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3.2摩擦力學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)摩擦力,知道滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解靜摩擦力是被動(dòng)力,理解動(dòng)摩擦因數(shù)。3.會(huì)用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小,會(huì)用二力平衡計(jì)算靜摩擦力的大小。1、通過(guò)分析摩擦現(xiàn)象,理解摩擦力的產(chǎn)生條件,會(huì)區(qū)分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。2、會(huì)根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向判斷滑動(dòng)摩擦力的方向,并根據(jù)動(dòng)摩擦定律計(jì)算其大小。3、會(huì)根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)判斷靜摩擦的方向,并會(huì)根據(jù)物體受力和運(yùn)動(dòng)情況,分析靜摩擦力的大小和方向。通過(guò)實(shí)例,了解最大靜摩擦力。4、知道生產(chǎn)和生活中增大或者減小摩擦力的實(shí)例,有將摩擦力知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的意識(shí)。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課前研讀課本,梳理基礎(chǔ)知識(shí):一、滑動(dòng)摩擦力1.定義:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.2.產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙.(2)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng).3.方向:總是沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反.4.大?。篎f=μFN,μ為動(dòng)摩擦因數(shù)5.彈力與摩擦力的關(guān)系若兩物體間有摩擦力,則兩物體間一定有彈力,若兩物體間有彈力,但兩物體間不一定有摩擦力.(填“一定有”或“不一定有”)二、靜摩擦力1.定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.2.產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙.(2)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).3.方向:總是沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.4.大?。?<F≤Fmax.5.彈力與摩擦力的關(guān)系若兩物體間有摩擦力,則兩物體間一定有彈力,若兩物體間有彈力,但兩物體間不一定有摩擦力.(填“一定有”或“不一定有”)(二)即時(shí)練習(xí):【小試牛刀1】重100N的物體,靜止在粗糙的水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)物體受到一個(gè)大小為10N,方向水平向右的拉力作用后,水平面對(duì)物體的摩擦力大小和方向是()A.10N,水平向左B.10N,水平向右C.20N,水平向左D.20N,水平向右【答案】A【解析】物體的最大靜摩擦力大于或等于滑動(dòng)摩擦力,即Fmax≥Ff=μFN=μG=20N,故當(dāng)物體受到一個(gè)大小為10N,方向水平向右的拉力作用后,物體相對(duì)地面有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),拉力小于最大靜摩擦力,故物體靜止不動(dòng),此時(shí)摩擦力Ff′=F=10N,方向水平向左,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.【小試牛刀2】下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()A.兩物體間有摩擦力,一定有彈力,且摩擦力的方向和它們的彈力方向垂直B.兩物體間的摩擦力大小和它們間的壓力一定成正比C.在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體之間可以存在靜摩擦力,且靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度D.滑動(dòng)摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以相反【答案】B【解析】摩擦力方向沿接觸面,彈力方向垂直接觸面,且有摩擦力一定有彈力,A正確;靜摩擦力與壓力沒(méi)有關(guān)系,B錯(cuò)誤;靜摩擦力可以產(chǎn)生在運(yùn)動(dòng)的物體間,且靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度,例如,靜摩擦力提供向心力,C正確;滑動(dòng)摩擦力可以是動(dòng)力也可以是阻力,D正確?!拘≡嚺5?】如圖所示,汽車(chē)B在水平路面上以相對(duì)于地面的速度v1向右運(yùn)動(dòng),車(chē)上的貨物A以相對(duì)于地面的速度v2向右運(yùn)動(dòng).下列判斷正確的是()A.若v1<v2,貨物A受到了汽車(chē)B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力B.若v1<v2,汽車(chē)B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力C.若v1>v2,貨物A受到了汽車(chē)B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力D.若v1>v2,汽車(chē)B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力【答案】B【解析】若v1<v2時(shí),貨物向右滑動(dòng),貨物A受到汽車(chē)B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力,汽車(chē)B受到貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;若v1>v2時(shí),貨物A相對(duì)汽車(chē)B向左滑動(dòng),受到汽車(chē)B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力,汽車(chē)B受到貨物A所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力,故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.003探究提升【問(wèn)題探究1】滑動(dòng)摩擦力一、摩擦力1.概念兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸而上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力叫作摩擦力。2.分類(lèi)摩擦力可以分為靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這時(shí)的摩擦力叫作靜摩擦力。