所示,一块长为L的均匀木板A放在水平桌面上,A右端与桌面相齐。在A的右端施一个水平力F使其右端缓慢离开桌面L3,在A移动过程中,木板A( )
A.对桌面压强变大 B.对桌面压力变小
C.与桌面摩擦力变大 D.对桌面压强变小
3.如图所示,叠放在一起的A、B两木块在力F的作用下沿水平方向一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.木块A,B间的摩擦力为零
B.木块A在水平方向受力是不平衡的
C.木块B在水平方向受力是不平衡的
D.地面对木块B施加了一个向左的摩擦力,其大小等于F
4.如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓,重500N的一袋大米静止放在传送带上,米袋先在传送带上滑动,此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍,稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是( )
A.米袋在滑动过程中重力一直做功
B.米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C.米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D.米袋随传送带一起匀速运动时,所受摩擦力大小为250N
5.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向力F的作用下,相对静止,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
B.A物块受到B对A有5N的摩擦力
C.A对B的压力是由于A物块的形变产生的
D.B物块与地面间的摩擦力为2.5N
6.如图,放在水平面上物体受到水平力F1=9N和F2=4N的作用时,物体处于静止状态。如果只将F1撤去,下列说法正确的是( )
A.将向左运动 B.将向右运动
C.所受合力为零 D.所受摩擦力方向不变
7.如图甲所示,小杨在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法错误的是( )
A.0~3s内小杨没有对木箱做功
B.3s~6s内木箱受到的合力大小为6N,方向是水平向右
C.6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向是水平向左
D.如果第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动
8.如图,在粗糙的水平面上叠放着甲、乙两个普通的长方体木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,绳拉甲的力是5N,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受到向左的15N的力
B.甲受到向右5N的力
C.甲受到向右15N的力
D.甲、乙均受力15N,甲受向右的力,乙受向左的力
9.如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知F1=3N,F2=5N.那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A.3N 5N B.5N 3N C.2N 3N D.3N 2N
10.完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上。用F1=50 N的水平力作用在B物块上,如图甲所示,A、B一起做匀速直线运动;若将F2=80 N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们一起做加速直线运动,则以下说法错误的是( )
A.图甲中,A受到B的摩擦力大小为50N,方向是水平向右
B.图甲中,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左
C.图乙中,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左
D.图乙中,A受到地面的摩擦力大小为80N,方向是水平向左
11.如图所示,放在水平地面上的物体a上放一物体b,a和b之间用轻质弹簧相适,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a、b的受力分析正确的是( )
A.a受到b对它向右的摩擦力 B.b受到a对它向右的摩擦力
C.a受到地面对它向右的摩擦力 D.a 受到地面对它向左的摩擦力
二、多选题
12.如图甲所示,水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.0-2s,物体没有推力,是因为推力小于摩擦力
B.2-4s,物体做匀速直线运动
C.2-4s,物体受到的推力大于摩擦力
D.4-6s,物体受到的摩擦力是2N
13.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在水平恒力F的作用下一起向右做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A受向右的摩擦力
B.物体B对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.若增大拉力F,则物体B与地面间的摩擦力不变
D.若物体B遇到障碍物突然停止,则物体A将向右倾倒
14.如图所示,粗糙的水平地面上放置相同材料制成的2个木块A、B,质量分别为2kg和3kg,木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,现用水平向右的拉力F=20N拉其中B木块,使A、B一起水平向右匀速运动,则( )
A.A与地面间的摩擦力大小为0 B.B与地面间的摩擦力大小为12N
C.轻绳对A的拉力大小为10N D.轻绳对B的拉力大小为8N
15.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.乙图中物体A受到的摩擦力为F
D.甲图中物体A受到的摩擦力为F
三、填空题
16.如图甲所示,小林用水平推力F推动水平地面上的一木块,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。则3s~5s推力F对木块所做的功为 J, 5~6s木块受到的摩擦力大小为 N。若已知在1s~3s内,木块水平移动的距离为1m,则在1s~3s内,木块克服摩擦力做的功为 J。
