高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 課時訓(xùn)練13摩擦力

課時訓(xùn)練13摩擦力題組一靜摩擦力1.下列有關(guān)靜摩擦力的說法中正確的是()A.只有靜止的物體才受靜摩擦力B.靜摩擦力與壓力成正比C.靜摩擦力的方向可能與運動方向垂直D.靜摩擦力的方向與物體運動方向一定相反解析:解此題關(guān)鍵是明確靜摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反。受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,故A項錯;靜摩擦力的大小與壓力無關(guān),而與物體的運動狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān),故B項錯;靜摩擦力的方向可與運動方向成任意角度,故C項正確;靜摩擦力的方向與物體運動方向無關(guān),但一定與相對運動趨勢方向相反,故D項錯。答案:C2.下列說法中正確的是()A.兩個互相接觸的物體之間一定有彈力作用B.一個物體靜止在另一物體的表面上,它們之間一定不存在摩擦力的作用C.兩個物體之間如果有彈力的作用,就一定有摩擦力的作用D.兩個物體之間如果有摩擦力的作用,就一定有彈力的作用解析:兩物體相接觸是彈力產(chǎn)生的條件之一,要產(chǎn)生彈力,兩物體接觸處必須發(fā)生彈性形變,故A錯。根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件可知B錯。對于C選項,兩物體間有彈力僅是物體間存在摩擦力的條件之一,要有摩擦力的產(chǎn)生,還必須滿足接觸面粗糙,且有相對運動或相對運動趨勢的條件,所以C錯,D正確。答案:D3.(多選)如圖所示,照片中的這位男士騎著一輛搞笑的另類自行車,在騎車人用力蹬車前進的過程中,車輪上黑白兩色的鞋子與地面接觸,它們會受到地面的摩擦力,關(guān)于地面對鞋子施加的摩擦力的方向,下面判斷正確的是()A.前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前B.前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后C.后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向前D.后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向后解析:自行車前輪為從動輪,后輪為主動輪,假設(shè)后輪不受摩擦力,則后輪一直轉(zhuǎn)動,但不會向前運動,實際上后輪是向前運動的,所以它必受方向向前的摩擦力;同理,可判知前輪所受摩擦力向后。故正確答案為B、C。答案:BC4.如圖所示,一個m=2kg的物體放在μ=的粗糙水平面上,用一條質(zhì)量不計的細繩繞過定滑輪和一只m0=kg的小桶相連。已知m與水平面間的最大靜摩擦力Ffmax=N,滑輪的摩擦不計,g取10N/kg,求在以下情況中m受到的摩擦力的大小。(1)只掛m0,處于靜止?fàn)顟B(tài)時;(2)只掛m0,但在m上再放一個m'=3kg的物體時;(3)只在桶內(nèi)加入m1=kg的沙子時。解析:(1)因為m0g=1N<Ffmax,m處于靜止?fàn)顟B(tài),所以受靜摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1N。(2)在m上再放一個m'=3kg的物體,m仍靜止,故受靜摩擦力F2=F1=m0g=1N。(3)因為(m0+m1)g=N<Ffmax,故m處于靜止?fàn)顟B(tài),所受靜摩擦力F3=(m0+m1)g=N。答案:(1)1N(2)1N(3)N題組二滑動摩擦力5.如圖所示,物塊A受到摩擦力的是()A.甲中A沿粗糙豎直面下滑B.乙中A沿光滑斜面向上滑動C.丙中A隨B一起向右勻速運動D.丁中A在斜面上靜止不動解析:本題考查摩擦力的產(chǎn)生條件。A項中無彈力,B項中斜面光滑,C項中A無相對運動的趨勢,D項中A與斜面間有彈力且有沿斜面下滑的趨勢,有摩擦力,故D項正確。答案:D6.關(guān)于滑動摩擦力公式F=μFN,下列說法中正確的是()A.動摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比,F越大,μ越大B.動摩擦因數(shù)μ與壓力FN成反比,FN越大,μ越小C.動摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比,與壓力FN成反比D.動摩擦因數(shù)μ的大小由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定解析:動摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的粗糙程度及材料決定,與摩擦力F和壓力FN無關(guān),一旦材料和接觸面的情況確定了,動摩擦因數(shù)μ也就確定了,即是一個定值。答案:D7.如圖所示,在動摩擦因數(shù)μ=的水平面上向右運動的物體,質(zhì)量為20kg,在運動過程中,還受到一個水平向左的大小為10N的拉力作用,則物體受到的滑動摩擦力為(g取10m/s2)()N,向右N,向左N,向右 N,向左解析:滑動摩擦力大小F=μFN=μmg=×20×10N=20N,方向向左。答案:D8.如圖所示,有兩條黑、白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,黑毛巾的中部用線拉住,設(shè)線均水平,若每條毛巾的質(zhì)量均為m,毛巾之間及毛巾與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ。欲將黑、白毛巾分離開來,則將黑毛巾勻速拉出需加的水平力為多大?解析:對黑毛巾進行研究,要將其拉出需克服四個面所受的摩擦力,則F外=μ×mg+μ×mg+μ×mg+μ×2mg=5μmg。答案:5μmg(建議用時:30分鐘)1.下列關(guān)于摩擦力的說法,正確的是()A.相對運動的兩物體間一定存在摩擦力B.摩擦力總是阻礙物體的運動C.運動物體受到的摩擦力的方向總是與運動方向相反D.相對靜止的兩個物體之間,也可能有摩擦力的相互作用解析:摩擦力產(chǎn)生的條件是:兩個物體接觸且有彈力的相互作用,接觸面粗糙,有相對運動(或相對運動趨勢),三者缺一不可,故選項A錯誤;相對靜止的兩個物體間,可能有靜摩擦力的相互作用,故選項D正確;摩擦力的方向總是與相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定與物體的運動方向相反,也不一定總是阻力,故選項B、C錯誤。答案:D2.一塊磚置于粗糙水平地面上,按如圖所示的不同方法放置,在水平力F的作用下運動,設(shè)地面與磚塊各接觸面間的動摩擦因數(shù)都相同,則磚塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是()甲>F乙>F丙 丙>F乙>F甲甲>F乙=F丙 甲=F乙=F丙解析:磚按題圖中三種不同方式放置,磚對地面的壓力不變,總等于磚塊的重力,即FN=G,根據(jù)F=μFN=μG可知,磚塊受到的摩擦力都相同,D正確。答案:D3.(多選)如圖所示,A、B疊放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做勻速直線運動,下列說法正確的是()、B之間無摩擦力受到的摩擦力水平向右受到A的摩擦力水平向左D.地面對B的摩擦力為靜摩擦力,水平向右解析:對A物體,由于A勻速運動,由二力平衡可知,B對A的摩擦力必與F等值反向,故A項錯誤,B項正確;對B物體,由力的作用的相互性可知,A對B的摩擦力一定與B對A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故C項正確;對A、B整體分析,由于AB一起向左勻速運動,則地面對B的摩擦力一定為滑動摩擦力,且水平向右,故D項錯誤。答案:BC4.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()A.逐漸減少到零 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,選項B正確。答案:B5.如圖所示,雜技演員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速滑下,他所受的摩擦力分別是F1和F2,那么()向下,F2向上,且F1=F2向下,F2向上,且F1>F2向上,F2向上,且F1=F2向上,F2向下,且F1=F2解析:雜技運動員無論是勻速攀上還是勻速滑下,受到的摩擦力總是與重力平衡,即與重力大小相等、方向相反,F1、F2的方向都向上,且F1=F2,選項C正確。