兩個(gè)相互接觸的物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這時(shí)的摩擦力叫作滑動(dòng)摩擦力.滾動(dòng)摩擦是一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦.3.產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙;(2)相互接觸的物體間有擠壓,即存在彈力;(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng).三個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足時(shí),才能產(chǎn)生摩擦力.二、滑動(dòng)摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力的方向滑動(dòng)摩擦力的方向沿接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反.2.滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比,即SKIPIF1<0、,其中SKIPIF1<0是比例常數(shù),叫作動(dòng)摩擦因數(shù)。(1)SKIPIF1<0與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無(wú)單位,與Ff和FN無(wú)關(guān)。(2)在SKIPIF1<0、FN一定的情況下,滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無(wú)關(guān)。只有滑動(dòng)摩擦力才能用公式SKIPIF1<0計(jì)算,其中FN表示正壓力,不一定等于物體的重力.例如,放在水平桌面上的物體,如果受到向下的外力F,則物體對(duì)水平桌面的壓力為:FN=G+F?!镜湫屠}1】如圖所示,水平面上的物體在水平方向的力F1和F2作用下,沿水平面向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),已知F1=3N,F(xiàn)2=6N。撤去F1瞬間,物體所受的合力大小和摩擦力大小分別為()A.SKIPIF1<0,SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0,SKIPIF1<0 C.0,SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0,SKIPIF1<0【答案】D【解析】物體在水平方向的力SKIPIF1<0和SKIPIF1<0作用下,沿水平面向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可知摩擦力為SKIPIF1<0方向向右,撤去SKIPIF1<0瞬間,仍是滑動(dòng)摩擦力,所以SKIPIF1<0,合力為SKIPIF1<0故選D?!镜湫屠}2】如圖位于水平桌面上的物塊P,由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為SKIPIF1<0,P和Q的質(zhì)量都為2m,滑輪軸上的摩擦不計(jì),若用一水平向右的恒力F拉P使其做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則F的大小為(
)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】對(duì)物塊Q,設(shè)輕繩拉力為T(mén),兩物塊間的滑動(dòng)摩擦力為SKIPIF1<0根據(jù)二力平衡,可知SKIPIF1<0對(duì)物塊P,受到拉力F、Q對(duì)P的水平向左的滑動(dòng)摩擦力SKIPIF1<0、地面對(duì)P的水平向左的滑動(dòng)摩擦力SKIPIF1<0,根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0,SKIPIF1<0聯(lián)立可得,拉力F的大小為SKIPIF1<0故選D?!緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】如圖甲所示,一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為5kg的木箱,木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A.木箱所受的最大靜摩擦力fm=21NB.木箱所受的最大靜摩擦力fm=20NC.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.21D.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2【答案】A【解析】AB.由圖可知,木箱受到的靜摩擦力隨推力的增大而增大,最大靜摩擦力為SKIPIF1<0當(dāng)推力F大于21N后,靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,其大小為SKIPIF1<0故A正確,B錯(cuò)誤;CD.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0故CD錯(cuò)誤。故選A。【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖所示,消防員沿豎直桿勻速向上爬時(shí),手與桿間的彈力大小為FN1,受到的摩擦力大小為Ff1;沿豎直桿勻速向下滑時(shí),手與桿間的彈力大小為FN2,受到的摩擦力大小為Ff2.則以下關(guān)系正確的是()A.FN1=FN2,Ff1=Ff2B.FN1<FN2,Ff1>Ff2C.FN1>FN2,Ff1=Ff2D.FN1=FN2,Ff1>Ff2【答案】C【解析】無(wú)論是勻速上滑還是勻速下滑,摩擦力與重力都是平衡的,即Ff1=Ff2=mg,勻速上滑時(shí)摩擦力是靜摩擦力,要滿(mǎn)足Ffm=μFN1>Ff1=mg,而下滑時(shí)是滑動(dòng)摩擦力,即Ff滑=μFN2=mg,可知FN1>FN2,故選C.【問(wèn)題探究2】靜摩擦力1.對(duì)靜摩擦力方向的理解(1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)可能由外力引起,也可能由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化引起。(2)靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,說(shuō)明摩擦力阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),而不阻礙物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以靜摩擦力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能相反,也可能垂直,即靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。用兩個(gè)手指豎直捏住鉛筆并保持在空中靜止,根據(jù)二力平衡,鉛筆受到豎直向上的靜摩擦力,大小等于鉛筆的重力.(1)用手捏住鉛筆豎直勻速向上運(yùn)動(dòng),靜摩擦力向上,與鉛筆的運(yùn)動(dòng)方向相同;(2)用手捏住鉛筆豎直勻速向下運(yùn)動(dòng),靜摩擦力向上,與鉛筆的運(yùn)動(dòng)方向相反;(3)用手捏住鉛筆水平勻速運(yùn)動(dòng),靜摩擦力向上,與運(yùn)動(dòng)方向垂直.3.靜摩擦力的大?。?)靜摩擦力的大小可根據(jù)力的平衡求解,若物體處于平衡狀態(tài),靜摩擦力的大小等于使物體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的大小.靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān)。(2)最大靜摩擦力fmax∶在數(shù)值上等于物體即將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力,略大于滑動(dòng)摩擦力.一般情況下,最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。如圖甲所示,用一個(gè)從零開(kāi)始逐漸增大的水平力F拉物塊,當(dāng)F增大到某一值時(shí),物塊開(kāi)始滑動(dòng),則物塊在此過(guò)程中受到的摩擦力隨F的變化規(guī)律如圖乙所示.(3)物體間的靜摩擦力在零與最大靜摩擦力之間,即0<f靜≤fmax?!镜湫屠}3】(多選)《中國(guó)制造2025》是國(guó)家實(shí)施強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng),智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向,其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域.如圖所示,一智能機(jī)械臂鐵夾夾起一個(gè)金屬小球后靜止在空中,鐵夾與球接觸面保持豎直,則()A.若增大鐵夾對(duì)小球的壓力,小球受到的摩擦力變大B.小球受到的摩擦力與重力大小相等C.鐵夾受到的摩擦力方向豎直向下D.若鐵夾水平勻速移動(dòng),小球受到的摩擦力變大【答案】BC【解析】對(duì)小球受力分析可知,小球受重力、兩側(cè)鐵夾的彈力以及摩擦力作用,根據(jù)平衡條件可知,小球在豎直方向上受到的摩擦力與重力大小相等,方向相反,若增大鐵夾對(duì)小球的壓力,小球受到的摩擦力不變,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)牛頓第三定律可知,鐵夾受到小球的摩擦力方向豎直向下,C正確;若水平勻速移動(dòng)鐵夾,由于小球受力始終平衡,故摩擦力大小不變,D錯(cuò)誤.【典型例題4】(多選)中國(guó)書(shū)法歷史悠久,是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一.在楷書(shū)筆畫(huà)中,長(zhǎng)橫的寫(xiě)法要領(lǐng)如下:起筆時(shí)一頓,然后向右行筆,收筆時(shí)略向右按,再向左上回帶.某同學(xué)在水平桌面上平鋪一張白紙,為防打滑,他在白紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住,如圖所示.則在向右行筆的過(guò)程中()A.鎮(zhèn)紙受到向左的摩擦力B.毛筆受到向左的摩擦力C.白紙只受到向右的摩擦力D.桌面受到向右的摩擦力【答案】BD【解析】白紙和鎮(zhèn)紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)鎮(zhèn)紙受力分析知,鎮(zhèn)紙不受摩擦力,否則水平方向受力不平衡,鎮(zhèn)紙的作用是增大白紙與桌面之間的彈力與最大靜摩擦力,故A錯(cuò)誤;在書(shū)寫(xiě)的過(guò)程中毛筆相對(duì)紙面向右運(yùn)動(dòng),受到向左的摩擦力,故B正確;白紙與鎮(zhèn)紙之間沒(méi)有摩擦力,白紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則白紙?jiān)谒椒较蚴艿矫P對(duì)白紙向右的摩擦力以及桌面對(duì)白紙向左的摩擦力,故C錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第三定律,白紙對(duì)桌面的摩擦力向右,故D正確.【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上,隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng),如圖所示,以下說(shuō)法正確的是()A.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不為零D.人受到的合外力方向與速度方向相同【答案】A【解析】人勻速運(yùn)動(dòng),合力為零,人只受到重力和支持力的作用,故A正確;假設(shè)人受到摩擦力的作用,則人水平方向受到的合力不為零,這與人受到的合力為零相矛盾,說(shuō)明人不受摩擦力作用,故B錯(cuò)誤;人勻速運(yùn)動(dòng),受到的合外力一定為零,故C、D錯(cuò)誤.【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】如圖所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力情況,下列說(shuō)法正確的是()
A.M處受到的支持力垂直MN向上B.N處受到的支持力豎直向上C.M處可能受到沿MN方向的靜摩擦力D.N處可能受到沿MN方向的靜摩擦力【答案】D【解析】A.M處受到的支持力的方向與地面垂直向上,即豎直向上,故A錯(cuò)誤;B.N處受到的支持力的方向與原木P垂直向上,不是豎直向上,故B錯(cuò)誤;C.M處受到的靜摩擦力與支持力的方向垂直,沿水平方向,故C錯(cuò)誤;D.因原木P有沿原木向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以N處受到的摩擦力沿MN方向,故D正確。故選D?!締?wèn)題探究3】摩擦力大小的計(jì)算計(jì)算摩擦力時(shí),首先要判斷摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,可以通過(guò)兩物體間是存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)還是存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行判斷1.靜摩擦力的大?。?)范圍∶0<f靜≤fmax(2)計(jì)算方法∶靜摩擦力的大小通常要通過(guò)受力情況和平衡條件進(jìn)行計(jì)算,隨著使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的變化而變化。(3)最大靜摩擦力fmax的值略大于滑動(dòng)摩擦力的值,高中階段為了計(jì)算方便,往往認(rèn)為最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小。2.滑動(dòng)摩擦力的大小公式∶SKIPIF1<0。公式中FN為接觸面受到的正壓力,與物體的重力G是兩種性質(zhì)的力,大小和方向不一定相同.Ff與物體是否勻速運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度的大小、接觸面積的大小無(wú)關(guān),只與SKIPIF1<0和FN有關(guān)。3.摩擦力的突變問(wèn)題摩擦力的變化過(guò)程比較復(fù)雜,有時(shí)會(huì)涉及靜摩擦力的大小變化、方向變化和靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之間的轉(zhuǎn)化,要根據(jù)題意正確判斷摩擦力的變化情況?!镜湫屠}5】如圖所示,打印機(jī)進(jìn)紙槽里疊放有一疊白紙,進(jìn)紙時(shí)滾輪以豎直向下的力F壓在第一張白紙上,并沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),滾輪與第一張紙不打滑,但第一張紙與第二張紙間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。