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1、高中物理 第三章 第三節(jié) 摩擦力同步練習 新人教版必修1
基礎夯實
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.關于摩擦力與彈力的關系,下列說法中不正確的是( )
A.有彈力一定有摩擦力
B.有彈力不一定有摩擦力
C.有摩擦力一定有彈力
D.同一接觸面上的彈力和摩擦力的方向一定垂直
答案:A
解析:若相互接觸的兩個物體之間有壓力,但兩物體接觸面光滑,則不可能有摩擦力,選項A錯誤,B正確;有彈力是有摩擦力的必要條件,所以有摩擦力必有彈力,選項C正確。根據彈力和摩擦力的方向關系可知D正確。
2.關于摩擦力,下列說法正確的是( )
A.人走路時,腳和地面之間的摩
2、擦力是阻礙人運動的
B.滑動摩擦力的方向總是與物體運動方向相反
C.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止不動的
D.摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同
答案:D
解析:人走路當腳向后蹬地時,腳相對地面有向后的運動趨勢,受到向前的摩擦力,此力對人的運動來說為動力,A錯誤;滑動摩擦力的方向一定與物體的相對運動方向相反而不是運動方向,B錯誤;運動的物體也可能受靜摩擦力作用,C錯誤;摩擦力的方向一定與相對運動方向相反,可以與運動方向相同,比如摩擦力作動力時,D正確。
3.如圖所示,甲、乙兩位同學做“拔河”游戲,兩人分別用伸平的手掌托起長凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向兩側拖拉。若凳子下表面
3、各處的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四塊磚,則下列判斷正確的是( )
A.凳子向甲方移動 B.凳子向乙方移動
C.凳子在原處不會被移動 D.凳子向體重大的一方移動
答案:B解析:因為乙方處的正壓力大,所受的摩擦力大于甲方處所受的摩擦力,所以凳子向乙方移動。
4.如右圖所示,兩木塊A、B疊放在水平桌面上,現以水平拉力F拉B沒有拉動,則以下列說法正確的是( )
A.A、B間不存在摩擦力作用
B.A、B間有靜摩擦力作用
C.B與桌面間不存在靜摩擦力作用
D.若撤去外力F后,則A與B、B與桌面間都沒有摩擦力
答案:AD
解析:據題意,由于A、B物體沒有動,對A、B整體
4、受力分析,整體受到重力、支持力、拉力,由于整體處于靜止狀態(tài),據水平方向二力平衡,一定還受到地面對整體的摩擦力,故C選項錯誤;再把A物體隔離分析,A物體受到重力和支持力,二力已經平衡,故A、B間不再受到摩擦力,A選項正確,而B選項錯誤;當撤去外力F后,整體與地面間沒有相對運動趨勢,也就沒有摩擦力,A、B間也沒有摩擦力,故D選項正確。
5. 用手握住一個油瓶(瓶始終處于豎直方向且靜止不動,如右圖所示),下列說法中正確的是( )
A.瓶中油越多,手必須握得越緊
B.手握得越緊,油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得多緊,油瓶受到的摩擦力總是一定的
D.摩擦力等于油瓶與油的總重力
答案:A
5、CD
解析:手握住油瓶,油瓶不掉落下來,表明手對油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶重力平衡——靜摩擦力的大小由瓶的重力(大小)決定。油瓶越重,它受到的靜摩擦力必須隨之增大,手握得緊一點,相應的最大靜摩擦力值也就大一點,就能保障油瓶不會掉下來;如果手握得不夠緊,正壓力不夠大,最大靜摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就會掉下來,所以選項A、D正確。
手握得越緊,手與瓶間的壓力越大,最大靜摩擦力也越大,但只要最大靜摩擦力大于油瓶的總重力,油瓶受到的靜摩擦力(此情況下應小于最大靜摩擦力)就與油瓶的總重力平衡,是一個定值——等于油瓶的重力,可見選項B錯誤,C正確。
二、非選擇題
6.某物體的重力為200 N,
6、放置在水平地面上,它與地面間的動摩擦因數是0.38,它與地面間的最大靜摩擦力是80 N。
(1)用50 N的水平方向的力推物體,地面對物體的摩擦力是________ N。
(2)至少要用多大的水平力,才能把物體推動________。
(3)物體運動起來以后,若使其保持勻速直線運動,應在水平方向加________ N的推力。
(4)物體在運動過程中,若把水平推力增大到80 N,地面對物體的摩擦力為________ N。
(5)此后,若把推力減少到50 N,直到靜止前,地面對物體的摩擦力為________ N。
(6)若撤去外力,直到靜止前,地面對物體的摩擦力為________ N。
7、
答案:(1)50 (2)80 (3)76 (4)76 (5)76 (6)76
解析:(1)因為50 N小于最大靜摩擦力80 N,物體靜止,故摩擦力為50 N。(2)至少用80 N的力,才能將物體推動。因為只有推力大于最大靜摩擦力,物體才可以從靜止開始運動。(3)物體運動起來以后,受滑動摩擦力作用,根據F=μFN,FN=200 N,得F=0.38×200 N=76 N,故應加76 N。(5)推力減小后,物體減速運動,但物體仍受滑動摩擦力作用,故F= μFN=0.38×200 N=76 N。(6)撤去外力后,物體仍向前運動,還是受滑動摩擦力作用,F=μFN=0.38×200 N=76 N。