答案:C6.如圖所示,用水平方向的力F將同種材料、不同質(zhì)量的物體壓到一豎直墻壁上,下列說法正確的是()A.若物體保持靜止,則F越大,物體所受摩擦力越大B.若物體保持靜止,則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越小C.若物體沿墻壁向下滑動,則F越大,物體所受摩擦力越大D.若物體沿墻壁向下滑動,則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越大解析:物體靜止時,物體受靜摩擦力,大小等于其重力,與水平力F無關(guān),物體的質(zhì)量越大,所受摩擦力越大,故選項A、B錯。物體向下滑動時,受到滑動摩擦力作用,大小Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且與物體的質(zhì)量無關(guān),選項C對,選項D錯。答案:C7.長直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板繞固定端O由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與水平面間的夾角α變大),如圖所示。則鐵塊受到的摩擦力F隨夾角α的變化圖象可能是圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()解析:設(shè)木板與水平面間的夾角增大到θ時,鐵塊開始滑動,當(dāng)α<θ時,鐵塊與木板相對靜止。則二力平衡可知,鐵塊受到的靜摩擦力的大小為F=mgsinα;當(dāng)α≥θ時,鐵塊與木板間的摩擦力為滑動摩擦力。設(shè)動摩擦因數(shù)為μ,由滑動摩擦力公式知鐵塊所受摩擦力為F=μmgcosα。通過上述分析可知:α<θ時,靜摩擦力隨α角增大按正弦函數(shù)增加;α≥θ時,滑動摩擦力隨α角增大按余弦函數(shù)減小,所以正確選項為C。答案:C8.(多選)對如圖所示的皮帶傳動裝置,下列說法中正確的是()輪帶動A輪時沿逆時針方向轉(zhuǎn)動輪帶動D輪時沿順時針方向轉(zhuǎn)動C.皮帶上M點所受的靜摩擦力方向向上D.皮帶上N點所受的靜摩擦力方向可能向上,也可能向下解析:在圖甲、圖乙中,若左側(cè)輪為主動輪,當(dāng)左側(cè)輪順時針轉(zhuǎn)時,會出現(xiàn)下面皮帶繃緊,則A帶動B;當(dāng)左側(cè)輪逆時針轉(zhuǎn)時,會出現(xiàn)上面皮帶繃緊,則C帶動D。選項B錯誤。若右側(cè)輪為主動輪,當(dāng)右側(cè)輪順時針轉(zhuǎn)時,會出現(xiàn)上面皮帶繃緊,則D帶動C;當(dāng)右側(cè)輪逆時針轉(zhuǎn)時,會出現(xiàn)下面皮帶繃緊,則B帶動A。選項A正確。對于圖甲中皮帶上M點的靜摩擦力方向的判斷也分兩種情況討論,若A帶動B,則A帶動皮帶一起順時針方向轉(zhuǎn)動,M點相對B輪有向下的運動趨勢,所以M點受到向上的靜摩擦力;若B帶動A,B逆時針轉(zhuǎn),則M點相對B輪有向下的運動趨勢,所以M點受到向上的靜摩擦力,所以選項C正確。對于圖乙中的N點,同理可得,N點所受靜摩擦力方向向下,所以選項D錯誤。答案:AC9.如圖所示,物體A、B的質(zhì)量為mA=mB=6kg,A和B、B和水平面間的動摩擦因數(shù)都等于,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,水平力F=30N。那么,B對A的摩擦力和水平桌面對B的摩擦力各為多大?(g取m/s2)解析:繩對A、B的拉力均為FT=N=15N,A、B間的最大靜摩擦力FAmax=μFNA=μmAg=×6×N=N>FT,B與水平面間的最大靜摩擦力FBmax=μFNB=μ(mA+mB)g=×(6+6)×N=N>F,可見物體A、B均相對地面靜止。以A為研究對象,對A由二力平衡可得B對A的摩擦力FBA=FT=15N;A、B相對靜止,以A、B整體為研究對象,由二力平衡條件,可得水平面對B的摩擦力FB=F=30N。答案:15N30N10.給你一把刻度尺、一條橡皮筋、細線若干、一個木塊和一塊長木板,請設(shè)計一個實驗,測定木塊和