滾輪與白紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0,每張白紙的質(zhì)量為m,不考慮靜電力的影響,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是A.滾輪對(duì)第一張白紙的摩擦力大小為SKIPIF1<0B.第二、三張白紙間的摩擦力大小為SKIPIF1<0C.第三、四張白紙間的摩擦力大小為SKIPIF1<0D.越靠近底座,白紙間的摩擦力越大【答案】C【解析】A.SKIPIF1<0為滾輪與第一張白紙間的滑動(dòng)摩擦力,滾輪與第一張白紙間的摩擦力為靜摩擦力,小于或等于最大靜摩擦力。故A錯(cuò)誤;B.第一、二張白紙間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為SKIPIF1<0第二張白紙?zhí)幱陟o止?fàn)顟B(tài),第二、三張白紙間的摩擦力為靜摩擦力,大小等于第一、二張白紙間的摩擦力,即SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.第三張白紙?zhí)幱陟o止?fàn)顟B(tài),第三、四張白紙間的摩擦力為靜摩擦力,大小等于第二、三張白紙間的摩擦力,即SKIPIF1<0故C正確;D.除第一張白紙外,所有白紙均處于靜止?fàn)顟B(tài),白紙間的摩擦力均為SKIPIF1<0,大小相等。故D錯(cuò)誤。故選C?!镜湫屠}6】如圖所示,一個(gè)M=2kg的物體A放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪和一個(gè)m0=0.1kg的小桶B相連,已知A受到的最大靜摩擦力f=4.5N,滑輪上的摩擦不計(jì),g取10N/kg,求以下情況,A受到的摩擦力的大小。(1)只掛B,處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí);(2)只掛B,但在A上再放一個(gè)M′=3kg的物體時(shí);(3)只在小桶內(nèi)加入m1=0.33kg的沙子時(shí);(4)只在小桶內(nèi)加入m2=0.5kg的沙子時(shí)。
【答案】(1)1N;(2)1N;(3)4.3N;(4)4N【解析】(1)因?yàn)槲矬wA所受拉力T1=m0g=1N<fmax物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),受靜摩擦力作用,由二力平衡得A受到的摩擦力f1=m0g=1N(2)在A上再放一個(gè)M′=3kg的物體,A仍靜止,繩的拉力不變,仍受靜摩擦力f2=m0g=1N(3)因?yàn)榇藭r(shí)繩上拉力T2=(m0+m1)g=4.3N<fmax故A處于靜止?fàn)顟B(tài),所受靜摩擦力f3=(m0+m1)g=4.3N(4)因?yàn)榇藭r(shí)繩上拉力T3=(m0+m2)g=6N>fmax故A受到滑動(dòng)摩擦力作用fA=μN(yùn)=μMg=4N【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】如圖,水平地面上質(zhì)量為m的物體,在推力F作用下向右運(yùn)動(dòng),已知SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木塊與水平地面間的摩擦力為()A.F B.0.8F C.SKIPIF1<0 D.μmg【答案】C【解析】無(wú)法判斷物體是否做勻速運(yùn)動(dòng),不能用平衡條件求出摩擦力大小,豎直方向,根據(jù)SKIPIF1<0,木塊與水平地面間的摩擦力SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0故選C?!緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】如圖所示,在兩塊相同的豎直木板A、B間有重力為50N的物體。用兩個(gè)大小均為SKIPIF1<0的水平力壓木板,物體與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,求:(1)當(dāng)物體不動(dòng)時(shí),物體與木板A間的摩擦力大小;(2)若用豎直向上的力將物體拉出來(lái),所需拉力的最小值。
【答案】(1)25N;(2)130N【解析】(1)物體不動(dòng)時(shí),豎直方向受力平衡有SKIPIF1<0而SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0(2)對(duì)物體受力分析如圖所示
設(shè)所需拉力的最小值為SKIPIF1<0,則有SKIPIF1<0而SKIPIF1<0故SKIPIF1<0【問(wèn)題探究4】動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)定方案一∶利用砝碼和彈簧測(cè)力計(jì),借助動(dòng)態(tài)平衡法測(cè)量滑動(dòng)摩擦力和動(dòng)摩擦因數(shù)。如圖甲所示,向砝碼盤(pán)內(nèi)加減砝碼,輕推鐵塊P,使其恰能在水平板B上向左勻速滑動(dòng),則鐵塊P處于平衡狀態(tài)。用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出P和砝碼盤(pán)C(含砝碼)受到的重力GP和GC,由平衡條件知FN=GP,P所受滑動(dòng)摩擦力Ff=GC??汕蟪鯬、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=SKIPIF1<0。方案二∶利用彈簧測(cè)力計(jì)借助動(dòng)態(tài)平衡法測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù).如圖乙所示,使木板靜止在水平桌面上,用手通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)向右拉鐵塊P,使鐵塊P向右勻速運(yùn)動(dòng),讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F,再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鐵塊P的重力,由平衡條件可知FN=GP,且SKIPIF1<0,F(xiàn)f=F,所以μ=SKIPIF1<0。方案三∶利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)木板A和木塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示.在水平力F作用下,只要使木板A相對(duì)木塊B滑動(dòng),就可由彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)得到A、B間的滑動(dòng)摩擦力Ff,再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊B的重力GB,根據(jù)豎直方向上二力平衡可知B受到A的支持力與B的重力GB大小相等、方向相反,根據(jù)μ=SKIPIF1<0可求出動(dòng)摩擦目μ。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于拉動(dòng)木板A做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)都可以,只要木板A相對(duì)于上面的木塊B滑動(dòng),則木塊B就在木板A水平向右的滑動(dòng)摩擦力和水平向左的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作用下處于平衡狀態(tài)?!镜湫屠}7】一物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧的彈力時(shí),測(cè)得彈力的大小F和彈簧的長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖甲所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)由圖甲中的圖像可知:彈簧的原長(zhǎng)SKIPIF1<0_______cm;彈簧的勁度系數(shù)SKIPIF1<0_______N/m。