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課時(shí)訓(xùn)練12　研究摩擦力 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是(　　) A.作用在運(yùn)動(dòng)物體上的摩擦力一定是滑動(dòng)摩擦力 B.兩個(gè)物體相互擠壓且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)速度越小,摩擦力也越小 C.兩個(gè)沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間也可能有摩擦力 D.由公式μ=fFN可知,動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與壓力成反比 答案C 解析根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知,若運(yùn)動(dòng)的兩物體沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),那么它們之間的摩擦就是靜摩擦,故A錯(cuò);滑動(dòng)摩擦力只跟動(dòng)摩擦因數(shù)μ和正壓力FN有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),故B錯(cuò);兩物體沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),若有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),物體間可能有靜摩擦力,故C正確;動(dòng)摩擦因數(shù)μ只與接觸面的材料以及粗糙程度有關(guān),與滑動(dòng)摩擦力的大小以及正壓力無關(guān),故D錯(cuò). 2.如圖所示,質(zhì)量為m1的木塊一端被一輕質(zhì)彈簧固定在墻面上,木塊放在質(zhì)量為m2的木板上,地面光滑,木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,彈簧的勁度系數(shù)為k.現(xiàn)在用力F將木板拉出來,木塊始終保持靜止,則彈簧的伸長(zhǎng)量為(　　) A.μm1gk B.μm2gk C.Fk D.F-μm1gk 答案A 解析木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力f=μm1g,彈簧的彈力Fk=kx,由kx=μm1g得x=μm1gk,A選項(xiàng)正確. 3. 如圖所示,用水平力F將物體壓在豎直墻壁上,保持靜止?fàn)顟B(tài),物體所受的摩擦力的大小(　　) A.隨F的增大而增大 B.隨F的減少而減少 C.等于重力的大小 D.可能大于重力 答案C 解析物體受到的摩擦力是靜摩擦力,根據(jù)平衡條件可知,摩擦力大小等于重力,方向向上,所以C對(duì). 4.水平桌面上一重力為200 N的物體,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(　　) A.15 N　30 N　40 N B.15 N　30 N　80 N C. 0　　 0　　 40 N D.40 N　40 N　40 N 答案A 解析物體的最大靜摩擦力fmax=μmg=40 N,故F1=15 Nfmax,物體受滑動(dòng)摩擦力f3=μmg=40 N,故A項(xiàng)正確. 5. 如圖所示,質(zhì)量為20 kg的物體,沿粗糙水平地面以某一速度開始向右運(yùn)動(dòng),一水平向左的力F=10 N作用于物體上,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,則物體所受的摩擦力為(g取10 N/kg)(　　) A.10 N,向右 B.10 N,向左 C.20 N,向右 D.20 N,向左 答案D 解析本題為易錯(cuò)題,易被施加的外力迷惑,物體向右運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向就向左,大小等于動(dòng)摩擦因數(shù)與壓力的乘積.由f=μFN得f=0.12010 N=20 N. 6. 如圖所示,物體P左邊用一根水平輕彈簧和豎直墻壁相連,放在粗糙水平面上,靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度大于彈簧的原長(zhǎng).若再用一個(gè)從零開始逐漸增大的水平力F向右拉P,直到把P拉動(dòng).在P被拉動(dòng)之前的過程中,彈簧對(duì)P的彈力FT的大小和地面對(duì)P的摩擦力f的大小的變化情況是(　　) A.FT始終增大,f始終減小 B.FT先不變后增大,f先減小后增大 C.FT保持不變,f始終減小 D.FT保持不變,f先減小后增大 答案D 解析由題意可知,放在粗糙水平面上,靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng),則彈簧對(duì)P的拉力向左,P同時(shí)受到水平向右的靜摩擦力,彈簧彈力等于此時(shí)的靜摩擦力.當(dāng)再用一個(gè)從零開始逐漸增大的水平力F向右拉P,直到把P拉動(dòng)前過程中,彈簧長(zhǎng)度保持不變,FT不變;物體P受到的靜摩擦力先減小,當(dāng)減為零時(shí)F與FT相等,隨著F增大靜摩擦力從向右變成向左,并逐漸增大,故選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤. 7.如圖所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向,下列說法正確的是(　　) A.M處受到的支持力豎直向上 B.N處受到的支持力豎直向上 C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向 答案A 解析彈力方向與接觸面垂直指向被支持的物體,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;摩擦力方向沿接觸面的切線方向,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤. 