《金版學(xué)案》2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)-第2章-第2課-摩擦力的分析與計(jì)算-

第2課摩擦力的分析與計(jì)算題號(hào)12345678910答案一、單項(xiàng)選擇題1．用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起力F隨時(shí)間均勻減小，物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化如圖中實(shí)線所示，下列說(shuō)法正確的是()A．F是從t1時(shí)刻開(kāi)頭減小的，t2時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱鉈．F是從t1時(shí)刻開(kāi)頭減小的，t3時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱鉉．F是從t2時(shí)刻開(kāi)頭減小的，t2時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱鉊．F是從t2時(shí)刻開(kāi)頭減小的，t3時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱愦鸢福篈2．一物體恰能在一個(gè)斜面體上沿斜面勻速下滑，此時(shí)斜面體不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，則斜面體受地面的摩擦力()A．大小為零B．方向水平向前C．方向水平向后D．無(wú)法推斷大小和方向解析：由于兩個(gè)過(guò)程中斜面體受到物體的作用力沒(méi)有變化，所以地面對(duì)斜面體的摩擦力不變，仍為零，A項(xiàng)正確．答案：A3．如圖所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量為0.6kg，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2N，滑輪摩擦不計(jì)．若輕輕取走盤(pán)中的部分砝碼，使總質(zhì)量削減到0.3kg時(shí)，將會(huì)毀滅的狀況是(g＝10m/s2)()A．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小B．A仍靜止不動(dòng)C．A對(duì)桌面的摩擦力不變D．A所受的合力將要變大解析：當(dāng)砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量為m1＝0.6kg時(shí)，F(xiàn)＋Ff＝m1g＝6N，F(xiàn)f＝4N，可知A與桌面的最大靜摩擦力至少為4N，當(dāng)砝碼和托盤(pán)總質(zhì)量為m2＝0.3kg時(shí)，設(shè)A仍不動(dòng)，有F不變，F(xiàn)＋Ff′＝m2g，F(xiàn)f′＝1N＜4N，故假設(shè)成立，A仍靜止不動(dòng)，A所受的合力仍為零，A對(duì)桌面的摩擦力減為1N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，故只有B正確．答案：B4．如圖所示，輕彈簧的一端與物塊P相連，另一端固定在木板上．先將木板水平放置，并使彈簧處于拉伸狀態(tài)．緩慢抬起木板的右端，使傾角漸漸增大，直至物塊P剛要沿木板向下滑動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，物塊P所受靜摩擦力的大小變化狀況是()A．保持不變B．始終增大C．先增大后減小D．先減小后增大解析：分析物體受力，開(kāi)頭時(shí)摩擦力沿斜面對(duì)下，由平衡條件得mgsinθ＋f＝F，式中的F為彈簧彈力，大小不變，當(dāng)傾角θ增大，摩擦力f減小，當(dāng)F＝mgsinθ時(shí)，摩擦力f＝0，傾角再增大，摩擦力變?yōu)檠匦泵鎸?duì)上，由平衡條件得mgsinθ＝F＋f，傾角θ增大，摩擦力f增大，所以摩擦力先減小后增大，選D.答案：D5．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，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(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．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmg解析：本題考查物體的受力分析及物體的平衡．由于P、Q都做勻速運(yùn)動(dòng)，因此可用整體法和隔離法求解．隔離Q進(jìn)行分析，Q在水平方向受繩向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1＝μmg，因此FT＝μmg.對(duì)整體進(jìn)行分析，整體受繩向左的拉力2FT，地面對(duì)整體的向左的摩擦力Ff2＝2μmg，向右的外力F，由平衡條件得：F＝2FT＋Ff2＝4μmg.答案：A6．如圖所示，重80N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上，有一根原長(zhǎng)為10cm，勁度系數(shù)為1000N/m的彈簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物體A后，彈簧長(zhǎng)度縮短為8cm，現(xiàn)用一測(cè)力計(jì)沿斜面對(duì)上拉物體，若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25N，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度仍為8cm時(shí)，測(cè)力計(jì)讀數(shù)不行能為()A．10NB．20NC．40ND．60N解析：設(shè)物體與斜面的靜摩擦力沿斜面對(duì)上，由平衡條件得：F＋Ff＋kx＝mgsin30°.可得：F＋Ff＝20N，F(xiàn)由0漸漸增大．Ff漸漸減小，當(dāng)Ff＝0時(shí)，F(xiàn)為20N；故A、B均可能；當(dāng)Ff沿斜面對(duì)下時(shí)，F(xiàn)＋kx＝Ff＋mgsin30°.