17.如图所示,冰冰用手握着一个重为10N的水杯静止在空中,杯口竖直向上,手的握力为20N,则水杯受到的摩擦力为 N;若使手的握力增大到30N,则水杯受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或”“不变”)。
18.如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 N;水平拉力F乙停止作用而物体乙继续滑行的理由是 。
19.如图甲所示,将完全相同的木块A、B叠放在粗糙程度不变的水平桌面上,用10N的水平力拉着A,使它们一起做匀速直线运动。 此时木块B所受的摩擦力为 N、将A、B紧贴着平放在该来面上,在水平推力F2的作用下,A、B起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力F2= N。
20.A、B是材料相同、表面的粗糙程度也相同的两个物体,A的体积大于B的体积,分两次在同一水平地面上用力推动它们(如图所示),使它们一起做匀速直线运动,则推力F1 F2,图甲中B所受地面摩擦力 图乙中B所受摩擦力。(以上两空均选填“>”、“=”或“<”)。
21.如图所示,在水平地面上,当水平拉力F为8N时,木板A刚好向右做匀速直线运动,且物体B相对地面静止,此时弹簧测力计的读数为2N,则木板A受到地面的摩擦力大小为 N:若拉力F增大到10N,测力计的示数为 N。
22.A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂8N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为 N,桌面对物体B的摩擦力为 N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动。绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为 N。
23.如图甲所示,物体A在拉力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动,拉力F与时间t关系如图乙所示,物体运动的速度v与时间t关系如图丙所示,则物体在0-2s内所受摩擦力为 N,5-6s内所受摩擦力为 N,6-8s内所受拉力为 N(图乙中未画出)。
24.如图所示,分别重10N和12N的A、B两个物体叠放在水平面上,它们在两个拉力的作用下处于静止状态,若作用在A上向右的拉力F1大小为3N,作用在B上向左的拉力F2大小为5N,则B对A的摩擦力大小为 N;地面对B物体的摩擦力大小为 N,方向是水平 (向左/向右)。
25.如图甲所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止:如图乙所示,物体乙重60N,在20N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 N;若增大F甲,则物体甲受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.如图所示,有两个完全相同的物块A和B叠放在一起,受30N的水平推力的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,那么物块B受到的摩擦力为 N,如果将物块B取下与物块A并列,再让它们一起在水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力为 N。
27.如图所示,重为5 N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面,若用2 N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力大小为 N,方向向 ;若用3 N的水平力拉铁块前进了0.5 m,铁块受到的摩擦力大小为 N。
28.热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向 的。鞋底有花纹,是为了 摩擦。
29.如图,水平传送带正将高邮“珠光”大米从车间运送到粮仓。重500N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力为 N,方向向 ,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 N。
四、综合题
30.如图1所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度均匀的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图2甲、乙所示。
(1)在前10s,物块在水平方向受力是否平衡? ,你的判断依据是 ;
(2)在第20s,物块受到的水平拉力大小为 ,受到的摩擦力大小为 ;
(3)在第5s,物块受到的摩擦力大小为 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.小车匀速运动时,处于平衡状态,在水平方向上小车受到的摩擦力大小等于拉力大小,A符合题意;
B.匀速运动时木块对小车的压力与小车对木块的支持力二者大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.匀速运动时,木块处于平衡状态,小车对木块的支持力与木块受到的重力二者大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,C不符合题意;
D.小车突然停止运动,木块下部由于受到向左的摩擦力,所以速度会变小,而木块上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以木块会向右倾倒,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】小车匀速运动时,在水平方向上小车受到的摩擦力大小等于拉力大小;二者大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力;二者大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力;木块上部由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以木块会向右倾倒。
2.【答案】A
【解析】【解答】B.放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变,B不符合题意;
AD.在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由压强公式 p=FS 可知,压强逐渐增大,A符合题意、D不符合题意;
