人教版高中物理必修第一册专题提升5摩擦力的综合分析习题含答案

第三章分层作业17　摩擦力的综合分析

A级 必备知识基础练

1.(2023福建龙岩高一期中)如图所示,把手掌压在水平桌面上的白纸上,使白纸和手一起向前移动,以下关于摩擦力的判断错误的是(　　)

A.手掌受到的摩擦力是静摩擦力

B.手掌受到的摩擦力是滑动摩擦力

C.白纸上表面受到的摩擦力方向与白纸运动的方向相同

D.白纸下表面受到的摩擦力方向与白纸运动的方向相反

2.(2023湖南株洲高一月考)电动自行车依靠后轮的电机驱动行驶,在加速骑行的过程中,后轮受到地面的摩擦力为Ff1,断开电源后,电动自行车靠惯性继续前行,后轮受到地面的摩擦力为Ff2,则下列说法正确的是              (　　)

A.Ff1的方向向前,Ff2的方向向后

B.Ff1的方向向后,Ff2的方向向前

C.Ff1的方向向后,Ff2的方向向后

D.Ff1的方向向前,Ff2的方向向前

3.(2023福建福州高一期中)如图所示为表面粗糙的倾斜皮带传输装置,皮带的传动速度保持不变。物体被无初速度地放在皮带的底端A处,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置B后就不再相对皮带滑动,而是随皮带一起匀速运动,直至传送到顶端C,在传送过程中,物体(　　)

A.受到的摩擦力在AB段为沿皮带向上的滑动摩擦力

B.受到的摩擦力在AB段为沿皮带向下的滑动摩擦力

C.在BC段不受静摩擦力

D.在BC段受沿皮带向下的静摩擦力

4.(2023重庆沙坪坝高一期中)如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,同时受到水平方向的两个力,F1=5 N,方向向右,F2=8 N,方向向左。当F2从8 N逐渐减小到零时,物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是(　　)

A.先减小后增大 B.先增大后减小

C.逐渐减小 D.逐渐增大

5.(2023重庆高一期末)如图所示,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块。甲木块用一根水平轻绳固定在左边的竖直墙壁上,甲的质量为2 kg,甲、乙之间动摩擦因数为0.2。现用F=10 N的水平拉力把木块乙从右端抽出,重力加速度g取10 m/s2。关于甲所受的摩擦力,下列说法正确的是(　　)

A.是静摩擦力,大小为2 N

B.是静摩擦力,大小为4 N

C.是滑动摩擦力,大小为2 N

D.是滑动摩擦力,大小为4 N

6.(2023山东滨州高一期中)如图所示,重为500 N的沙发放在水平地面上,某同学沿水平方向推沙发,当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动。沙发运动后,用75 N的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是(　　)

A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18

B.若用80 N的水平力推静止的沙发,沙发所受的摩擦力大小为75 N

C.若用100 N的水平力推静止的沙发,沙发所受的摩擦力大小为100 N

D.若用50 N的水平力推已经运动的沙发,沙发所受的摩擦力大小为75 N

7.(2023江苏苏州高一期中)自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性,在同样的刹车过程中,碟刹有更高的稳定度和灵活性,使刹车距离更短,提供更大的安全性。碟刹由碟刹器与碟刹片间的摩擦力实现制动。在一次缓慢刹车的过程中,下列有关机械碟刹说法正确的是(　　)

A.碟刹器与自行车相对静止,碟刹器受到的是静摩擦力

B.碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相同

C.碟刹器夹住碟刹片的力越大,碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大

D.自行车骑行速度越大,碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大

B级 关键能力提升练

8.(2023安徽淮北一中期末)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是(　　)

A.A物体受到的摩擦力方向向右

B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零

C.B受到的摩擦力沿传送带向下

D.B、C受到的摩擦力方向相反

9.(2023上海松江高一期末)如图所示,将一重力不计的白纸夹在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力F将白纸从书本底下向右抽出(书本未从桌面滑落),已知课本重力为G,所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则在白纸被抽出的过程中(　　)

A.课本对白纸的摩擦力方向向右

B.抽动瞬间,白纸受到的摩擦力为2μG

C.抽动瞬间拉力F越大,课本与白纸间的摩擦力越大

D.课本与白纸间的摩擦力大小始终等于μG

10.(2023湖南株洲高一期中)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2,答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3,正常情况下,读卡器能做到每次只进一张答题卡。搓纸轮沿逆时针方向转动,带动第一张答题卡向左运动,下列说法正确的是(　　)

A.第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力方向向右

B.后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力方向向右

C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力方向向左

D.读卡器正常工作时,必然有μ1>μ2

11.(2023陕西汉中高一期末)用水平力F将木块压在竖直墙上,如图所示,已知木块重G=6 N,木块与墙壁之间的动摩擦因数μ=0.25。以下说法正确的是(　　)

A.当F=20 N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为6 N

B.当F=12 N时,木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为3 N

C.当F变大时,木块受到的摩擦力也会一直变大

D.当F减小时,木块一定立即向下运动

12.(多选)如图所示,水平传送带以速度v2顺时针匀速运动,质量为m的物块连接水平轻质细线,绕过光滑滑轮,下端悬挂一质量为m0的物体,某时刻物块以速度v1向右运动,物块与传送带间的动摩擦因数为μ。则关于物块m所受的摩擦力Ff,下列说法正确的是              (　　)

