高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 第3章

第三章3基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．(陜西省西北大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684373)(D)A．摩擦力的方向總是與運動方向相反，起阻礙物體運動的作用B．用手豎直握住一瓶子，此時瓶子所受重力一定與手所受最大靜摩擦力相平衡C．摩擦力的大小一定與物體所受的重力大小成正比D．有彈力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有彈力解析：滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，如把一個物塊輕輕的放在勻速運動的傳送帶上，物塊所受滑動摩擦力的方向與運動方向相同，故A錯誤；瓶子所受重力一定與手對它的靜摩擦力相平衡，并不是最大靜摩擦力，故B錯誤；滑動摩擦力的大小與正壓力成正比，可以與物體重力無關(guān)，故C錯誤；有彈力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有彈力，故D正確，故選D。2.(湖北省宜昌市長陽一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684374)(A)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解析：本題考查彈力和摩擦力的方向。解題關(guān)鍵要明確，彈力方向垂直于接觸面，摩擦力方向沿接觸面，M點受到的支持力方向豎直向上，受到的靜摩擦力方向沿水平面，A對C錯。N點受到支持力方向垂直MN方向，靜摩擦力方向沿MN方向，B、D正確。3.在水平臺上放一物體，物體與平臺間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)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eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684375)(B)A．逐漸減小到零 B．保持不變C．先增大后不變 D．先增大后減小解析：翻倒以前物體對平臺的壓力不變，所以滑動摩擦力大小不變。4．(諸城一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期檢測)如圖所示是幽默大師卓別林一個常用的藝術(shù)造型，他身子側(cè)傾，依靠手杖的支持使身軀平衡，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684376)(BD)A．水平地面對手杖沒有摩擦力的作用B．水平地面對卓別林有摩擦力的作用C．水平地面對手杖的彈力方向沿桿向上D．水平地面對卓別林的彈力方向豎直向上解析：假設(shè)地面光滑，手杖將在地面上向右滑動，所以手杖與地面間有相對運動趨勢，地面對手杖有摩擦力作用，A錯，B對。水平地面對手杖的彈力垂直于水平面向上，C錯。水平地面對卓別林的彈力方向豎直向上，D對。5．如圖所示，消防戰(zhàn)士正在沿繩進(jìn)行爬繩練習(xí)，若消防戰(zhàn)士用雙手握住豎直的繩子勻速上攀和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是f1和f2，關(guān)于f1和f2的大小和方向，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684377)(AC)A．f1＝G，方向豎直向上 B．f1>G，方向豎直向上C．f2＝G，方向豎直向上 D．f2<G，方向豎直向下解析：消防戰(zhàn)士無論是勻速上攀還是勻速下滑，受到的摩擦力總是與重力相平衡，即與重力大小相等，方向相反，f1、f2的方向都向上，且f1＝f2＝G，A、C正確。二、非選擇題6．有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示，當(dāng)筆桿豎直放置時，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個200g的砝碼，砝碼靜止時，彈簧壓縮量為2mm?，F(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質(zhì)量為800g的書，當(dāng)按鈕壓縮量為2.4mm(未超過彈簧的彈性限度)時，這本書恰好勻速運動。(g取10m/s2)試求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684378)(1)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)；(2)書與桌面間的動摩擦因數(shù)大小。答案：(1)1000N/m(2)解析：(1)由于砝碼處于靜止，則kΔx＝mg所以有k＝eq\f(mg,Δx)＝eq\f×10,2×10－3)N/m＝1000N/m(2)要使書恰好能勻速運動，則kΔx′＝μmg得μ＝eq\f(kΔx′,mg)＝eq\f(1000××10－3,×10)＝7.“強(qiáng)臺風(fēng)”是一個巨大的能量庫，其風(fēng)速都在17m/s以上，甚至在60m/s以上。據(jù)測，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級時，垂直于風(fēng)向平面上每平方米風(fēng)力可達(dá)數(shù)千牛頓。臺風(fēng)登陸以后，會給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來一定的危害。不少在臺風(fēng)登陸地區(qū)做新聞報道的記者，需要用繩子系在腰上才能保證不被臺風(fēng)吹走。大風(fēng)真的能把人吹走嗎？為方便研究這一問題，我們只考慮一種簡單情況，即看大風(fēng)能不能把人吹的在地面上滑動。設(shè)某次臺風(fēng)登陸時的風(fēng)力為9級，方向水平風(fēng)速大小可達(dá)到22m/s，經(jīng)過流體阻力測算，在經(jīng)過一個身高為一米七左右人體的面積時所產(chǎn)生的水平風(fēng)力約為164N。假設(shè)這個人重60kg，臺風(fēng)來臨時人站立在水平地面上，人與地面間的滑動摩擦系數(shù)為。試通過計算分析：(g＝10N/kg)eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684379)(1)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時，人能不能被吹動？(2)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到76N，站在地上的人受的摩擦力多大？