2024年新教材高中物理第三章相互作用-力2摩擦力檢測(cè)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE7摩擦力【基礎(chǔ)鞏固】1.下列關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)的說(shuō)法正確的是 ()A.物體質(zhì)量越大,物體與其他物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)就越大B.物體在一支持面上滑動(dòng),當(dāng)支持面傾斜放置時(shí)動(dòng)摩擦因數(shù)比水平放置時(shí)要小C.兩個(gè)物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與物體間的壓力成反比D.物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由接觸面的材料和接觸面狀況確定的,與滑動(dòng)摩擦力和壓力無(wú)關(guān)答案:D2.如圖所示,質(zhì)量m=1kg的滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,滑塊還受到大小為5N、方向水平向右的力F的作用,g取10m/s2,則滑塊在向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受的摩擦力 ()A.大小為5N,方向水平向右B.大小為5N,方向水平向左C.大小為1N,方向水平向右D.大小為1N,方向水平向左答案:C3.小明的媽媽打算炒菜時(shí),發(fā)覺(jué)油沒(méi)了,就讓小明去樓下的超市買(mǎi)瓶油,并囑咐小明要握緊油瓶.在小明回來(lái)的過(guò)程中,油瓶的運(yùn)動(dòng)是困難的,為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,我們將油瓶的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為水平方向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)且瓶始終處于豎直方向,與手沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),如圖所示.下列說(shuō)法正確的是 ()A.由于油瓶隨小明在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng),所以油瓶受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力B.小明的媽媽囑咐小明握緊油瓶,是為了增大油瓶受到的摩擦力C.由于油瓶在水平方向運(yùn)動(dòng),所以油瓶還受到一個(gè)水平方向的力D.不管小明手握得有多緊,油瓶受到的摩擦力總是確定的答案:D4.如圖所示,有一個(gè)重力不計(jì)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(mǎn)為止,在此過(guò)程中容器始終保持靜止,則下列說(shuō)法正確的是()A.容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力漸漸增大C.水平力F確定不變D.水平力F必需漸漸增大答案:B5.如圖所示,物體A靜止在粗糙水平面上,左邊用一輕質(zhì)彈簧和豎直墻相連,彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng).現(xiàn)用從0起先漸漸增大的水平力F向右拉A,直到A被拉動(dòng),在A被拉動(dòng)之前的過(guò)程中,彈簧對(duì)A的彈力F1的大小和地面對(duì)A的摩擦力Ff大小的變更狀況是 ()A.F1減小 B.F1增大C.Ff先減小后增大 D.Ff始終減小答案:C6.如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力F作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑.已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為 ()A.1μ1μ2C.1+μ1μ2解析:最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,B恰好不下滑時(shí),μ1F=mBg,A恰好不滑動(dòng),則F=μ2(mAg+mBg),所以mAmB答案:B7.某同學(xué)在探究摩擦力的試驗(yàn)中采納了圖甲所示的裝置,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用沿水平方向的力拉長(zhǎng)木板,拉力從0起先漸漸增大.分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力,并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變更圖像,如圖乙所示.已知木塊質(zhì)量為1.0kg,g取10m/s2.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:甲乙(1)木塊與長(zhǎng)木板之間的最大靜摩擦力Ffmax為N;

(2)木塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦力為N;

(3)木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=.

