高中第三章 相互作用——力2 摩擦力课堂检测

这是一份高中第三章 相互作用——力2 摩擦力课堂检测，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
学考过关检验
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下图为乘客在进入车站乘车时,将携带的物品放在以恒定速率运动的水平传送带上,使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后,关于物品受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.当物品与传送带相对静止时,物品受到静摩擦力
B.当物品受到摩擦力作用时,摩擦力方向与物品运动方向相同
C.当物品受到摩擦力作用时,物品不一定受到弹力作用
D.由于物品相对于地面是运动的,物品一定受到滑动摩擦力
答案B
解析当物品与传送带相对静止时物品与传送带做匀速直线运动,两者之间没有发生相对运动或要发生相对运动的趋势,故物品不受摩擦力,选项A、D错误。物品受到的静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反;由题意可知,物品有相对传送带向后的运动趋势,故物品受到的摩擦力方向与运动方向相同,选项B正确。摩擦力存在的条件:①接触面粗糙,②有弹力,③有相对运动或者相对运动趋势。由此,有弹力是有摩擦力的必要不充分条件,即有弹力不一定有摩擦力,有摩擦力一定有弹力,选项C错误。
2.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出的过程中( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,拉力逐渐减小
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变
答案D
解析匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,故材料受到的支持力不变,选项C错误;而在拉动过程中动摩擦因数不变,由Ff=μFN可知摩擦力是不变的,选项A错误;因为材料做匀速直线运动,摩擦力不变,所以工人的拉力是不变的,选项B错误,D正确。
3.中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。该同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于行笔过程中各物体的受力情况,叙述正确的是( )
A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力
B.镇纸受到了向右的静摩擦力
C.白纸受到了3个摩擦力
D.桌面受到了向右的静摩擦力
答案D
解析提笔写字时,手对毛笔有向上的作用力,则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力,选项A错误;镇纸相对白纸无运动趋势,则镇纸不受静摩擦力作用,选项B错误;白纸受到笔的向右的滑动摩擦力,同时受到桌面的向左的静摩擦力作用,选项C错误;桌面受到了白纸向右的静摩擦力,选项D正确。
4.将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为( )

A.0.6 N
B.1.2 N
C.2.4 N
D.3 N
答案C
解析根据Ff=μFN得Ff=1.2 N,因为纸在被拉出过程中,它的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力,所以要把纸从书中拉出,拉力至少应为2.4 N,选项C正确。
5.在探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度之间的关系的实验中,某实验小组先保持木块与木板间接触面的粗糙程度不变,通过改变砝码个数来改变压力,分别记录弹簧测力计的示数及对应的压力;然后改变接触面的粗糙程度,重复上述实验。根据实验数据,作出Ff-FN图像,如图所示。下列说法错误的是( )
A.对于同一接触面,FfFN是一个定值
B.对于不同接触面,FfFN值不同
C.图像①对应的接触面更粗糙
D.图像②对应的接触面更粗糙
答案D
解析单独看①或者②,图线的斜率k=FfFN,从图中可知图线斜率恒定,即表示对于同一接触面,FfFN是一个定值,选项A正确;比较①②两图线,两图线的斜率不同,而这两个图线是在不同接触面上实验得到的,所以可知对于不同接触面,FfFN值不同,选项B正确;从题图中可知,在正压力相同时,①的摩擦力大,故①的接触面更粗糙,选项C正确,D错误。
6.如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,今用水平力F作用于B时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断正确的是( )
A.B对A的摩擦力大小一定等于F2
B.A对B的摩擦力大小可能等于F2
C.地面对C的摩擦力大小一定等于F
D.B对C的摩擦力大小可能等于F2
答案C
解析以A为研究对象,根据平衡条件得知,要使A静止,则A在水平方向上不受摩擦力作用,即B对A没有摩擦力,由力的相互性可知,A对B也没有摩擦力,选项A、B错误;以A、B、C三个物块组成的整体为研究对象,根据平衡条件得到,地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左,选项C正确;以A、B组成的整体为研究对象,根据平衡条件得知,C对B的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则B对C的摩擦力大小等于F,方向向右,选项D错误。
7.如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的滑动摩擦力Ff=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Ffmax=20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
答案D
解析木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大,最大静摩擦力为21 N,当推力F>21 N后,摩擦力为滑动摩擦力,大小为20 N,木箱与地面间的动摩擦因数μ=Ffmg=0.2,选项D正确。
二、非选择题
8.重为100 N、长为l=2 m的均匀木棒放在水平桌面上,如图甲所示,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木棒从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木棒继续做匀速直线运动。求:
(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力Fmax的大小;
(2)木棒与桌面间的动摩擦因数μ;
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时,如图乙所示,水平推力的大小F;
(4)当撤去推力后,木棒减速向右运动(露出桌面的长度小于1 m)的过程中,受到的摩擦力大小。
答案(1)35 N (2)0.3 (3)30 N (4)30 N
解析(1)木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力,所以Fmax=F1=35 N。
(2)木棒运动过程中推力F2与滑动摩擦力相等时,木棒做匀速运动,所以F2=μmg,μ=F2mg=30N100N=0.3。
