2019-2020學年新教材高中物理課時跟蹤訓練十四摩擦力含解析新人教版必修第一冊

PAGE5-課時跟蹤訓練(十四)摩擦力A級—學考達標1．某同學騎自行車上學時，地面對前輪的摩擦力為F1，對后輪的摩擦力為Ff1；推自行車前進時，地面對前輪的摩擦力為F2，對后輪的摩擦力為Ff2，則()A．F1與自行車前進方向相同B．Ff1與自行車前進方向相同C．F2與自行車前進方向相同D．Ff2與自行車前進方向相同解析：選B某同學騎自行車上學時，后輪是主動輪，在接觸地面的那一點，它有相對于地面向后運動的趨勢，所以后輪受到的靜摩擦力Ff1與自行車前進方向相同，而前輪是從動輪，它是被推著往前的，它受到的靜摩擦力F1與自行車前進方向相反，故A錯誤，B正確；推自行車前進時，前、后輪都是從動輪，受到的靜摩擦力F2、Ff2都是向后的，與自行車前進方向相反，故C、D錯誤。2.如圖所示，某人用手握住一個保溫杯，則下列說法正確的是()A．若保持保溫杯始終靜止，則手握得越緊，保溫杯受到的摩擦力越大B．手握著保溫杯勻速向上運動，保溫杯所受的摩擦力向上C．手握著保溫杯勻速向下運動，保溫杯所受的摩擦力向下D．手握著保溫杯水平勻速運動，保溫杯不受摩擦力解析：選B手握得越緊，保溫杯受到的最大靜摩擦力越大，但靜摩擦力不變，靜摩擦力等于保溫杯所受的重力，故A錯誤；無論手握著保溫杯向任何方向做勻速直線運動，保溫杯所受摩擦力的方向都是向上的，B正確，C、D錯誤。3．如圖所示，A是主動輪，B是從動輪，它們通過不打滑的傳送帶轉(zhuǎn)動，輪的轉(zhuǎn)動方向如圖所示，B輪上帶有負載，P、Q分別是兩輪邊緣上的點，則關(guān)于P、Q所受摩擦力的判斷正確的是()A．P受到的是靜摩擦力，方向向下B．P受到的是滑動摩擦力，方向向上C．Q受到的是靜摩擦力，方向向上D．Q受到的是滑動摩擦力，方向向下解析：選CP位置在主動輪上與傳送帶接觸，輪子帶著傳送帶運動，故傳送帶相對輪子有向上運動的趨勢，但沒有相對滑動，故P受到的是靜摩擦力，P受到的摩擦力方向向上，故A、B錯誤；Q位置在從動輪上與傳送帶接觸，輪子是在傳送帶的帶動下運動的，沒有打滑，故受到的也是靜摩擦力，因傳送帶向上運動，故Q相對于傳送帶有向下的運動趨勢，故Q受到的摩擦力方向向上，故C正確，D錯誤。4．一長方體磚塊置于粗糙水平地面上，按如圖所示不同的放法，在水平力的作用下運動，設(shè)地面與磚塊各接觸面間的動摩擦因數(shù)相等，則磚塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A．Ff甲＞Ff乙＞Ff丙 B．Ff乙＞Ff甲＞Ff丙C．Ff丙＞Ff乙＞Ff甲 D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙解析：選D磚塊所受滑動摩擦力的大小Ff＝μFN＝μmg，選項D正確。5.如圖所示，地面上靜止疊放著A、B兩個物體，力F分別作用于A、B兩物體上時，A、B仍然靜止，則下列說法不正確的是()A．當F作用在A上時，B對A有摩擦力作用B．當F作用在A上時，地對B有摩擦力作用C．當F作用在B上時，地對B無摩擦力作用D．當F作用在B上時，B對A無摩擦力作用解析：選C當力F作用在A上時，假設(shè)B對A沒有摩擦力，則A在力F的作用下會向右做加速運動，這與題設(shè)條件“靜止”相矛盾，說明B對A有摩擦力，故A對；當力F作用在B上時，假設(shè)B對A有摩擦力，則A在水平方向只受摩擦力作用，它不可能靜止，說明B對A沒有摩擦力，故D對；分析地面對B的摩擦力時，可將A、B看成一個整體，不管力F作用在哪個物體上，地面都要給B一個摩擦力，與力F平衡，使整體保持靜止，故B正確，C錯誤。6.如圖所示為某新型夾磚機，它能用兩支巨大的“手臂”將幾噸磚夾起，大大提高了工作效率。已知該新型夾磚機能夾起質(zhì)量為m的磚，兩支“手臂”對磚產(chǎn)生的最大壓力為Fmax(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，則“手臂”與磚之間的動摩擦因數(shù)至少為()A．μ＝eq\f(mg,Fmax) B．μ＝eq\f(mg,2Fmax)C．μ＝eq\f(2mg,Fmax) D．μ＝eq\f(Fmax,mg)解析：選B對磚進行受力分析，根據(jù)平衡條件得：2f＝mg，即2μFmax＝mg，解得：μ＝eq\f(mg,2Fmax)，故B正確。7.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，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()A．μmg B．2μmgC．5μmg D．6μmg解析：選C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(1,2)mg＋μ·2·eq\f(1,2)mg＋μ·3·eq\f(1,2)mg＋μ·4·eq\f(1,2)mg＝5μmg，故C正確。8.木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動?，F(xiàn)用1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示。