C.物体在水平力F作用下匀速直线运动,由二力平衡可知所受摩擦力也是F,滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关,故保持不变,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据p=FS,判断压强变化;滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.以A为研究对象:水平方向受到水平拉力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力。A不符合题意;
BC.AB一起做匀速直线运动,所受合力均为零,所以无论是木块A,还是木块B在水平方向受力是平衡的,BC不符合题意;
D.以A为研究对象:水平方向受到水平力F,由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力,大小为F,根据力的作用是相互的可知,B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反,即水平向右,再根据摩擦力的定义可知,木块B在A的摩擦力的作用下向右运动的,此时地面要给木块B一个向左的摩擦力,且摩擦力大小为F,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由二力平衡知:B对A有水平向左的静摩擦力;做匀速直线运动的物体受到平衡力作用;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.米袋滑动过程中,米袋在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功,A不符合题意;
B.刚开始,米袋静止放到传送带上,相对传送带向左运动,传送带阻碍米袋向左,因此米袋受到的滑动摩擦力方向水平向右,B符合题意;
C.米袋随传送带一起匀速运动时,米袋不受摩擦力的作用,但是米袋要受到重力和支持力的作用,C不符合题意;
D.当米袋与传送带一起匀速运动时,米袋受力平衡,即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用,而水平方向没有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;摩擦力与相对运动或相对运动趋势方向相反;当米袋与传送带一起匀速运动时,不受摩擦力作用。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.地面对B的支持力的大小等于B物体和A物体的总重力,与B物块受到的重力的大小不同,B物块受到的重力与地面对B的支持力不是一对平衡力,A不符合题意;
B.A物体与B物体没有相对运动或相对运动趋势,所以A物体与B物体之间没有摩擦力,B不符合题意;
C.A对B的压力是由于A物体发生弹性形变,要恢复原状,对B产生一个向下的弹力,即是压力,C符合题意;
D.B物体向左做匀速直线运动,B物体在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,B物块与地面间的摩擦力为5N,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;没有相对运动或相对运动趋势时,物体间不存在摩擦;做匀速直线运动,物体在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
6.【答案】C
【解析】【解答】当物体受到两个水平推力F1=9N和F2=4N的作用时,处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为f=F1-F2=9N-4N=5N
方向水平向左,即物体的最大静摩擦力不小于5N。如果只将F1撤去后,物体受到水平向左的4N的力作用,此力小于最大静摩擦力,则此时物体将处于静止状态,此时所受摩擦力大小为4N,方向与F2的方向相反,即物体所受摩擦力方向右;因物体处于静止状态,故所受合力为0,ABD不正确,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为f=F1-F2;物体处于静止状态,所受合力为0。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.由乙图可知木箱在0~3s内受到的推力为3N,由丙可知此时木箱的速度为0,即没有运动,所以小杨对木箱没有做功,A正确,不符合题意;
BC.由可知木箱在9~12s内受到的推力为6N,由图丙可知木箱在9~12s内做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力等于推力为6N,由图乙可知木箱在3~6s内受到的推力为9N,滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力不变为6N,此时合力的大小为F合=F−f=9N−6N=3N
合力方向跟推力方向相同,水平向右;所以6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N,方向与运动方向相反,水平向左,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.由与接触面不光滑,木箱受到摩擦力的作用,在第12s后小杨撒去推力,木箱将做减速直线运动,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度和受到的压力有关,摩擦力方向与相对运动方向相反;撒去推力,木箱受摩擦力,将做减速直线运动。
8.【答案】B
【解析】【解答】乙木块从右端匀速地抽出来,乙木块处于平衡状态,水平方向上受到平衡力的作用,受到水平向右的拉力F为15N,由二力平衡可知,受到水平向左的摩擦力的大小也为15N。由于甲物体处于静止状态,其水平向左受到了拉力的大小为5N,根据二力平衡可知,其水平向右受到摩擦力的大小也为5N。
故答案为:B。
【分析】物体受到的摩擦力,和物体的相对运动方向相反;静止的物体受到二力平衡时,力的大小相等。
9.【答案】D
【解析】【解答】物体A在水平向受拉力F1及摩擦力FA而处于静止状态,故由二力平衡可得FA=F1=3N
由于物体间力的作用是相互的,则B受A的摩擦力为3N;对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力FB=F2﹣F1=5N﹣3N=2N
ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】以A和整体为研究对象,通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.图甲中,因A、B一起做匀速直线运动,故受平衡力, B受到一个F1=50 N的水平向右推力和A对B一个水平向左的摩擦力,大小为50N;因为力的作用是相互的, B对A一个水平向右的摩擦力,大小为50N;A正确,不符合题意。
B.图甲中,将A、B看作一个整体,因A、B一起做匀速直线运动,故受平衡力,受到一个F1=50 N的水平向右推力和地面对A一个水平向左的摩擦力,大小为50N;B正确,不符合题意;
CD.从图甲到图乙中,A、B两物块对地面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力的大小不变,由B选项可知,A受到地面的摩擦力大小为50N,方向是水平向左;C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,在物体处于平衡状态时,根据二力平衡条件求摩擦力的大小;注意滑动摩擦力的大小与压力大小以及接触面的粗糙程度有关,而与推力的大小无关;分析物体受到桌面的滑动摩擦力时,应以整体为研究对象。
11.【答案】A
【解析】【解答】AB.压缩状态的弹簧对b有向右的弹力,b有向右运动的趋势,受到向左的摩擦力,由力的相互性知道,a对b的摩擦力向左, b对a的摩擦力向右,A符合题意,B不符合题意;
CD.对整体研究,受重力和支持力,根据平衡条件分析知道,地面对a没有摩擦力,否则不能平衡,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
12.【答案】C,D
【解析】【解答】A.由v-t图像可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,A不符合题意;
BC.由v-t图像可知,2~4s内物体运动的速度均匀增大,做的是匀加速直线运动,所以推力大于摩擦力,B不符合题意,C符合题意;
D.由v-t图像可知,4~6s内物体运动的速度4m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力;由F-t图像可知,4~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】静止处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等;匀加速直线运动,推力大于摩擦力;匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力。
13.【答案】C,D
【解析】【解答】A.依题意AB一起做匀速直线运动,AB之间没有相对运动的趋势,所以AB之间没有摩擦力,即A不受摩擦力,A不符合题意;
B.物体B对地面的压力和地面对它的支持力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.物体B与地面间的摩擦力是滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,若增大拉力F,压力和粗糙程度都不变,所以摩擦力不变,C符合题意;
D.B停止前,A和B一起向右做匀速直线运动,当物体B遇到障碍物突然停止,A由于惯性会保持原有运动速度继续向右运动,所以物体A将向右倾倒,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】物体间没有相对运动趋势时,没有摩擦力产生;物体间的压力和支持力是相互作用的力;改变拉力或改变速度,物体受到的摩擦力不变。
14.【答案】B,D
【解析】【解答】A.木块A在水平方向上受到向右的绳子的拉力,匀速运动,说明A还受到水平向左的摩擦力,二力平衡,所以A与地面间的摩擦力大小不为0,A不符合题意;
BCD.B木块受到向右的拉力F=20N,使A、B一起水平向右匀速运动,A、B整体受力平衡,水平方向上受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以总的摩擦力为f=F=20N
在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力成正比;A和B的质量为2kg和3kg,根据G=mg可知,其重力之比为2:3,对水平面的压力之比为2:3;则A受到的摩擦力为fA=22+3f=8N
B与地面间的摩擦力大小为fB=f-fA=20N-8N=12N
A做匀速直线运动,则A受到的拉力与A受到的摩擦力是一对平衡力,所以轻绳对A的拉力大小为8N;B通过轻绳拉动A的力为8N,由于物体间力的作用是相互的,轻绳对B的拉力大小为8N。综上所述,BD符合题意,C不符合题意。
故答案为:BD。
【分析】物体间有压力和相对运动时,产生摩擦力;接触面的粗糙程度相同时,根据压力关系,判断摩擦力的关系;根据物体受到的力判断拉力大小。
15.【答案】B,D
【解析】【解答】A.甲图中,A相对B静止,AB一起做匀速直线运动,A在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体所受的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体所受的摩擦力为0,A不符合题意;
B.以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,B符合题意;
C.乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,C不符合题意;
D.甲图中以A为研究对象,A相对B 静止,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,这两个力相互平衡,则f=F,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】做匀速直线运动,二力平衡条件可知f=F;A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体所受的摩擦力为0;以A为研究对象,A相对B 静止,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,这两个力相互平衡,则f=F。
16.【答案】400;200;200
【解析】【解答】由图丙可知,3s~5s物体以1m/s的速度做匀速直线运动,木块运动的路程为s=vt=1m/s×2s=2m,由图乙可知,3s~5s推力大小为200N,则3s~5s推力F对木块所做的功为W=Fs=200N×2m=400J
