高中人教版物理必修一課時分層作業(yè)3-3摩擦力

課時分層作業(yè)十四摩擦力(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(2019·佛山高一檢測)關(guān)于滑動摩擦力的公式f=μN,下列說法中正確的是 ()A.公式中的壓力一定是重力B.有彈力必有摩擦力C.有摩擦力必有彈力D.同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互平行【解析】選C。公式中的壓力是正壓力,不一定等于重力,故A錯誤;有彈力而無相對運動或相對運動趨勢就沒有摩擦力,故B錯誤;摩擦力產(chǎn)生的條件中包含彈力產(chǎn)生的條件,故有摩擦力必有彈力,故C正確;同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互垂直,故D錯誤?！狙a償訓練】(多選)(2019·衡水高一檢測)如圖所示,三個相同物體疊放在一起,置于粗糙的水平面上,物體間接觸面不光滑,現(xiàn)用一水平力F作用于B上,三物體仍靜止,下列說法正確的是 ()A.B對A有摩擦力作用B.B受到A、C的摩擦力作用C.B只受到C的摩擦力作用D.地面對C有摩擦力作用,大小等于F【解析】選C、D。假設(shè)B對A有摩擦力作用,則A受力不能平衡,與題給條件不符,所以B對A無摩擦力作用,A錯誤;根據(jù)力的相互性可知,A對B也無摩擦力作用,B錯誤;B受到拉力F的作用,保持靜止,所以一定受到C給B的摩擦力作用,大小為F,方向向左;根據(jù)力的相互性,C也受到B給它的摩擦力作用,大小為F,方向向右,而C也靜止,所以地面對C有摩擦力作用,大小為F,方向向左;所以C、D正確。2.2018年2月22日平昌冬奧會,中國選手武大靖在男子500米速滑A組決賽中,以39秒584的成績破世界紀錄霸氣奪冠?；鶗r,運動員與冰面之間有滑動摩擦力。關(guān)于滑動摩擦力,以下說法中正確的是 ()A.滑動摩擦力總是和物體的運動方向相反B.滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動C.只有運動的物體才受到滑動摩擦力D.滑動摩擦力總跟物體的重力成正比【解析】選B?；瑒幽Σ亮偢矬w相對運動的方向相反,阻礙物體間的相對運動,但并不一定跟物體的運動方向相反,故選項A錯,B正確;滑動摩擦力產(chǎn)生在相對運動的物體間,靜止的物體也可以受滑動摩擦力,故選項C錯;滑動摩擦力的大小一定跟接觸面間的壓力成正比,但壓力不一定等于重力,所以,不能說滑動摩擦力跟物體的重力成正比,選項D錯。3.關(guān)于由滑動摩擦力公式F=μFN推出的μ=QUOTE,下列說法正確的是 ()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與正壓力FN成反比,FN越大,μ越小C.μ與F成正比,與FN成反比D.μ的大小由兩物體接觸面的情況及其材料決定【解析】選D。動摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的粗糙程度及其材料決定,與摩擦力F和正壓力FN無關(guān),故D正確。4.(2018·山東學業(yè)水平考試)如圖所示,用傳送帶向上傳送貨物,貨物和傳送帶之間沒有相對滑動,則貨物受到的摩擦力是 ()A.靜摩擦力,方向沿傳送帶向上B.靜摩擦力,方向沿傳送帶向下C.滑動摩擦力,方向沿傳送帶向下D.滑動摩擦力,方向沿傳送帶向上【解析】選A。貨物和傳送帶之間沒有相對滑動,但有相對傳送帶向下運動的趨勢,貨物受到的摩擦力為靜摩擦力,方向與貨物相對運動趨勢的方向相反,即沿傳送帶向上,A正確?！狙a償訓練】(多選)如圖,物體A放在水平地面上,在兩個水平力F1和F2的作用下保持靜止。已知F1=10N,F2=2N,則 ()A.若去掉F1,A一定靜止B.若去掉F1,A一定向左運動C.若去掉F2,A可能靜止D.若去掉F2,A一定向右運動【解析】選A、C。物體在F1和F2的作用下保持靜止,此時靜摩擦力為f=F1F2=8N,說明最大靜摩擦力fm≥8N。去掉F1,靜摩擦力可以平衡2N外力,A一定靜止,故A對B錯;去掉F2,若最大靜摩擦力小于10N,則不足以平衡外力,向右運動,若最大靜摩擦力大于等于10N,A仍保持靜止,故C對D錯。5.如圖所示,一平板小車在外力作用下由靜止向右滑行一段距離x,同時車上的物體A相對車向左滑行L,此過程中物體A受到的摩擦力方向如何,該摩擦力是動力還是阻力 ()A.水平向左,阻力 B.水平向左,動力C.水平向右,阻力 D.水平向右,動力【解題指南】解答本題應把握以下兩點:(1)根據(jù)A物體與小車的相對運動方向判斷摩擦力的方向。(2)明確A物體的運動方向與摩擦力方向的關(guān)系?！窘馕觥窟xD。