(2)為用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定兩木塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案。若A和B的重力分別為10N和8N,當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為5.0N,b的示數(shù)為8.0N,測(cè)A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0_______?!敬鸢浮?03000.625【解析】(1)[1]由圖可知,當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)橫坐標(biāo)為10cm,故彈簧的原長(zhǎng)SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0圖線(xiàn)斜率等于彈簧勁度系數(shù)為SKIPIF1<0(2)[3]B靜止,處于平衡狀態(tài),對(duì)B,由平衡條件可知A、B之間滑動(dòng)摩擦力SKIPIF1<0滑動(dòng)摩擦力SKIPIF1<0則動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0【典型例題8】在探究滑塊與平板小車(chē)間的摩擦因數(shù)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。如甲圖所示,力傳感器A與計(jì)算機(jī)相連,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律。將力傳感器固定在水平桌面上,測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩1與滑塊相連,滑塊放在較長(zhǎng)平板小車(chē)右端,滑塊的質(zhì)量SKIPIF1<0,小車(chē)的質(zhì)量為M。另一根細(xì)繩2跨過(guò)定滑輪,其一端連接小車(chē),另一端系一只空沙桶,初始整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),(重力加速度取SKIPIF1<0)。(1)SKIPIF1<0時(shí)刻開(kāi)始緩慢向沙桶里倒入沙子,當(dāng)小車(chē)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),立即停止倒沙子。傳感器測(cè)得力的結(jié)果如圖乙所示。則可求得滑塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0________;從圖乙還可以看出本實(shí)驗(yàn)中滑塊與小車(chē)間的最大靜摩擦力為_(kāi)_______N。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)桌面粗糙,則你認(rèn)為對(duì)求的SKIPIF1<0有何影響_____(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。【答案】0.153.5無(wú)影響【解析】(1)[1][2]由圖乙可知,滑動(dòng)摩擦力的大小為3N,滑塊重力為20N。根據(jù)SKIPIF1<0可得摩擦因數(shù)為0.15,從圖乙中還可以看出滑塊與小車(chē)間的最大靜摩擦力為3.5N。(2)[3]本實(shí)驗(yàn)滑塊靜止,受到滑動(dòng)摩擦力和繩子拉力保持平衡,因此只要滑塊的重力不變則滑動(dòng)摩擦力不變,因此桌面粗糙,不影響滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量,故對(duì)SKIPIF1<0的測(cè)量沒(méi)影響?!緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練7】為了研究手機(jī)保護(hù)套與書(shū)桌之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小明找來(lái)了拉力傳感器,先測(cè)得該帶保護(hù)套的手機(jī)的質(zhì)量為0.25kg,再按如圖7甲所示將手機(jī)放置在桌面上,用拉力傳感器緩慢拉手機(jī),直至手機(jī)在桌面上緩慢向右運(yùn)動(dòng)一段距離,截取計(jì)算機(jī)屏幕上的一段F-t圖線(xiàn),如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2,則以下說(shuō)法正確的是()A.桌面所受的滑動(dòng)摩擦力約為2.60N,方向向右B.手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)隨著拉力F的增大而增大C.若在手機(jī)上增加壓力,手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大D.手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=1.12【答案】A【解析】由F-t圖線(xiàn)可得,在0~t1時(shí)間內(nèi),拉力F逐漸增大,在t1時(shí)刻,拉力達(dá)到最大,手機(jī)剛開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),即t1時(shí)刻拉力的大小等于最大靜摩擦力Ffmax,約為2.80N,之后手機(jī)緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力等于滑動(dòng)摩擦力Ff,由題圖乙可知手機(jī)所受的滑動(dòng)摩擦力約為2.60N,方向向左,可知桌面所受的滑動(dòng)摩擦力大小約為2.60N,方向向右,A選項(xiàng)正確;動(dòng)摩擦因數(shù)由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定,與拉力和壓力都無(wú)關(guān),且μ=eq\f(Ff,mg)=1.04,B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.004體系構(gòu)建課堂小結(jié)
靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力效果阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生條件相同點(diǎn)①相互接觸;②相互擠壓;③接觸面粗糙不同點(diǎn)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)力的三要素大小相同點(diǎn)①可根據(jù)二力平衡條件求解;②可根據(jù)作用力、反作用力的特點(diǎn)求解(后面學(xué)習(xí))不同點(diǎn)大小為