3s~5s时,由于木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等f=F=200N,5~6s木块做减速运动,但与3s~5s时相比,接触面的粗糙程度和木块对水平地面的压力不变,木块受到的滑动摩擦力不变,仍为200N。
同理,1s~3s内,物体受到摩擦力也为200N,木块克服摩擦力做的功为W′=fs=200N×1m=200J
【分析】根据s=vt、W=Fs求出推力做的功;木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等;接触面的粗糙程度和木块对水平地面的压力不变,木块受到的滑动摩擦力不变,根据W′=fs,求出克服摩擦做的功。
17.【答案】10;不变
【解析】【解答】用手握住水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故水杯受到的摩擦力为10N。
当使手的握力增大到30N时,由于水杯的重力没变,所以,竖直方向合力为0,即水杯受到的摩擦力不变,仍为10N。
【分析】根据静止的物体受到平衡力,结合二力平衡计算力的大小;静摩擦力和压力无关。
18.【答案】40;35;物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【解析】【解答】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以甲受到的摩擦力f甲=G甲=40N
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以乙受到的摩擦力f乙=F乙=35N
物体在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,当停止施加拉力F乙时,物体由于惯性,仍保持向前的运动状态向前滑行。
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
19.【答案】0;10
【解析】【解答】在10N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,木块B在水平方向不受拉力,因此B所受的摩擦力为0N;A受10N的拉力,因此A受到的摩擦力为10N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,整体对桌面的压力也不变,因此整体受到的摩擦力也不变,要使它们一起匀速运动则此时的推力F2=f=10N
【分析】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡;接触面的粗糙程度不变,压力不变,摩擦力不变。
20.【答案】=;>
【解析】【解答】把物体A、B看成一个整体,两次都在同一水平地面上用力推动它们,使它们一起做匀速直线运动,则它们处于平衡状态,如图甲所示,在水平方向上受到的摩擦力和F1是一对平衡力,大小相等,即F1=f甲。如图乙所示,在水平方向上受到的摩擦力和F2是一对平衡力,大小相等,即F2=f乙。图甲中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的总重力,图乙中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的重力之和。故甲乙图中它们作为整体对地面的总压力大小相同,且同一水平地面,说明接触面的粗糙程度相同,则甲乙图中它们作为整体受到的摩擦力相等,即f甲=f乙。因为F1=f甲,F2=f乙,那么有F1=F2。
由于两次都在在同一水平地面上用力推动它们,图甲乙中物体B与地面之间接触面的粗糙程度相同,图甲中对地面的压力等于物体A、B的总重力,图乙中物体B对地面的压力等于物体B的重力。由当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大可知,图甲中B所受地面摩擦力大于图乙中B所受摩擦力。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力;当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
21.【答案】6;2
【解析】【解答】物体B相对地面静止,处于平衡状态,B在水平面上受到了向左的拉力和向右的摩擦力,这两个力是平衡力,此时弹簧测力计的读数为2N,A给B向右的摩擦力的大小为2N,根据力的作用是相互的,则B给A的摩擦力是向左的,大小为2N,对A进行受力分析,其受到了B给A向左的摩擦力,其大小为2N,还受到了向左的地面给其的摩擦力,和向右的拉力,其大小为8N,此时木板A刚好向右做匀速直线运动,那么木板A在水平方向上受到的力是平衡力,故木板A受到的地面的拉力为f地=F−f=8N−2N=6N
若拉力F增大到10N,A与B之间的摩擦力是滑动摩擦力,压力和接触面的粗糙程度相同,A与B之间的摩擦力不变,仍然为2N。
【分析】静止,处于平衡状态,对物体受力分析,判断平衡力;滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动状态无关。
22.【答案】0;8;16
【解析】【解答】物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A、B间的摩擦力为0。
物体A、B水平向右运动时,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为8N、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与物体C向右的拉力大小相等,为8N。
物体A、B水平向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B受到桌面的滑动摩擦力大小为8N不变,方向水平向右;此时物体A、B水平向左匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右物体C对物体B施加的的拉力(F为8N)和水平向右的摩擦力f,且此三力使物体处于平衡,由平衡条件知道,水平向左的拉力为F′=f+F=8N+8N=16N
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体间没有相互运动趋势时,不产生摩擦力。
23.【答案】1;3;3
【解析】【解答】由图乙和丙知,0~2s内,物体A的速度为0,所受的拉力为1N,此时所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力也为1N。
由乙、丙两图知,3~5s,A的速度保持不变,即做匀速直线运动,所受的拉力为3N,此时的摩擦力与拉力也是平衡力,所以摩擦力为3N。而在5~6s,A做加速运动,但A对水平长木板的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力与A做匀速直线运动时的摩擦力相等,为3N。