有：F＝Ff＋20N，隨F增大，F(xiàn)f也漸漸增大，直到Ff＝25N，此時(shí)F＝45N，當(dāng)F＞45N，滑塊就沿斜面滑動(dòng)，故測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不行能為60N.答案：D二、不定項(xiàng)選擇題7．用手握住一個(gè)油瓶并保持靜止(油瓶始終處于豎直方向，如圖所示)，下列說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)瓶中油的質(zhì)量增大時(shí)，手握瓶的力必需增大B．手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C．不論手握得多緊，油瓶受到的摩擦力總是確定的D．摩擦力等于油瓶與油的總重力解析：由于油瓶處于平衡狀態(tài)，故摩擦力與油和瓶的總重力大小相等，又由于是靜摩擦力，依據(jù)其特點(diǎn)，大小與壓力無(wú)關(guān)，故C、D正確，B錯(cuò)誤．而最大靜摩擦力Ffmax與正壓力有關(guān)．在壓力確定的狀況下，最大靜摩擦力確定．若平衡時(shí)，靜摩擦力未達(dá)到最大值，當(dāng)適當(dāng)增加油的質(zhì)量時(shí)，若G≤Ffmax，不增加壓力仍可平衡，A錯(cuò)誤．答案：CD8．如圖所示，物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時(shí)，傳送帶突然啟動(dòng)，方向如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v，則傳送帶啟動(dòng)后()A．M靜止在傳送帶上B．M可能沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)C．M受到的摩擦力增大D．M下滑的速度不變解析：本題考查的學(xué)問(wèn)點(diǎn)為滑動(dòng)摩擦力，由M勻速下滑可知其處于平衡狀態(tài)，受重力、滑動(dòng)摩擦力、支持力，傳送帶啟動(dòng)以后對(duì)M受力沒(méi)有影響，自然也不會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D正確．答案：D9．如圖甲所示，A、B兩物體疊放在光滑水平面上，對(duì)B物體施加一水平變力F，F(xiàn)t關(guān)系圖象如圖乙所示．兩物體在變力F作用下由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，則()A．t時(shí)刻，兩物體之間的摩擦力為零B．t時(shí)刻，兩物體的速度方向開(kāi)頭轉(zhuǎn)變C．t～2t時(shí)間內(nèi)，兩物體之間的摩擦力漸漸增大D．0～2t時(shí)間內(nèi)，物體A所受的摩擦力方向始終與變力F的方向相同解析：t時(shí)刻F＝0，A、B的加速度為零，因此兩物體速度方向不變，且A、B間的摩擦力為零，可見(jiàn)選項(xiàng)A對(duì)、B錯(cuò)．t～2t時(shí)間內(nèi)，A、B系統(tǒng)的加速度漸漸增大，以A為爭(zhēng)辯對(duì)象，A受到的摩擦力應(yīng)漸漸增大；A的加速度由其受到的摩擦力供應(yīng)，因此A受到摩擦力與A、B加速度同向，即與F同向，可見(jiàn)選項(xiàng)C、D正確．答案：ACD10．如圖所示，水平面上復(fù)印機(jī)紙盒里放一疊共計(jì)10張復(fù)印紙，每一張紙的質(zhì)量均為m.用一摩擦輪以豎直向下的力F壓第1張紙，并以確定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦輪，確保摩擦輪與第1張紙之間、第1張紙與第2張紙之間均有相對(duì)滑動(dòng)．設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，摩擦輪與第1張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，紙張間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2，且有μ1＞μ2.則下列說(shuō)法正確的是()A．第2張紙到第9張紙之間可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)B．第2張紙到第9張紙之間不行能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C．第1張紙受到摩擦輪的摩擦力方向向左D．第6張紙受到的合力為零解析：對(duì)于第2張紙：上表面受到第1張紙向右的滑動(dòng)摩擦力Ff12＝μ2(mg＋F)……①；下表面受到第3張紙向左的最大靜摩擦力Ff32＝μ2(2mg＋F)……②.由①②可知：Ff12＜Ff32.所以A錯(cuò)誤，B正確；第1張紙受到摩擦輪的摩擦力方向向右，C錯(cuò)誤；由于第6張紙不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以它受到第5張紙向右的靜摩擦力與第7張紙向左的靜摩擦力等大反向，D正確．答案：BD三、非選擇題11．如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上，P、Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2(μ1＞μ2)．當(dāng)它們從靜止開(kāi)頭沿斜面滑下時(shí)，兩物體始終保持相對(duì)靜止，則物體P受到的摩擦力大小為多少？解析：先取PQ為一整體，受力分析如圖所示．由牛頓其次定律得：(M＋m)gsinθ－FfQ＝(M＋m)a，F(xiàn)fQ＝μ2FN，F(xiàn)N＝(m＋M)gcosθ，以上三式聯(lián)立可得：a＝gsinθ－μ2gcosθ.再隔離P物體，設(shè)P受到的靜摩擦力為FfP，方向沿斜面對(duì)上，對(duì)P再應(yīng)用牛頓其次定律得：mgsinθ－FfP＝ma可得出FfP＝μ2mgcosθ.答案：μ2mgcosθ12．如圖所示，板A的質(zhì)量為m，滑塊B的質(zhì)量為2m，板A用繩拴住，繩與斜面平行，滑塊B沿傾角為α的斜面在A板的中間一