由于物體相對小車向左滑動,那么受到小車向右的滑動摩擦力的作用,但相對地面是向右運動的,即滑動摩擦力的方向與物體的運動方向相同,所以是動力,故D對。6.如圖是研究靜摩擦力的裝置,彈簧測力計對物塊的拉力沿水平方向。逐漸增大拉力,當拉力小于10N時,物塊保持靜止;等于10N時,物塊恰好運動。下列分析正確的是 ()A.物塊受到的最大靜摩擦力是10NB.示數(shù)為5N時,物塊受到的靜摩擦力是10NC.示數(shù)為15N時,物塊受到的靜摩擦力是10ND.示數(shù)為10N時,物塊受到的摩擦力是0【解析】選A。物塊受重力、支持力、拉力和摩擦力,當拉力等于10N時,物塊剛剛開始運動,說明最大靜摩擦力為10N,故A正確;當彈簧測力計的示數(shù)為5N時,沒有拉動,物塊保持靜止,受靜摩擦力,為5N,故B錯誤;當彈簧測力計的示數(shù)為15N時,物塊加速運動,受到滑動摩擦力,滑動摩擦力約等于最大靜摩擦力,為10N,故C錯誤;當示數(shù)為10N時,物塊受到的摩擦力是10N,故D錯誤。【補償訓練】如圖,在研究摩擦力的實驗中,用彈簧測力計通過定滑輪拉一個放在水平板上的木塊,滑輪的摩擦不計,部分實驗數(shù)據(jù)記錄見表。則實驗中木塊受到的 ()實驗次數(shù)木塊狀態(tài)彈簧測力計讀數(shù)/N第1次靜止0.50………第5次勻速0.40………第10次加速0.80A.滑動摩擦力為0.40NB.靜摩擦力恒為0.50NC.最大靜摩擦力為0.50ND.滑動摩擦力一定小于靜摩擦力【解析】選A。木塊勻速運動時彈簧測力計的拉力等于木塊所受到的滑動摩擦力,A正確。靜摩擦力是被動力,其大小隨外力的變化而變化,滑動摩擦力不一定小于靜摩擦力,B、D錯誤。根據(jù)表中數(shù)據(jù),無法確定其最大靜摩擦力,C錯誤。二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(8分)(2019·銅仁高一檢測)如圖所示,物體A重40N,物體B重40N,A與B、A與地面的動摩擦因數(shù)相同,物體B用細繩系住,當水平力F=40N時,才能將A勻速拉出,求接觸面間的動摩擦因數(shù)。【解析】物體B對A壓力FN2=GB=40N,地面對A的支持力FN1=GA+GB=80N因此A受B的滑動摩擦力Ff2=μFN2,A受地面的摩擦力Ff1=μFN1又由題意得F=Ff1+Ff2,可得μFN2+μFN1=F,代入數(shù)據(jù)得μ×80+μ×40=40可得到μ=QUOTE。答案:QUOTE【易錯提醒】本題要注意A對地面的壓力并不等于A的重力,而等于A、B總重力。8.(12分)如圖所示,一輛汽車在平直公路上,車上有一木箱,試判斷下列情況中,木箱所受摩擦力的方向:(1)汽車由靜止加速運動時(木箱和車無相對滑動)。(2)汽車剎車時(二者無相對滑動)。(3)汽車勻速運動時(二者無相對滑動)?！窘忸}指南】(1)根據(jù)假設(shè)法判斷汽車加速運動、剎車、勻速運動時與木箱間是否存在摩擦力。(2)根據(jù)相對運動或相對運動趨勢的方向判斷兩者間摩擦力的方向。【解析】(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運動時,假設(shè)二者的接觸面是光滑的,則汽車加速時,木箱由于慣性要保持原有的靜止狀態(tài),因此它將相對于汽車向后滑動,說明木箱有相對汽車向后滑動的趨勢,所以木箱受到向前的靜摩擦力。(2)汽車剎車時,速度減小,假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的,則木箱將相對汽車向前滑動,說明木箱有相對汽車向前滑動的趨勢,所以木箱受到向后的靜摩擦力。(3)木箱隨汽車一起勻速運動時,二者無相對滑動。假設(shè)木箱與汽車的接觸面光滑,由于慣性,木箱仍做勻速直線運動,木箱與汽車間無相對滑動,說明木箱與汽車間沒有相對運動趨勢,故木箱不受摩擦力。答案:(1)向前(2)向后(3)不受摩擦力【延伸探究】若汽車剎車,木箱在車上向前滑動時摩擦力方向如何?提示:汽車剎車,木箱相對于汽車向前滑動,易知木箱受到向后的滑動摩擦力。答案:向后(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(多選)(2019·欽州高一檢測)如圖,水平的皮帶傳送裝置中,O1為主動輪,O2為從動輪,皮帶在勻速移動且不打滑。此時把一重10N的物體由靜止放在皮帶上的A點,若物體和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,則下列說法正確的是 ()A.剛放上時,物體受到向左的滑動摩擦力4NB.達到相對靜止后,物體受到的是靜摩擦力C.皮帶上M點受到向下的靜摩擦力D.皮帶上N點受到向下的靜摩擦力【解題指南】解答本題應把握以下兩點:(1)由摩擦力產(chǎn)生的條件可判斷物體是否受摩擦力。