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

PAGEPAGE7摩擦力【基礎(chǔ)鞏固】1.下列關(guān)于動摩擦因數(shù)的說法正確的是 ()A.物體質(zhì)量越大,物體與其他物體間的動摩擦因數(shù)就越大B.物體在一支持面上滑動,當(dāng)支持面傾斜放置時動摩擦因數(shù)比水平放置時要小C.兩個物體間的動摩擦因數(shù)與滑動摩擦力成正比,與物體間的壓力成反比D.物體間的動摩擦因數(shù)是由接觸面的材料和接觸面狀況確定的,與滑動摩擦力和壓力無關(guān)答案:D2.如圖所示,質(zhì)量m=1kg的滑塊與水平面間的動摩擦因數(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,則滑塊在向左運動的過程中所受的摩擦力 ()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,發(fā)覺油沒了,就讓小明去樓下的超市買瓶油,并囑咐小明要握緊油瓶.在小明回來的過程中,油瓶的運動是困難的,為了使問題簡化,我們將油瓶的運動簡化為水平方向上的勻速直線運動且瓶始終處于豎直方向,與手沒有相對滑動,如圖所示.下列說法正確的是 ()A.由于油瓶隨小明在水平方向上做勻速運動,所以油瓶受到的摩擦力為滑動摩擦力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動,所以油瓶還受到一個水平方向的力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,彈簧的長度大于原長.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,在A被拉動之前的過程中,彈簧對A的彈力F1的大小和地面對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.1μ1μ2C.1+μ1μ2解析:最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,B恰好不下滑時,μ1F=mBg,A恰好不滑動,則F=μ2(mAg+mBg),所以mAmB答案:B7.某同學(xué)在探究摩擦力的試驗中采納了圖甲所示的裝置,將木塊放在水平長木板上,用沿水平方向的力拉長木板,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.請回答下列問題:甲乙(1)木塊與長木板之間的最大靜摩擦力Ffmax為N;

(2)木塊與長木板間的滑動摩擦力為N;

(3)木塊與長木板間的動摩擦因數(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,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,起先發(fā)生相對滑動,木塊與長木板間的摩擦力變成了滑動摩擦力.由題圖乙可知木塊與長木板間的滑動摩擦力為3N.(3)依據(jù)滑動摩擦力公式,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.彈簧測力計Ⅰ,其左端與物體P相連,右端與墻相連;彈簧測力計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,Ⅱ的示數(shù)為3N,則 ()A.P、Q間確定存在一對滑動摩擦力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:對物體P,由二力平衡學(xué)問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,地面對物體Q沒有摩擦力,故物體Q受力不平衡,向左滑動,P、Q有相對運動,P、Q間摩擦力為滑動摩擦力.選項A、C正確,選項B、D錯誤.答案:AC9.如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過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.若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為 ()A.4μmg B.3μmgC.2μmg D.μmg解析:由題意,P相對桌面對右勻速運動,相對于Q向右勻速運動,以P為探討對象,P受到Q對它的滑動摩擦力Ff1=μmg,方向向左,繩對P的拉力F2=Ff1=μmg,方向向左,桌面對P的滑動摩擦力Ff3=2μmg,方向向左.所以F=Ff1+F2+Ff3=4μmg.選項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同時向前推墻.每人用力的大小都為F,方向水平,則下列說法正確的是 ()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.對于甲圖,先以墻壁為探討對象,此時墻壁所受到的推力只有B對它的推力F,如圖b所示.然后再以B為探討對象,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B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A為探討對象,A同學(xué)的受力狀況如圖d所示,由于A對B的作用力為F,所以B對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B、D正確.abcd答案:BD11.某試驗小組利用圖甲所示器材測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).甲試驗步驟:①用彈簧測力計測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,通過水平細(xì)繩和固定彈簧測力計相連.在A端向右水平拉動木板,待彈簧測力計示數(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)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(3)在A端向右水平拉動木板速度的大小對動摩擦因數(shù)的測量(選填“會”或“不會”)產(chǎn)生影響.

解析:(1)依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點、連線,作出F-G圖線,如圖所示.(2)由題意可知,穩(wěn)定時,彈簧測力計的示數(shù)等于滑塊與木板間的滑動摩擦力,依據(jù)μ=FfFN=FG知,圖線的斜率等于滑塊與木板間的動摩擦因數(shù),則(3)滑動摩擦力與相對速度無關(guān),即在A端向右水平拉動木板速度的大小對動摩擦因數(shù)的測量不會產(chǎn)生影響.答案:(1)見解析圖(2)0.40(0.39~0.41均可)(3)不會【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,重物A即將向右滑動,所受摩擦力為方向向左的最大靜摩擦力