8、7.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運動。有的地方,人們用鹿拉滑雪板進行滑雪比賽(如圖)。已知滑雪板與冰面間的動摩擦因數為0.02,滑雪板和人的總質量為180kg。如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運動,求鹿的拉力大小。
答案:35.28N
解析:由于滑雪板做勻速直線運動,可知鹿的拉力F與滑動摩擦力的大小相等,即F=f。同時,滑雪板與冰面間的壓力N與滑雪板和人所受的重力相等,即N=G。
由滑動摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小為
F=f=μN=μG=μmg=0.02×180×9.8N=35.28N
能力提升
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.將一張A4紙(質量可忽略不計
9、)夾在英漢字典內,書對A4紙的壓力為3N,A4紙與書之間的動摩擦因數為0.4,要把A4紙從書中拉出,拉力至少應為( )
A.0.6N B.1.2N
C.2.4N D.3N
答案:C
解析:根據F=μFN,F=1.2N,因為紙的上下兩面都要受到書對它的滑動摩擦力,所以要把紙從書中拉出,拉力至少應為2.4N,C正確。
2.在水平臺上放一物體,物體與平臺間的動摩擦因數為μ,現用一水平推力F把物體推向臺邊,如圖所示,物體在臺邊翻倒以前的過程中,臺面對物體的摩擦力( )
A.逐漸減小到零 B.保持不變
C.先增大后不變 D.先增大后減小
答案:B
解析:翻倒
10、以前物體對平臺的壓力不變,所以滑動摩擦力大小不變。
3.如圖所示,重力G=20N的物體,在動摩擦因數為0.1的水平面上向左運動,同時受到大小為10N,方向向右的水平力F的作用,則物體所受摩擦力大小和方向是( )
A.2N,水平向左 B.2N,水平向右
C.10N,水平向左 D.10N,水平向右
答案:B
解析:因物塊向左運動,所以受到的滑動摩擦力向右,大小為Ff=μFN=0.1×20N=2N。
4.雜技演員重力為G,用雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑,他所受的摩擦力分別是f1和f2,關于f1和f2的大小和方向,下列說法正確的是( )
A.f1=G,方向豎直向上 B
11、.f1>G,方向豎直向上
C.f2=G,方向豎直向上 D.f2
12、.7
4
勻速直線
0.5
5
直線減速
0.3
A.木塊受到的最大摩擦力為0.7N
B.木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6N
C.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實驗中,木塊受到摩擦力大小各不相同
答案:BC
解析:第一和第二次實驗都沒有拉動木塊,說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力,第三次實驗時,木塊做加速運動,說明拉力已經大于最大靜摩擦力Fm,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6N≤Fm<0.7N,故A錯B對?;瑒幽Σ亮εc運動情況無關,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C對D錯。
二、非選擇題
6.(文登市高一上學期期末)如圖
13、所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上,苦練頭功的照片。假設每塊磚的質量均為m,磚與墻面、磚與頭的動摩擦因數均為μ。要使磚恰好靜止不動,則武警戰(zhàn)士的頭對磚施加的水平力為多大?(假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,磚與磚之間不發(fā)生滑動。)
答案:
解析:以四塊磚為研究對象,進行受力分析磚恰好靜止不動,則磚所受到的摩擦力剛好達到最大,
即f1=f2=μF
又f1+f2=4mg
聯立上式可得F=
即武警戰(zhàn)士施加的水平力為F=
7.(大連市2020~2020學年高一上學期期末)如圖所示,質量為2kg的物體放在水平地板上,用一原長為8cm的輕質彈簧水平拉該物體,當其剛開始運動時,彈簧的長度為1
14、1cm,當彈簧拉著物體勻速前進時,彈簧的長度為10.5cm,已知彈簧的勁度系數k=200N/m。求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大?
(2)物體所受的滑動摩擦力為多大?
(3)物體與地板間的動摩擦因數是多少?(g均取10m/s2)
答案:(1)6N (2)5N (3)0.25
解析:(1)當物體剛開始被拉動時,彈簧的伸長量為Δx1=11cm-8cm=3cm,根據胡克定律可得:彈簧的彈力為:F1=kΔx=200N/m×0.03m=6N,此時物體所受的最大靜摩擦力等于彈簧的彈力,即Ffmax=6N。
(2)當物體勻速滑動時,彈簧的伸長量為Δx2=10.5cm-8cm=2.5cm,根據胡克定律可得:彈簧的彈力為:F2=kΔx2=200N/m×0.025m=5N,此時物體所受的滑動摩擦力等于彈簧的彈力,即Ff=5N。
(3)由滑動摩擦力公式可得:Ff=μFN=μmg,求得μ=0.25。