(3)當(dāng)風(fēng)速達(dá)以25m/s時，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到212N，站在地面的人受的摩擦力多大？答案：(1)能被吹動(2)76N(3)156N解析：(1)人和地面之間的壓力為N＝mg＝600N人和地面之間的最大摩擦力為f＝μN＝156N因為F>f，所以人能被吹走，(2)當(dāng)風(fēng)力F1＝76N時，由于F1<f所以人不能被吹動，人受到地面給他的力是靜摩擦力其大小為f1＝F1＝76N(3)當(dāng)風(fēng)力F2＝212N時，由于F2>f所以人能被吹動，人受到地面給他的摩擦力為滑動摩擦力其大小為f2＝f摩擦力大小為f2＝f＝μN＝156N能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．在中學(xué)秋季田徑運動會上，高一2班李好同學(xué)奮力拼搏，勇奪男子100m冠軍，圖為該同學(xué)奔跑途中的兩個瞬間，用Ff1、Ff2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關(guān)于Ff1、Ff2的方向，以下說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684380)(C)A．Ff1向后，F(xiàn)f2向后 B．Ff1向前，F(xiàn)f2向前C．Ff1向前，F(xiàn)f2向后 D．Ff1向后，F(xiàn)f2向前解析：圖甲中后腳蹬地，腳相對地面有向后滑的趨勢，所以Ff1向前，圖乙中前腳相對地面有向前滑的趨勢，所以Ff2向后，故選C。2.(浙江嘉興一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)為了測定木塊和豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：用一根彈簧將木塊壓在墻上，同時在木塊下方有一個拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運動，如圖所示?，F(xiàn)分別測出了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G，則動摩擦因數(shù)μ應(yīng)等于eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684381)(A)A．eq\f(F2＋G,F1) B．eq\f(F2,F1)C．eq\f(G,F1) D．eq\f(F1＋G,F2)解析：木塊恰好勻速向下運動，說明木塊受力平衡，則有；f＝G＋F2f＝μF1解得：μ＝eq\f(F2＋G,F1)，故選A。3．(河南省商丘市、開封市九校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊地放在地面上，白毛巾的中部用線與墻壁連接著，黑毛巾的中部用線拉住，設(shè)線均呈水平。欲將黑白毛巾分離開來，設(shè)每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其跟地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則將黑毛巾勻速拉出需用的水平拉力為eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684382)(C)A．2μmg B．4μmgC．5μmg D．eq\f(5,2)μmg解析：根據(jù)受力平衡，黑毛巾有四個面受到摩擦力，平衡時F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·eq\f(mg,2)＋μ·2eq\f(mg,2)＋μ·3eq\f(mg,2)＋μ·4eq\f(mg,2)＝5μmg，故選C。4．(廣東省廣州六中等六校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，有一重力不計的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684383)(BC)A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力逐漸增大C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大解析：容器處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上重力與摩擦力平衡，盛滿水前墻面對容器的靜摩擦力一直增大，如果一直沒有達(dá)到正壓力F作用下的最大靜摩擦力，則水平力F可能不變，選項B、C正確。5．(浙江省寧波市諾丁漢大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，在探究摩擦力的實驗中，用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運動狀態(tài)與彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示(每次實驗時，木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知，下列哪些選項是正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684384)(BC)實驗次數(shù)小木塊的運動狀態(tài)彈簧測力計讀數(shù)(N)1靜止2靜止3直線加速4勻速直線5直線減速A．木塊受到的最大摩擦力為B．木塊受到最大靜摩擦力可能為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(jīng)大于最大靜摩擦力Fm，因此可知，最大靜摩擦力范圍≤Fm<，故A錯B對?；瑒幽Σ亮εc運動情況無關(guān)，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.如圖所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上，苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m，磚與墻面、磚與頭的動摩擦因數(shù)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(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，磚與磚之間不發(fā)生滑動。)eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684385)答案：eq\f(2mg,μ)解析：以四塊磚為研究對象，進(jìn)行受力分析磚恰好靜止不動，則磚所受到的摩擦力剛好達(dá)到最大，即f1＝f2＝μF，又f1＋f2＝4mg聯(lián)立上式可得F＝eq\f(2mg,μ)即武警戰(zhàn)