8.(多選)關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是(　　) A.受到靜摩擦力的物體不一定是靜止的 B.受到滑動(dòng)摩擦力的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的 C.具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體之間一定有滑動(dòng)摩擦力 D.兩個(gè)靜止的物體之間才能有靜摩擦力 答案AB 解析靜止的物體也可能受到滑動(dòng)摩擦力,比如物體在桌面上滑動(dòng)時(shí),桌面是靜止的,但受到物體給它的滑動(dòng)摩擦力;運(yùn)動(dòng)的物體也可能受到靜摩擦力,比如,被傳送帶傳送到高處的物體受到傳送帶的靜摩擦力,故選項(xiàng)A、B正確,D錯(cuò)誤.滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生需要三個(gè)條件:①物體間接觸且擠壓;②接觸面粗糙;③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),三個(gè)條件必須同時(shí)滿足,選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 能力提升 9. (多選)如圖所示,水平地面上的L形木板M上放著小木塊m,M與m間有一個(gè)處于壓縮狀態(tài)的彈簧,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是(　　) A.M對(duì)m的摩擦力方向向右 B.M對(duì)m的摩擦力方向向左 C.地面對(duì)M的摩擦力方向向右 D.地面對(duì)M無摩擦力的作用 答案AD 解析在彈簧彈力作用下,m相對(duì)M有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以M對(duì)m的摩擦力向右,A對(duì)B錯(cuò);m與M(包括彈簧)看作一個(gè)整體,沒有相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故地面對(duì)M無摩擦力作用,C錯(cuò)D對(duì). 10. (多選)如圖所示,物體A放在水平桌面上,通過定滑輪懸掛一個(gè)重力為10 N的物體B,且已知物體A與桌面間的最大靜摩擦力為4 N.要使A靜止,需加一水平向左的力F1,則力F1的取值可以為(　　) A.4 N B.8 N C.10 N D.14 N 答案BCD 解析當(dāng)F1=4 N時(shí),需要的靜摩擦力為f=F2-F1=6 N>4 N,無法保證A靜止,故A項(xiàng)錯(cuò)誤.當(dāng)F1=8 N 時(shí),靜摩擦力為f=F2-F1=2 N<4 N,物體仍能靜止,且f的方向向左,故B項(xiàng)正確.當(dāng)F1=10 N 時(shí),靜摩擦力為f=F2-F1=0,故C項(xiàng)正確.當(dāng)F1=14 N時(shí),靜摩擦力為f=F1-F2=4 N,達(dá)到最大值,但是方向向右,此時(shí),物體仍能靜止,故D項(xiàng)正確. 11. 如圖所示,物體A、B的質(zhì)量均為6 kg,A、B間及B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.3,A、B在大小為30 N的水平力F作用下向右勻速運(yùn)動(dòng),那么A、B間摩擦力的大小為　　　　 N,桌面對(duì)B的摩擦力的大小為　　　 N.(滑輪和繩的質(zhì)量均不計(jì),g取10 m/s2) 答案15 N　30 N 解析繩對(duì)A、B的拉力均為F繩=F2=302 N=15 N A、B間的最大靜摩擦力 fAmax=μFNA=μmAg=0.3610 N=18 N>F繩 B與水平面間的最大靜摩擦力 fBmax=μFNB=μ(mA+mB)g=0.3(6+6)10 N=36 N>F 可見物體A、B均相對(duì)水平面靜止.以A為研究對(duì)象,由二力平衡可得B對(duì)A的摩擦力fBA=F地=15 N A、B相對(duì)靜止,以A、B整體為研究對(duì)象,由二力平衡可得水平面對(duì)B的摩擦力fB=F=30 N. 12.如圖所示,在兩木板之間夾一個(gè)重50 N的木塊A,左右兩邊對(duì)木板的壓力均為F=150 N,木板和木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.如果想從下面把這塊木塊拉出來,需要多大的力?如果從上面拉出木塊,需要多大的力? 答案10 N　110 N 解析木板和木塊一側(cè)的滑動(dòng)摩擦力f=μFN=μF=0.2150 N=30 N,所以要從下面把這塊木塊拉出來,需要的力為F1=2f-G=(230-50) N=10 N.　 若從上面拉出木塊,需要的力為F2=2f+G=(230+50) N=110 N. 13.如圖所示,GA=20 N,GB=10 N,A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計(jì),判斷下列(1)(2)兩種情況下物體A受什么摩擦力?大小如何?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) (1)當(dāng)F=0時(shí). (2)當(dāng)F=10 N時(shí). (3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng),所加的豎直方向的力F的大小是多少? 答案(1)受滑動(dòng)摩擦力　8 N　(2)受靜摩擦力 10 N　(3)5 N 解析(1)當(dāng)F=0時(shí),A與水平面之間的最大靜摩擦力Fmax1=μGA=0.420 N=8 N,可見Fmax1GB,物體A仍然靜止,受到靜摩擦力的作用,其大小F靜2=GB=10 N. (3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng),由平衡可知A受的滑動(dòng)摩擦力大小F滑3=GB=10 N 又F滑3=μ(GA+F) 代入數(shù)據(jù)解得F=5 N.