A.若v1<v2,则Ff=μmg,方向向左

B.若v1>v2,则Ff=μmg,方向向左

C.若v1=v2,且物块m保持匀速运动,则Ff=0

D.若v1=v2,且物块m保持匀速运动,则Ff=m0g,方向向左

参考答案

分层作业17　摩擦力的综合分析

1.B　由于白纸和手一起向前移动,两者之间无相对运动,手掌受到的摩擦力是静摩擦力,故A正确,B错误;由于手向前移动,白纸受到手的摩擦力向前,即白纸上表面受到的摩擦力方向与白纸运动的方向相同,故C正确;白纸下表面受到桌面的摩擦力,阻碍白纸向前运动,所以白纸下表面受到的摩擦力方向与白纸运动的方向相反,故D正确。

2.A　电动自行车依靠后轮的电机驱动行驶,在加速骑行的过程中,后轮会向前加速转动,说明后轮相对于地面有向后的转动趋势,摩擦力方向与运动趋势方向相反,则摩擦力方向向前;断开电源后,电动自行车靠惯性继续前行,后轮相对于地面有向前的转动趋势,则摩擦力向后,故选A。

3.A　在AB段,物体相对皮带向下滑动,受到沿皮带向上的滑动摩擦力,选项A正确,B错误;在BC段,物体相对皮带有向下滑动的趋势,受到沿皮带向上的静摩擦力,选项C、D错误。

4.A　由于物体始终保持静止,由平衡可知,开始时摩擦力Ff1=F2-F1=3 N,方向向右,当F2减小到5 N时,此时的摩擦力为0,F2继续减小,则摩擦力Ff2=F1-F2,则摩擦力增大,方向向左,所以摩擦力先减小后增大,故A正确。

5.D　木块乙从甲的右端抽出过程中,甲和乙发生相对运动,故甲、乙之间的摩擦力是滑动摩擦力,大小为Ff=μm甲g=0.2×2×10 N=4 N,故D正确。

6.D　沙发与地面之间的动摩擦因数为μ==0.15,故A错误;由于推力小于最大静摩擦力,由平衡条件得Ff=F1=80 N,故B错误;推力大于最大静摩擦力,沙发运动,则摩擦力为滑动摩擦力,即75 N,故C错误;沙发在运动,则所受的摩擦力大小为75 N,故D正确。

7.C　碟刹器与碟刹片相对运动,碟刹器受到的是滑动摩擦力,故A错误;碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反,故B错误;碟刹器夹住碟刹片的力F越大,碟刹器与碟刹片之间的摩擦力Ff=μF也越大,故C正确;碟刹器与碟刹片之间的摩擦力与二者间的摩擦因数和正压力大小有关,与自行车骑行速度无关,故D错误。

8.B　根据题意可知,物体A在水平方向上做匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;根据题意可知,物体B、C均有相对传送带向下滑的趋势,由平衡条件可得,物体B、C均受到沿斜面向上的静摩擦力,大小等于mgsin θ,故C、D错误;由上述分析可知,三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零,故B正确。

9.B　根据题意可知,白纸相对课本向右运动,则课本对白纸的摩擦力方向向左,故A错误;抽动瞬间,白纸受到的是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式Ff=μFN,且白纸受到课本与桌面的两个滑动摩擦力,因此其大小为2μG,故B正确;课本与白纸间的摩擦力为滑动摩擦力,大小与接触面间的粗糙程度和接触面间的正压力有关,与拉力无关,故C错误;在开始一段时间内,课本与白纸间的压力等于重力,此时摩擦力等于μG,当白纸被抽出一部分时,课本与纸面间的压力小于重力,滑动摩擦力小于μG,故D错误。

10.D　由于摩擦力的存在,搓纸轮带动答题卡向左运动,故第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左,故A错误;第一张答题卡向左运动,故第二张答题卡相对第一张答题卡向右运动,第二张答题卡受到第一张答题卡向左的摩擦力,故B错误;将第一张上方所有答题卡看成整体,水平方向受到第一张答题卡向左的摩擦力,及摩擦片向右的摩擦力,故C错误;要保证答题卡一张一张进入,则对第一张答题卡受力分析,Ff下>Ff上,忽略一张答题卡的重力,则μ1FN>μ2FN,μ1>μ2,故D正确。

11.B　当F=20 N时,木块受到的最大静摩擦力为Ffm=μF=0.25×20 N=5 N,因为5 N<G=6 N,所以木块沿斜面下滑,木块受到的摩擦力为5 N,A错误;当F=12 N时,木块受到的最大静摩擦力为Ffm=μF=0.25×12 N=3 N,因为3 N<G=6 N,所以木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为3 N,B正确;当F变大时,若物体处于静止状态,则受到的摩擦力一直等于重力,大小保持不变,C错误;当F减小时,若仍满足μF≥G,则木块仍保持静止状态,D错误。

12.BD　若v1<v2,则物块m相对传送带向左运动,其所受滑动摩擦力方向向右;若v1>v2,则物块m相对传送带向右运动,其所受滑动摩擦力方向向左。两种情况下物块m所受滑动摩擦力大小均为Ff=μmg,故A错误,B正确。若v1=v2,且物块m保持匀速运动,此时物块m所受细线拉力与传送带对物块的静摩擦力二力平衡,即Ff=m0g,方向向左,故C错误,D正确。