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时,水平推力等于此时的滑动摩擦力,而滑动摩擦力与接触面的面积大小无关,则滑动摩擦力F=μFN=μmg不变,所以F=30 N。
(4)滑动摩擦力的大小与速度无关,大小仍为30 N。
选考素养提升
一、选择题Ⅰ(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是( )
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
答案D
解析滑动摩擦力Ff=μFN,滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关,三种情况下μ相同,FN也相等,故三种情况下的滑动摩擦力大小相等。
2.如图所示,甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受到的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为F3。已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为( )
A.60 N,100 N,90 N
B.0 N,100 N,300 N
C.60 N,100 N,300 N
D.0 N,100 N,90 N
答案A
解析题图甲中小明用的推力F=60 N,木箱不动,木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态,木箱受的摩擦力为静摩擦力,则F1=F=60 N;题图乙中小明用的推力F'=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,则F2=F'=100 N;题图丙中小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,则F3=μFN=0.3×300 N=90 N,选项A正确,B、C、D错误。
3.一根质量为m,长为l的均匀长方体木条放在水平桌面上,木条与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推木条,当木条经过如图所示位置时,桌面对它的摩擦力为( )
A.μmgB.23μmg
C.13μmgD.上述选项均不对
答案A
解析因为木条一直在滑动,且对桌面的压力大小总等于重力大小,所以摩擦力F=μFN=μmg,选项A正确。
4.如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
答案C
解析对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等大、反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力方向相反,故B受到A的摩擦力水平向左,故选项C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且水平向右,故选项D错误。
二、选择题Ⅱ(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)
5.一辆遥控玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动。现把玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上,如图所示。按动遥控器上的“前进”“后退”键,汽车就能前进或后退。地面与甲、乙车之间的摩擦力不计。以下叙述正确的是( )
A.按动遥控器上的“前进”键,乙车对前轮摩擦力向前,乙车相对地面向前进
B.按动遥控器上的“前进”键,甲车对后轮摩擦力向前,甲车相对地面向后退
C.按动遥控器上的“后退”键,甲车对后轮摩擦力向后,甲车相对地面向前进
D.按动遥控器上的“后退”键,乙车对前轮摩擦力向后,乙车相对地面向后退
答案BC
解析当按动遥控器上的“前进”键时,后轮是主动轮,顺时针转动,甲车对后轮施加一个水平向前的摩擦力,甲车会受到一个水平向后的摩擦力,所以甲车相对地面向后退;而前轮是从动轮,乙车对前轮的摩擦力向后,前轮对乙车施加向前的摩擦力,乙车相对地面向前进,选项A错误,B正确;同理,可分析得出选项C正确,D错误。
6.如图所示,质量为m的木块在水平推力F的作用下静止在竖直墙壁上,若推力F的大小增加到2F,则( )
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.木块所受墙面的摩擦力方向向下
D.木块所受墙面的摩擦力不变
答案AD
解析由于木块是静止的,所以木块与墙面之间的摩擦力为静摩擦力。木块在水平方向上受到推力F和墙对它的弹力FN,它们是一对平衡力,即FN=F,则当F增加到2F时,FN也增加到2F,选项A正确。在竖直方向上,木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力,即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块的重力大小,方向与重力的方向相反,即沿墙面向上,选项B、C错误,D正确。
7.下图为研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用轻绳与长木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动。则( )
A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B.水平桌面必须光滑
C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变
答案AD
解析木块与木板之间有相对滑动,可知它们之间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A正确;水平桌面光滑与否对木块与木板之间的摩擦力无影响,选项B错误;本实验中,木板不论处于什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力,保持不变,选项C错误,D正确。
三、非选择题
8.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10 m/s2,弹簧始终在弹性限度内)
(1)求弹簧的劲度系数。
(2)若将弹簧拉长至11 cm时,稳定后物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长至13 cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?
(4)若运动过程中突然撤去拉力,此时物体受到的摩擦力大小为多少?
答案(1)200 N/m (2)2 N (3)4 N (4)4 N
解析(1)物体匀速运动时,根据平衡条件有
k(x-x0)=μmg
则k=μmgx-x0=0.2×2×100.12-0.10 N/m=200 N/m。
(2)弹力F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故Fmax=0.2×2×10 N=4 N。物体静止,故所受静摩擦力Ff1=F1=2 N。
(3)弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N>Fmax,物体运动,此时受到滑动摩擦力,为Ff2=Fmax=4 N。
(4)撤去拉力时,物体运动过程中受到的依旧是滑动摩擦力,Ff3=Fmax=4 N。