水平拉力作用后，下列判斷正確的是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()A．木塊A所受摩擦力大小是12.5NB．木塊A所受摩擦力大小是11.5NC．木塊B所受摩擦力大小是9ND．木塊B所受摩擦力大小是7N解析：選C未加水平拉力時，木塊A、B受力平衡，所受靜摩擦力等于彈簧的彈力，彈簧彈力為：F1＝kx＝400×0.02N＝8N；木塊B與地面間的最大靜摩擦力為：fBmax＝μGB＝0.25×60N＝15N；木塊A與地面間的最大靜摩擦力為：fAmax＝μGA＝0.25×50N＝12.5N；施加水平拉力后，對木塊B有：F＋F1<fBmax；木塊B所受摩擦力仍為靜摩擦力，其大小為fB＝1N＋8N＝9N，施加水平拉力后，木塊A所受摩擦力仍為靜摩擦力，大小為fA＝8N。故C正確。9．如圖甲所示，用一拉力傳感器(能感應力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0～t1時間木塊靜止；木塊運動后改變拉力大小，使木塊在t2時刻后處于勻速直線運動狀態(tài)。計算機對數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示的拉力隨時間變化的圖線。則：當用F＝5.3N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊所受摩擦力大小為__________N；若用F＝5.8N的水平拉力拉木塊時，木塊所受摩擦力大小為________N。解析：當用F＝5.3N的水平拉力拉靜止的木塊時，所用拉力小于最大靜摩擦力，木塊所受靜摩擦力大小等于拉力大小，即為5.3N；若用F＝5.8N的水平拉力拉木塊時，木塊被拉動，木塊所受滑動摩擦力大小為5.1N。答案：5.35.1B級—選考提能10.[多選]有一輛遙控電動玩具汽車，已知車內(nèi)電動馬達驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動。玩具汽車的后輪、前輪分別放在平板小車甲、乙之上，如圖所示。按動遙控器上的“前進”、“后退”鍵，汽車就能前進或后退，水平地面與甲、乙車之間的摩擦力不計。以下敘述正確的是()A．按動遙控器上的“前進”鍵，乙車對前輪摩擦力向前，乙車相對地面向前進B．按動遙控器上的“前進”鍵，甲車對后輪摩擦力向前，甲車相對地面向后退C．按動遙控器上的“后退”鍵，甲車對后輪摩擦力向后，甲車相對地面向前進D．按動遙控器上的“后退”鍵，乙車對前輪摩擦力向后，乙車相對地面向后退解析：選BC當按動遙控器上的“前進”鍵，后輪是主動輪順時針轉(zhuǎn)動，所以甲車對后輪摩擦力向前，后輪對甲車的摩擦力向后；而前輪是從動輪，所以乙車對前輪的摩擦力向后，前輪對乙車的摩擦力向前，因此乙車相對地面向前進，而甲車相對地面向后退，A錯誤，B正確；當按動遙控器上的“后退”鍵，后輪是主動輪逆時針轉(zhuǎn)動，所以甲車對后輪摩擦力向后，后輪對甲車的摩擦力向前；而前輪仍是從動輪，所以乙車對前輪的摩擦力向前，前輪對乙車的摩擦力向后，因此乙車相對地面向后退，而甲車相對地面向前進，C正確，D錯誤。11．爬竿是受到觀眾喜愛的一項雜技節(jié)目。當雜技演員用雙手握住固定在豎直方向的竿勻速攀上和勻速下滑時，他所受的摩擦力分別是Ff1和Ff2，那么()A．Ff1向下，F(xiàn)f2向上，且Ff1＝Ff2B．Ff1向下，F(xiàn)f2向上，且Ff1>Ff2C．Ff1向上，F(xiàn)f2向上，且Ff1＝Ff2D．Ff1向上，F(xiàn)f2向下，且Ff1＝Ff2解析：選C勻速攀上時，雜技演員所受重力與靜摩擦力平衡，由平衡條件可知Ff1＝G，方向豎直向上；勻速下滑時，重力與滑動摩擦力平衡，則Ff2＝G，方向豎直向上，所以Ff1＝Ff2。故A、B、D錯誤，C正確。12.如圖所示，一質(zhì)量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質(zhì)量m＝2kg的物體上，在另一端施加一水平拉力F。若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當彈簧拉長至12cm時，物體恰好做勻速運動(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，g取10m/s2，彈簧始終在彈性限度內(nèi))。(1)求彈簧的勁度系數(shù)；(2)若將彈簧拉長至11cm時，求穩(wěn)定后物體受到的摩擦力大?。?3)若將彈簧拉長至13cm時，求物體受到的摩擦力大?。?4)若運動過程中突然撤去拉力，求此時物體受到的摩擦力大小。解析：(1)物體做勻速運動時，根據(jù)二力平衡有k(x－x0)＝μmg，則k＝eq\f(μmg,x－x0)＝eq\f(0.2×2×10,0.12－0.10)N/m＝200N/m。(2)彈力F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10)N＝2N，由最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，可得Ffm＝μmg＝0.2×2×10N＝4N，故將彈簧拉長至1