0<F≤Fmax公式F=μFN,與壓力成正比方向相同點(diǎn)①與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)直接關(guān)系,可與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可與運(yùn)動(dòng)方向相反,或者成一夾角;②與接觸面相切;③與同一接觸面上的彈力方向垂直不同點(diǎn)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反作用點(diǎn)在接觸面上,作力的圖示時(shí),可根據(jù)等效原理畫(huà)到物體的重心上005記憶清單1.對(duì)摩擦力的理解:①有摩擦力一定有彈力,有彈力不一定有摩擦力.②"相對(duì)靜止"≠"靜止"(1)兩個(gè)物體都靜止時(shí),是相對(duì)靜止的.(2)兩個(gè)物體以相同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),二者速度大小、方向都相同,也是相對(duì)靜止的。③對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是一種欲動(dòng)而未動(dòng)的特殊狀態(tài),雖然二者此時(shí)相對(duì)靜止,但若接觸面是光滑的,二者就無(wú)法保持這種狀態(tài),繼而會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).2.對(duì)摩擦力中"三個(gè)方向""的理解①運(yùn)動(dòng)方向∶一般指物體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)方向;②相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向∶通常是指一個(gè)物體相對(duì)于與它接觸的另一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向;③相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向∶是指一個(gè)物體相對(duì)于與它接觸的另一個(gè)物體有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的某個(gè)方向,但二者仍處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。"相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向""相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向""運(yùn)動(dòng)方向"是截然不同的表述,三者之間無(wú)必然聯(lián)系。3.判斷摩擦力有無(wú)的三種常用方法(1)條件法∶相互接觸的兩個(gè)物體之間需要有彈力、接觸面粗糙且兩物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。(2)假設(shè)法∶當(dāng)物體的摩擦力不容易判斷是否存在時(shí),可以用假設(shè)的方法。如圖所示,力F作用于B物體上,但A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài),判斷A、B之間是否存在摩擦力?假設(shè)A受到B施加的摩擦力,則A物體在水平方向只受該摩擦力,所以無(wú)法保持靜止?fàn)顟B(tài),則假設(shè)是不成立的,故A與B之間沒(méi)有摩擦力。(3)狀態(tài)法∶如圖所示,若力F拉著木板向右勻速運(yùn)動(dòng),判斷地面對(duì)木板是否存在摩擦力?因?yàn)槟景迨艿较蛴业睦,且處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則地面對(duì)木板一定有向左的摩擦力才能使木板受力平衡。4.摩擦力的方向(1)與接觸面平行或相切;(2)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向相反.00601強(qiáng)化訓(xùn)練1.用手握緊瓶子使瓶子靜止,如圖,關(guān)于瓶子所受摩擦力的情況以下正確的是()
A.摩擦力的大小與手的握力成正比B.手出汗了摩擦力就會(huì)變小C.摩擦力的大小與手的握力大小無(wú)關(guān)D.摩擦力的方向向下【答案】C【解析】ACD.瓶子保持靜止,受力平衡,對(duì)瓶子受力分析,受重力和豎直向上靜摩擦力,二力平衡,因而靜摩擦力等于重力;握力增加后,瓶子更掉不下,依然保持靜止,靜摩擦力大小還是等于重力大小,故AD錯(cuò)誤,C正確;?B.當(dāng)手出汗了,導(dǎo)致動(dòng)摩擦因數(shù)減小,則最大靜摩擦力就會(huì)變小,而受到靜摩擦力不變,B錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示,把一重為G的物體,用一水平方向的推力F=kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整墻上,從t=0開(kāi)始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是下圖中的()A.B.C.D.【答案】B【解析】物體在豎直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用,由于Ff從零開(kāi)始均勻增大,開(kāi)始一段時(shí)間Ff<G,物體加速下滑;當(dāng)Ff=G時(shí),物體的速度達(dá)到最大值;之后Ff>G,物體向下做減速運(yùn)動(dòng),直至減速為零。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,其大小為Ff=μFN=μF=μkt即Ff與t成正比,是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)。當(dāng)物體速度減為零后,滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力,其大小Ff=G,所以物體靜止后的圖線(xiàn)為平行于t軸的直線(xiàn)。故選B。3.如圖所示,在粗糙水平面上放置有一豎直截面為平行四邊形的木塊,圖中木塊傾角為SKIPIF1<0,木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,木塊所受重力為SKIPIF1<0,現(xiàn)用一水平恒力F推木塊,使木塊由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),則木塊所受的摩擦力大小為()A.FB.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】木塊在豎直方向上平衡,則有SKIPIF1<0則木塊所受的摩擦力為SKIPIF1<0又因?yàn)槲飰K不是做勻速運(yùn)動(dòng),所以f與F不相等,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。4.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是()A.摩擦力的求解公式為SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0為動(dòng)摩擦因數(shù),SKIPIF1<0指物體與接觸面之間的正壓力B.摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C.運(yùn)動(dòng)的物體有可能受到靜摩擦力的作用D.摩擦力的方向有可能與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相同【答案】C【解析】A.滑動(dòng)摩擦力的求解公式為SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0為動(dòng)摩擦因數(shù),SKIPIF1<0指兩接觸物體之間的正壓力,故A錯(cuò)誤;B.摩擦力總是阻礙物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),并不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.