由乙、丙两图知,6~8s,A做匀速直线运动,所以拉力为3N。
【分析】分析图像信息,物体静止时,所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,两者大小相等;压力和接触面的粗糙程度不变时,滑动摩擦力不变;物体匀速直线运动时,所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,两者大小相等。
24.【答案】3;2;向右
【解析】【解答】若作用在A上向右的拉力F1大小为3N,处于静止状态,即水平方向上受向的拉力与B对A向左的摩擦力一对平衡力,即fBA=F1=3N
由于力的作用是相互的,B对A向左的摩擦力3N,那么A对B向右的摩擦力3N。物体B静止,处于平衡状态,所以物体B水方向平所受的力F2=fB+fAB
代入数据5N=fB+3N
解得地对物体B的摩擦力fB=2N
作用在B上向左的拉力F2大小为5N,且物体B静止,处于平衡状态,A对B向右的摩擦力3N小于5N,故地对B的摩擦力向右。
【分析】物体间的力是相互的,相互作用的力大小相等;根据物体受到的力,计算合力;摩擦力的方向和物体的相对运动方向相反。
25.【答案】30;20;不变
【解析】【解答】甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,因甲物体静止,处于平衡状态,受到的力为平衡力,所以,物体甲受到的摩擦力f甲=G甲=30N
乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,因乙物体沿水平桌面匀速向右运动,处于平衡状态,受到的力为平衡力,所以,乙受到的摩擦力与拉力大小相等,即f乙=F乙=20N
若增大F甲,甲处于静止状态,受到的摩擦力和重力是平衡力,由二力平衡条件可知重力和摩擦力大小相等,物体的重力不变,则物体甲受到的摩擦力不变。
【分析】物体静止或匀速直线运动时,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等。
26.【答案】0;30
【解析】【解答】AB叠放在一起,在水平地面上一起做匀速直线运动,因此A、B受力平衡,B只受到重力和支持力的作用,没有受到摩擦力作用。
有两个完全相同的物块A和B叠放在一起,受30N的水平推力的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,则AB整体受到的摩擦力为f=F=30N
如果将物块B取下与物块A并列,再让它们一起在水平地面上匀速前进,AB整体对水平面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,因此整体受到的滑动摩擦力大小不变,仍为30N,由二力平衡得,水平推力等于摩擦力大小,为30N。
【分析】判断一个物体是否受摩擦力主要的依据是看这个物体有没有发生相对运动或者有没有相对运动的趋势,据此就可判断出B是否受摩擦力。
影响摩擦力大小的因素是:压力的大小和接触面的粗糙程度。AB叠放在一起和AB并列放在一起,AB看做是一个整体,这个整体的摩擦力是不变的。两次都是做匀速直线运动,故两次推力是相等的。
27.【答案】2;左;2
【解析】【解答】用2 N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小为2N,方向水平向左;
当用3 N的水平力拉铁块时,由于接触面上的压力没变,粗糙程度没变,所以摩擦力仍是2N。
【分析】由二力平衡求解摩擦力大小;接触面上压力不变,粗糙程度不变时,摩擦力不变,据此分析当拉力增大时的摩擦力大小。
28.【答案】前;增大
【解析】【解答】当用后脚蹬地时,脚底相对于地面向后滑动,所以脚底会受到地面给其向前的摩擦力。
鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
【分析】摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反;增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加。
29.【答案】250;右;0
【解析】【解答】米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍,所以米袋在滑动时受到的摩擦力为 f=0.5G=250N
因为传送带向右运动时,大米由于惯性保持原有状态,故而大米相对于传送带向左滑动,米袋所受摩擦力阻碍物体做相对运动,因此米袋在滑动时受到的摩擦力向右。
当米袋随传送带一起匀速运动时,大米与传送带之间相对静止,没有相对运动和相对运动的趋势,因此在水平方向不受摩擦力的作用,即摩擦力为零。
【分析】匀速直线运动的物体,受到二力平衡时,力的大小相等;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反;物体间没有相对运动趋势时,不产生摩擦力。
30.【答案】(1)否;物体做加速运动,所受到的拉力和滑动摩擦力大小不相等
(2)1000N;1000N
(3)1000N
【解析】【解答】(1)根据v-t图像可知,前10s内,物体运动的速度不断增加,物体做加速运动,所受到的拉力和滑动摩擦力大小不相等,所以在前10s,物块在水平方向受力不是平衡力。
(2)由v-t图像可知,木块在10s~45s内,物块运动速度不变,因此物块做匀速直线运动,受平衡力作用,即物块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,根据F-t图像可知,此时木块受到的拉力为1000N,所以滑动摩擦力也为1000N。
(3)由(2)知,根据v-t图像可知,0~10s内,物体做加速运动,由于滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,物体对水平面的压力与接触面的粗糙程度始终不变,所以滑动摩擦力始终相等,因此物体受到的滑动摩擦力仍为1000N,所以在第5s,物块受到的摩擦力大小为1000N。
【分析】(1)根据图像信息,判断运动状态,物体做加速运动,在水平方向受力不是平衡力;
(2)物块做匀速直线运动,受平衡力作用,即物块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等;
(3)滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关。
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