解析:(1)由題圖乙可知,在0~4N隨拉力F的增大,摩擦力也增大,可知在拉力大小為0~4N時(shí),木塊與木板間摩擦力為靜摩擦力,則最大靜摩擦力為4N.(2)當(dāng)拉力達(dá)到4N時(shí),起先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),木塊與長(zhǎng)木板間的摩擦力變成了滑動(dòng)摩擦力.由題圖乙可知木塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦力為3N.(3)依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式,得μ=FfFN答案:(1)4(2)3(3)0.3【拓展提高】8.(多選)如圖所示,物體P放在Q之上,Q在光滑水平面上.彈簧測(cè)力計(jì)Ⅰ,其左端與物體P相連,右端與墻相連;彈簧測(cè)力計(jì)Ⅱ右端與Q相連,左端用手水平拉著.當(dāng)Ⅰ的示數(shù)為2N時(shí),Ⅱ的示數(shù)為3N,則 ()A.P、Q間確定存在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力B.P所受的摩擦力為2N,Q所受的摩擦力為3NC.P、Q所受的摩擦力大小均為2ND.P、Q所受的摩擦力大小均為3N解析:對(duì)物體P,由二力平衡學(xué)問(wèn)可知物體確定受到向左的大小為2N的摩擦力,依據(jù)力的作用是相互的,物體P對(duì)物體Q確定有向右的大小為2N的摩擦力,物體Q受到向左的大小為3N的拉力,由于地面光滑,地面對(duì)物體Q沒(méi)有摩擦力,故物體Q受力不平衡,向左滑動(dòng),P、Q有相對(duì)運(yùn)動(dòng),P、Q間摩擦力為滑動(dòng)摩擦力.選項(xiàng)A、C正確,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.答案:AC9.如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和Q的兩段繩都是水平的.已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,繩重及滑輪的軸摩擦不計(jì).若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為 ()A.4μmg B.3μmgC.2μmg D.μmg解析:由題意,P相對(duì)桌面對(duì)右勻速運(yùn)動(dòng),相對(duì)于Q向右勻速運(yùn)動(dòng),以P為探討對(duì)象,P受到Q對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力Ff1=μmg,方向向左,繩對(duì)P的拉力F2=Ff1=μmg,方向向左,桌面對(duì)P的滑動(dòng)摩擦力Ff3=2μmg,方向向左.所以F=Ff1+F2+Ff3=4μmg.選項(xiàng)A正確.答案:A10.(多選)如圖所示,水平地面粗糙,A、B兩同學(xué)站在地上水平推墻.甲圖中A向前推B,B向前推墻;乙圖中A、B同時(shí)向前推墻.每人用力的大小都為F,方向水平,則下列說(shuō)法正確的是 ()甲乙A.甲圖方式中墻受到的推力為2FB.乙圖方式中墻受到的推力為2FC.甲圖方式中兩位同學(xué)受到地面的摩擦力大小都為FD.乙圖方式中兩位同學(xué)受到地面的摩擦力大小都為F解析:對(duì)于乙圖,墻壁在水平方向受到的人的作用力如圖a所示(俯視圖),此時(shí)墻壁所受到的推力為F合=2F.依據(jù)力的平衡可知A、B兩人受到的靜摩擦力均為Ff=F.對(duì)于甲圖,先以墻壁為探討對(duì)象,此時(shí)墻壁所受到的推力只有B對(duì)它的推力F,如圖b所示.然后再以B為探討對(duì)象,B同學(xué)的受力狀況如圖c所示,B受到A的推力F和墻壁的作用力F1',由于F=F1',所以此時(shí)B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A為探討對(duì)象,A同學(xué)的受力狀況如圖d所示,由于A對(duì)B的作用力為F,所以B對(duì)A的作用力F2'=F,依據(jù)二力平衡可知A所受地面的摩擦力為Ff'=F.選項(xiàng)B、D正確.abcd答案:BD11.某試驗(yàn)小組利用圖甲所示器材測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).甲試驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G.②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧測(cè)力計(jì)相連.在A端向右水平拉動(dòng)木板,待彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作F.③變更滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復(fù)步驟①②.試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示.次數(shù)123456G/N1.52.02.53.03.54.0F/N0.590.830.991.221.371.61(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)系中作出F-G圖像.乙(2)由圖線(xiàn)求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(3)在A端向右水平拉動(dòng)木板速度的大小對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)產(chǎn)生影響.

解析:(1)依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)、連線(xiàn),作出F-G圖線(xiàn),如圖所示.(2)由題意可知,穩(wěn)定時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于滑塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力,依據(jù)μ=FfFN=FG知,圖線(xiàn)的斜率等于滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),則(3)滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)速度無(wú)關(guān),即在A端向右水平拉動(dòng)木板速度的大小對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量不會(huì)產(chǎn)生影響.答案:(1)見(jiàn)解析圖(2)0.40(0.39~0.41均可)(3)不會(huì)【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.如圖所示,重物A質(zhì)量為mA=5kg,重物B質(zhì)量為mB=2kg,A與桌面間的最大靜摩擦力為Ff=10N.為使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),試求拉力F的大小范圍.g取10m/s2.解析:在水平方向上,重物A除了受到向左的拉力F、繩子向右的彈力FT外,還受到桌面的摩擦力.當(dāng)拉力F取最小值Fmin時(shí),重物A即將向右滑動(dòng),所受摩擦力為方向向左的最大靜摩擦力