運(yùn)動(dòng)的物體與其他接觸的物體之間可能沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),僅有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),可能受到靜摩擦力作用,故C正確;D.摩擦力的方向總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,故D錯(cuò)誤。故選C。5.炎熱的夏天,用手?jǐn)Q常溫的碳酸飲料瓶蓋時(shí),手在水平擰塑料瓶蓋的同時(shí)再向下壓瓶蓋能更容易將瓶蓋擰開(kāi),這主要是因?yàn)椋ǎ〢.減小了瓶蓋與瓶口接觸面的粗糙程度 B.減小了瓶蓋與瓶口螺紋間的壓力C.減小了瓶蓋與瓶口接觸面的接觸面積 D.增大了手與瓶蓋間的靜摩擦力【答案】B【解析】A.接觸面粗糙程度由接觸面材料決定,與壓力無(wú)關(guān),向下壓不能改變接觸面粗糙程度,故A錯(cuò)誤;B.碳酸飲料瓶中有氣體,夏天溫度高,瓶中氣體對(duì)瓶蓋向上的壓力增大,當(dāng)向下壓瓶蓋,會(huì)將氣體產(chǎn)生的壓力抵消一部分,減小了瓶蓋與瓶口螺紋間的壓力,所以減小了瓶蓋與瓶口螺紋之間的滑動(dòng)摩擦力,故更容易擰開(kāi)瓶蓋,故B正確;C.瓶蓋與瓶口一直緊密接觸,接觸面積沒(méi)有改變,故C錯(cuò)誤;D.手與瓶蓋間的靜摩擦力只與手使的力有關(guān),故D錯(cuò)誤。故選B。6.(多選)如圖所示,一質(zhì)量為m的木塊靠在粗糙的豎直墻壁上,且受到水平力F的作用,下列說(shuō)法正確的是()A.若木塊靜止,則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg,方向豎直向上B.若木塊靜止,當(dāng)F增大時(shí),木塊受到的靜摩擦力隨之增大C.若木塊靜止,當(dāng)F增大時(shí),最大靜摩擦力隨之增大D.若開(kāi)始時(shí)木塊靜止,當(dāng)撤去F,木塊沿墻壁下滑時(shí),木塊不受摩擦力作用【答案】ACD【解析】若木塊靜止,則木塊受到的靜摩擦力與mg平衡,大小為mg,方向豎直向上,故A正確,B錯(cuò)誤;最大靜摩擦力與正壓力成正比,故C正確;當(dāng)撤去F時(shí),墻壁與木塊間無(wú)彈力,則木塊不受摩擦力作用,故D正確.7.如圖所示,一質(zhì)量為m的木塊在水平拉力作用下在長(zhǎng)木板上向右滑行,質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài),已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,m受到的摩擦力為SKIPIF1<0,木板受到地面的摩擦力SKIPIF1<0,則()A.SKIPIF1<0大小為SKIPIF1<0,方向向左 B.SKIPIF1<0大小為SKIPIF1<0,方向向左C.SKIPIF1<0大小為SKIPIF1<0,方向向左 D.SKIPIF1<0大小為SKIPIF1<0,方向向左【答案】AD【解析】AB.由于質(zhì)量為m的木塊對(duì)質(zhì)量為M的木塊正壓力等于自身重力,則所受質(zhì)量為M的木板滑動(dòng)摩擦力大小SKIPIF1<0如圖所示方向水平向左,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.質(zhì)量為M的木板處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向受到質(zhì)量為m的木塊滑動(dòng)摩擦力和地面的靜摩擦力,且由于兩木塊之間的摩擦力是一對(duì)平衡力,根據(jù)平衡條件木板受到地面的摩擦力的大小是SKIPIF1<0方向向左,故D正確,C錯(cuò)誤。故選AD。8.(多選)SKIPIF1<0中國(guó)制造SKIPIF1<0是國(guó)家實(shí)施強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng),智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向,其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。如圖所示,一智能機(jī)械臂鐵夾夾起一個(gè)金屬小球后靜止在空中,鐵夾與球接觸面保持豎直,則()A.若增大鐵夾對(duì)小球的壓力,小球受到的摩擦力變大B.小球受到的摩擦力之和與重力大小相等C.鐵夾受到的摩擦力方向豎直向下D.若減小鐵夾對(duì)小球的壓力,小球一定會(huì)脫離鐵夾【答案】BC【解析】AB.對(duì)小球進(jìn)行受力分析,如圖所示小球處于平衡狀態(tài),根據(jù)力的平衡條件SKIPIF1<0增大鐵夾對(duì)小球的壓力,小球受到的最大靜摩擦力增大,摩擦力不變,A錯(cuò)誤B正確;C.小球相對(duì)鐵夾有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),則鐵夾相對(duì)小球有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),即鐵夾受到的摩擦力方向豎直向下,C正確;D.若減小鐵夾對(duì)小球的壓力,小球的最大靜摩擦力減小,如果仍然大于重力,則小球仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),不會(huì)脫離鐵夾,D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示,重為800N的沙發(fā)放在水平地面上,體重600N的小王至少要用96N的水平力推沙發(fā),才能使沙發(fā)從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。沙發(fā)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后,小王用80N的水平力推沙發(fā),就可以使沙發(fā)保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。以下說(shuō)法正確的是:()A.沙發(fā)與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.12B.若用90N的水平力推這個(gè)靜止的沙發(fā),則此時(shí)沙發(fā)所受的摩擦力大小為80NC.若用96N的水平力推這個(gè)已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā),則此時(shí)沙發(fā)所受的摩擦力大小為96ND.小王盤(pán)腿坐在沙發(fā)上,小李用140N的水平力推已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā),可使小王和沙發(fā)保持勻速運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】A.由題意知用80N的水平力推沙發(fā),就可以使沙發(fā)保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由平衡條件得SKIPIF1<0解得沙發(fā)與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤;B.由題意知至少要用96N的水平力推沙發(fā),才能使沙發(fā)從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng),即沙發(fā)與地面間的最大靜摩擦為96N,所以若用90N的水平力推這個(gè)靜止的沙發(fā),則此時(shí)沙發(fā)不動(dòng),所受的摩擦力大小與推力相等,即為90N。故B錯(cuò)誤;C.若用96N的水平力推這個(gè)已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)的沙發(fā),則此時(shí)沙發(fā)所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小仍為80N,故C錯(cuò)誤;D.