人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力课时练习
展开一、单项选择题
1.下列有关摩擦力的说法正确的是 ( )
A.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间没有静摩擦力
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.摩擦力可以是阻力也可以是动力
D.由公式μ=eq \f(F,FN)可以看出,μ与F成正比,与FN成反比
解析:选C.一个物体静止在另一个物体的表面上,如果有相对运动趋势,它们之间一定有静摩擦力,选项A错误;滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,选项B错误;摩擦力可以是阻力也可以是动力,选项C正确;μ与材料类别及接触面的粗糙程度有关,与F和FN无关,选项D错误.
2.(2019·扬州期末)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( )
解析:选B.传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升电梯中,不满足摩擦力产生条件,即没有相对运动或相对运动趋势,因此乘客不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,故C不符合题意;手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意.
3.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是( )
A.由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力FN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.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比
解析:选C.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,则动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,故C正确,A、B均错误;由上分析可知,物体表面的动摩擦因数μ与速度大小也无关,故D错误.
4.(2019·南京学业考试)如图所示,在粗糙的水平地面上,一物块与弹簧连接.先用水平向右的力拉弹簧,物块处于静止状态,地面对物块的摩擦力大小为f.增大拉力F,使弹簧伸长量为原来的2倍,物块仍保持静止,此时地面对物块的摩擦力大小为( )
A.0 B.f C.2f D.3f
解析:选C.物体处于静止状态,水平方向受力平衡,合外力等于零,F等于f,当F增大时,f随之增大,物块仍保持静止,合力为零,F和f是一对平衡力;弹簧伸长量为原来的2倍,根据胡克定律,则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f,故C正确,A、B、D错误.
5.(2019·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为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 NB.0,100 N,300 N
C.60 N,100 N,300 ND.0,100 N,90 N
解析:选A.甲图小明用的推力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,F1=F=60 N;乙图小明用的推力F′=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,F2=F′=100 N;丙图小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,F3=μFN=0.3×300 N=90 N,故选项A正确,选项B、C、D错误.
6.在水平台上放一物体,物体与平台间的动摩擦因数为μ,现用一水平推力F把物体推向台边,如图所示,物体在台边翻倒以前的过程中,台面对物体的摩擦力( )
A.逐渐减小到零B.保持不变
C.先增大后不变D.先增大后减小
解析:选B.翻倒以前物体对平台的压力不变,所以滑动摩擦力大小不变.
7.(2019·沭阳校级月考)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A.μ和f都增大B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小D.μ减小,f增大
解析:选B.用冰刷刷冰,使冰壶和冰之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数,进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力,故B正确,A、C、D错误.
8.(2019·石景山期末)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动.用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大.下列说法正确的是( )
A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μFN计算
B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力
D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大
解析:选B.由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,说明此时木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故B正确,A、C、D错误.
9.(2019·晋中期末)某同学骑自行车上学时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为Ff1;推自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F2,对后轮的摩擦力为Ff2,则( )
A.F1与自行车前进方向相同
B.Ff1与自行车前进方向相同
C.F2与自行车前进方向相同
D.Ff2与自行车前进方向相同
解析:选B.骑自行车时,后轮是主动轮,在它与地面接触时,后轮有相对于地面向后滑动的趋势,故受向前的摩擦力;前轮是从动轮,它在与地面接触后有相对于地面向前滑的趋势,故受向后的摩擦力;而推自行车前进时,地面对前后轮的摩擦力方向都向后;所以F1向后,Ff1向前,地面对后轮的摩擦力F2,对前轮的摩擦力为Ff2都向后,选项A、C、D错误,B正确.
二、多项选择题
10.水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C时停止滑动,随后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是( )
A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力
B.在AC段受到水平向右的滑动摩擦力
C.在CB段不受静摩擦力
D.在CB段受到水平向右的静摩擦力
解析:选BC.在AC段物体相对皮带向左滑动,受到水平向右的滑动摩擦力;在CB段物体相对皮带静止,物体随皮带一起匀速运动,受到的是平衡力,如果有静摩擦力,则物体不能处于平衡状态,所以不受静摩擦力,故选项B、C正确.
11.(2019·长春期末)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.小球受到的摩擦力方向竖直向上
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
D.若铁夹水平向右加速移动,小球受到的摩擦力变大
解析:选AB.对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A、B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大小不变,故D错误.
12.(2019·赣州月考)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f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的最大静摩擦力fm=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力fm=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
解析:选AD.由图乙知木箱受的最大静摩擦力为fm=21 N,故A正确,B错误;当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg=20 N,解得μ=0.2,故C错误,D正确.
三、非选择题
13.如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:
(1)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,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?
(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力为多大?
解析:(1)由Ff=kx=μFN=μG知μ=eq \f(kx,G)=eq \f(20×4,200)=0.4.
(2)由F=kx′得:F=20×6 N=120 N;此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以F′f=μG=0.4×200 N=80 N.
(3)由于物体仍能滑行,物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变,大小仍为80 N.
答案:(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N
14.如图所示,物体A、B的质量分别为mA=10 kg,mB=20 kg,A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F=80 N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?(g取10 m/s2)
解析:A与B、B与水平桌面间的最大静摩擦力分别为:
FmA=μmAg=30 N
FmB=μ(mAg+mBg)=90 N
由于绳子对物体A的拉力
FA=eq \f(F,2)=40 N>FmA
故B对A的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N,方向向左.
物体B受到向右的拉力eq \f(F,2)=40 N和A施加给它的大小为30 N的摩擦力,
FB=40 N+30 N
故桌面对B的摩擦力为静摩擦力,大小为FB=70 N,方向向左.
答案:30 N 70 N
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