(2)因摩擦力總是阻礙物體的相對運動或相對運動趨勢,根據(jù)皮帶各點相對于輪子的轉(zhuǎn)動趨勢方向可知各點所受摩擦力的方向?！窘馕觥窟xA、C、D。剛放上時,物體相對皮帶滑動,受到向左的滑動摩擦力,其大小為f=μN=0.4×10N=4N,A正確;達到相對靜止時,物體做勻速運動,與皮帶間無運動趨勢,所以物體不受摩擦力,B錯誤;O1為主動輪,則輪子帶動皮帶,即N點輪子向下動,皮帶相對輪子向上,因摩擦力方向與相對運動方向相反,故皮帶N點摩擦力應向下;O2為從動輪,即皮帶帶動輪子,即M點皮帶相對于輪子是向上的,故M點的摩擦力向下,C、D正確。【補償訓練】(多選)如圖所示,物塊A以某一速度v水平向右滑上順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶上,在滑上傳送帶的瞬間,關(guān)于物塊A受到的摩擦力,下列說法正確的是 ()A.物塊A可能受到向左的滑動摩擦力B.物塊A可能受到向右的滑動摩擦力C.物塊A可能受到靜摩擦力D.物塊A可能不受摩擦力【解析】選A、B、D。當物塊A的速度小于傳送帶的速度時,物塊A相對傳送帶向左運動,所受滑動摩擦力的方向向右,B正確。當物塊A的速度大于傳送帶的速度時,物塊A相對傳送帶向右運動,所受滑動摩擦力向左,A正確。當物塊A的速度等于傳送帶的速度時,物塊A不受摩擦力,D正確。2.(多選)(2019·重慶高一檢測)如圖所示,C是水平地面,A、B是兩個長方形物塊,F是作用在物塊B上沿水平方向的力,物塊A和B以相同的速度做勻速直線運動。由此可知,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2有可能對的是 ()A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0【解析】選B、D。先以A為研究對象,A做勻速運動,合力為零,由平衡條件分析可知,A不受摩擦力,否則水平方向上A的合力不為零,不可能做勻速直線運動,則知A、B間的動摩擦因數(shù)μ1可能為零,也可能不為零;再以整體為研究對象,由平衡條件分析可知,地面對B一定有摩擦力,則B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2一定不為零,故B、D正確?！狙a償訓練】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 ()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】選A。原木P的支撐點M、N處彈力垂直于接觸面,M處的支持力豎直向上,N處受到的支持力垂直MN斜向上,故A項正確、B項錯誤;M處受到的靜摩擦力沿水平方向,故C項錯誤;N處受到的靜摩擦力沿MN方向,故D項錯誤。3.甲圖中李勇同學用60N的水平力推木箱,沒推動,此時木箱受的摩擦力為F1;乙圖中李勇同學用100N的水平力恰好能推動木箱,此時木箱受的摩擦力為F2;丙圖中李勇同學把木箱推動了,此時木箱受的摩擦力為F3。已知木箱對地面的壓力為300N,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3,則F1、F2、F3的大小分別為 ()A.60N,100N,90NB.0N,100N,300NC.60N,100N,300N D.0N,100N,90N【解析】選A。甲圖李勇同學用的推力F=60N,木箱不動,木箱在水平方向受到兩個力作用處于平衡狀態(tài),木箱受的摩擦力為靜摩擦力,F1=F=60N;乙圖李勇同學用的推力F′=100N,木箱恰好能被推動,靜摩擦力達到最大值F2=F′=100N;丙圖李勇同學把木箱推動了,木箱受到了滑動摩擦力的作用,F3=μFN=0.3×300N=90N,故選項A正確,選項B、C、D錯誤。4.(2019·西城區(qū)高一檢測)如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸與桌布分離后繼續(xù)在桌面滑行,最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中 ()A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左B.桌面對魚缸摩擦力的方向向右C.魚缸所受的摩擦力大小沒有變化D.若貓增大拉力,魚缸受到桌布的摩擦力將增大【解析】選C。桌布向右拉出時,魚缸相對于桌布有向左的運動,故魚缸受到桌布的摩擦力向右,A錯誤;魚缸在桌面上向右滑動,則桌面對魚缸摩擦力的方向向左,B錯誤;由于魚缸在桌面上和在桌布上的動摩擦因數(shù)相同,故受到的摩擦力相等,C正確;魚缸受到的摩擦力為滑動摩擦力,其大小與拉力無關(guān),只與壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān),因此增大拉力時,摩擦力不變,D錯誤;故選C?！