小王盤(pán)腿坐在沙發(fā)上,想使小王和沙發(fā)保持勻速運(yùn)動(dòng),則小李需要的水平力為SKIPIF1<0故D正確。故選D。10.如圖,筆斜放擱置在鼠標(biāo)上,關(guān)于筆在水平桌面的支撐點(diǎn)SKIPIF1<0和鼠標(biāo)的支撐點(diǎn)SKIPIF1<0處受力的方向,下列說(shuō)法正確的是()A.SKIPIF1<0處受到的支持力方向豎直向上B.SKIPIF1<0處受到的支持力方向豎直向上C.SKIPIF1<0處受到的靜摩擦力方向沿SKIPIF1<0方向D.SKIPIF1<0處受到的靜摩擦力方向沿水平方向【答案】B【解析】AD.SKIPIF1<0處受到的支持力方向垂直于鋼筆與鼠標(biāo)的接觸面斜向右上;由于鋼筆有沿接觸面向下滑動(dòng)的趨勢(shì),所以SKIPIF1<0處受到的靜摩擦力方向沿MN斜向左上,故AD錯(cuò)誤;BC.SKIPIF1<0處受到的支持力方向垂直于水平桌面向上,即豎直向上;由于鋼筆有沿水平桌面向右滑動(dòng)的趨勢(shì),所以SKIPIF1<0處受到的靜摩擦力方向水平向左,故B正確,C錯(cuò)誤。故選B。11.(多選)如圖所示,一質(zhì)量為SKIPIF1<0的物塊靜止在水平桌面上,其右端連接一原長(zhǎng)為SKIPIF1<0的輕彈簧,已知物塊和水平面間的最大靜摩擦力SKIPIF1<0?,F(xiàn)在給輕彈簧一個(gè)水平向右、逐漸增大的拉力SKIPIF1<0,當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)镾KIPIF1<0時(shí),物塊恰好開(kāi)始運(yùn)動(dòng);當(dāng)物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度保持SKIPIF1<0不變。若SKIPIF1<0取SKIPIF1<0,則下列說(shuō)法正確的是()A.彈簧的勁度系數(shù)為SKIPIF1<0B.彈簧的勁度系數(shù)為SKIPIF1<0C.物塊與地面間的滑動(dòng)摩擦力為SKIPIF1<0D.物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3【答案】BCD【解析】AB.最大靜摩擦力SKIPIF1<0N,物體剛要被拉動(dòng)時(shí),有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤,B正確;CD.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧彈力和摩擦力相等,由共點(diǎn)力平衡條件可得SKIPIF1<0解得f=0.6N,SKIPIF1<0故CD正確。故選BCD。12.如圖甲所示,將力傳感器固定在光滑水平桌面上。測(cè)力端通過(guò)水平輕繩與一個(gè)放在較長(zhǎng)小車(chē)上的滑塊相連。一只小桶用跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪的水平輕繩與小車(chē)連接,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)緩慢向小桶里倒入沙子,小車(chē)一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái),立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖像如圖乙所示,則結(jié)合該圖像,下列說(shuō)法不正確的是()A.可求出小桶的重力B.可求出滑塊與小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦力的大小C.可求出滑塊與小車(chē)之間的最大靜摩擦力的大小D.可求出滑塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)【答案】D【解析】A.由題意可知,開(kāi)始時(shí)力傳感器示數(shù)即為小桶的重力大小,即小桶的重力大小為2N,故A正確;B.5s后,滑塊相對(duì)小車(chē)滑動(dòng),則滑塊與小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦力的大小約為3N,故B正確;C.5s時(shí),小車(chē)與滑塊之間的靜摩擦力達(dá)到最大值3.5N,故C正確;D.由于不知道滑塊的重力,滑塊對(duì)小車(chē)的壓力不可求,則滑塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不可求,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選D。13.如圖所示,在甲圖中,小孩用20N的水平力推木箱,木箱不動(dòng),則木箱此時(shí)受到的靜摩擦力大小為SKIPIF1<0;在乙圖中,小孩用至少35N的水平力推木箱,木箱才能被推動(dòng),則木箱與地面間的最大靜摩擦力大小為SKIPIF1<0;在丙圖中,小孩把木箱推動(dòng)了,若此時(shí)木箱與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,木箱對(duì)地面的壓力大小為100N,則木箱與地面間摩擦力大小為SKIPIF1<0。則()A.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0【答案】D【解析】圖甲中,木箱不動(dòng),說(shuō)明推力與靜摩擦力平衡,所以有SKIPIF1<0圖乙中,至少推動(dòng)木箱的水平推力等于最大靜摩擦力,所以有SKIPIF1<0圖丙中,木箱動(dòng)起來(lái)了,說(shuō)明此時(shí)木箱受到的是滑動(dòng)摩擦力,所以有SKIPIF1<0D正確。故選D。14.如圖所示為傳送帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖,A為傳送帶上的貨物,則()A.如果貨物A隨傳送帶一起無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地向上勻速運(yùn)動(dòng),A受到沿傳送帶向下的摩擦力B.如果貨物A隨傳送帶一起無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地向下勻速運(yùn)動(dòng),A受到沿傳送帶向下的摩擦力C.如果貨物A和傳送帶都靜止,A不受摩擦力D.如果貨物A和傳送帶都靜止,A對(duì)傳送帶有沿傳送帶向下的摩擦力【答案】D【解析】A.摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,先判斷物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況。對(duì)貨物A來(lái)說(shuō),有相對(duì)于傳送帶向下滑動(dòng)的趨勢(shì),則摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,即沿傳送帶向上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.貨物A隨傳送帶一起無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),貨物A有沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),A受到沿傳送帶向上的摩擦力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;CD.如
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