疽族e提醒】魚缸所受摩擦力為滑動摩擦力,其大小只與壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān),與拉力無關(guān)?！狙a償訓練】(2016·海南高考)如圖,在水平桌面上放置一斜面體P,兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則 ()A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0【解析】選C。物塊a相對于b,物塊b相對于P,都有沿斜面下滑的趨勢,所以a與b、b與P之間的摩擦力f1、f2不為零,把物塊a和b及斜面P看成一個整體,P與桌面之間沒有相對運動的趨勢,P與桌面之間摩擦力f3為零,所以選項C正確,A、B、D錯誤。5.(多選)(2019·汕頭高一檢測)如圖所示,物體A與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ,A物體的質(zhì)量為m,以水平力F作用在物體A上,當A沿豎直墻壁勻速下滑時,A與墻面間的摩擦力大小等于 ()A.μmg B.mg C.μF D.F【解析】選B、C。物體在水平力F的作用下,靜止在豎直墻面上,在豎直方向受重力和靜摩擦力,二力平衡,則物體受到的摩擦力的大小是mg,若物體在水平推力F作用下沿豎直墻面勻速下滑,則物體受到的滑動摩擦力的大小是f=μN=μF=mg,故選B、C?！狙a償訓練】(2019·福州高一檢測)如圖,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狀態(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 ()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一定不變D.水平力F必須逐漸增大【解析】選B。由題知物體處于靜止狀態(tài),受力平衡,摩擦力等于容器和水的總重力,所以容器受到的摩擦力逐漸增大,故A錯誤、B正確;水平方向受力平衡,力F可能不變,故C、D錯誤。6.(多選)(2019·承德高一檢測)如圖所示,用大小相等、方向相反且在同一水平面上的兩個力FN擠壓同樣的木板,木板中間夾著兩塊同樣的磚,磚和木板均保持靜止。下述結(jié)論正確的是 ()A.兩磚間有彈力B.兩磚間沒有摩擦力C.FN越大,板和與之相接觸的磚之間的摩擦力越大D.FN越大,每塊磚所受各力的合力越大【解析】選A、B。設(shè)每一塊磚的重力為G,一側(cè)木板對磚的摩擦力大小為f1,兩塊磚之間的摩擦力大小為f2。根據(jù)平衡條件得:對整體,有:2f1=2G,得f1=G。對左側(cè)磚,有:f1+f2=G。解得f2=0。即兩磚間摩擦力為零,而且這個結(jié)果與FN無關(guān),B正確,C錯誤;兩磚始終受力平衡,合力為零,且兩磚之間有相互擠壓的力,A正確,D錯誤。故選A、B?！狙a償訓練】如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為 ()A.QUOTE B.QUOTEC.QUOTE D.QUOTE【解析】選B。對B,μ1F=mBg,對AB整體,μ2(mA+mB)g=F,聯(lián)立解得QUOTE=QUOTE,B正確。二、非選擇題(14分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(2019·三明高一檢測)將完全相同的、質(zhì)量均為4kg的木塊A和B疊放在水平桌面上,各接觸面動摩擦因數(shù)相同,均為μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(g取10N/kg)(1)若在14N的水平拉力F1作用下,求地面對B的摩擦力f2多大?B對A的摩擦力f1多大?(2)若將A、B緊靠著放在水平桌面上,用水平推力F2推A使它們一起勻速運動,則F2多大?這時,A對B的彈力有多大?【解題指南】(1)求出地面對B的最大靜摩擦力。(2)判斷木塊所受的摩擦力。(3)根據(jù)平衡條件求出所受的摩擦力;因為A、B一起勻速運動,把A、B看成一個整體,根據(jù)二力平衡求出相應的摩擦力?！窘馕觥?1)地面對B的最大靜摩擦力為fmax=μN=μ·2mg=0.2×2×40N=16N,因為F1=14N<16N,所以A、B均處于靜止狀態(tài),受到的都是靜摩擦力。根據(jù)二力平衡可得:地面對B的摩擦力f2=14N。根據(jù)平衡條件A受摩擦力為零,即B對A的摩擦力為f1=0N。(2)當A、B一起勻速運動時,把A、B看成一個整體,根據(jù)二力平衡可得:F2=fA+fB=μNA