2024-2025新教材高中物理課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十摩擦力含解析新人教版必修1

PAGEPAGE7課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十摩擦力(25分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每題5分,共30分)1.第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2024年在北京實(shí)行。高山滑雪是冬奧會(huì)的一個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目,因速度快、驚險(xiǎn)刺激而深受觀眾寵愛。在一段時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)員始終以如圖所示的姿態(tài)加速下滑。關(guān)于運(yùn)動(dòng)員的受力狀況,下列說(shuō)法中正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員受到沿雪道向下的摩擦力B.運(yùn)動(dòng)員受到沿雪道向上的摩擦力C.運(yùn)動(dòng)員受到豎直向上的支持力D.運(yùn)動(dòng)員受到沿雪道向上的支持力【解析】選B。運(yùn)動(dòng)員受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)雪道下滑,則滑動(dòng)摩擦力方向沿雪道向上;而支持力是垂直雪道向上,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,小華用與水平方向成α角的恒力拖地,拖把沿水平向右移動(dòng)了一段距離。該過(guò)程中,地面對(duì)拖把的滑動(dòng)摩擦力方向是 ()A.水平向右 B.水平向左C.沿拖把桿向上 D.沿拖把桿向下【解析】選B?；瑒?dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,因拖把沿水平向右運(yùn)動(dòng),則地面對(duì)拖把的滑動(dòng)摩擦力方向水平向左,故選B。3.用如圖所示裝置探討摩擦力的改變規(guī)律,把木塊放在水平長(zhǎng)木板上,在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕放一個(gè)小紙團(tuán),它只能被指針向左推動(dòng)。用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊,使拉力由零緩慢增大。下列說(shuō)法正確的是 ()A.木塊起先運(yùn)動(dòng)前,摩擦力可以用公式Ff=μFN計(jì)算B.該試驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小C.木塊起先運(yùn)動(dòng)前,拉力小于摩擦力D.當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊起先移動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊受到的摩擦力會(huì)越來(lái)越大【解析】選B。由題意可知,起先時(shí)木塊保持不動(dòng),木塊受靜摩擦力,不行以用公式Ff=μFN計(jì)算,依據(jù)平衡條件可知摩擦力始終等于拉力,故摩擦力大小隨拉力的增大而增大;而當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí),木塊起先滑動(dòng),此時(shí)說(shuō)明木塊恰好達(dá)到最大靜摩擦力;而由于滑動(dòng)摩擦力要小于最大靜摩擦力,所以木塊移動(dòng)后拉力將減小,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊受到的摩擦力保持不變,依據(jù)紙團(tuán)的位置即可記錄下最大靜摩擦力,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。4.已知一些材料間動(dòng)摩擦因數(shù)如下:質(zhì)量為1kg的物塊放置于水平面上,現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)此物塊時(shí),讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,則關(guān)于兩接觸面的材料可能是(取g=10材料鋼—鋼木—木木—金屬木—冰動(dòng)摩擦因數(shù)0.250.300.200.03A.鋼—鋼 B.木—木C.木—金屬 D.木—冰【解析】選B。物塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):F=Ff,滑動(dòng)摩擦力為:Ff=μFN=μmg,聯(lián)立解得:μ=0.3,由表中數(shù)據(jù)可知為木-木接觸,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。5.如圖所示,在探討摩擦力的試驗(yàn)中,通過(guò)向小桶中增加沙子來(lái)增大對(duì)小車的拉力F,小桶的質(zhì)量忽視不計(jì),則小物塊A所受的摩擦力Ff隨拉力F的改變關(guān)系是()【解析】選B。當(dāng)F較小時(shí),小車不動(dòng),與A間是靜摩擦力,隨著F的增大而增大,當(dāng)F達(dá)到最大靜摩擦力后車滑動(dòng),與A間是滑動(dòng)摩擦力,比最大靜摩擦力稍小,之后F增大,摩擦力不變。6.如圖所示,物體在F=100N、方向水平向左的拉力作用下,沿水平面對(duì)右運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,物體質(zhì)量m=5kg,可知物體所受摩擦力為(g取10A.10N,水平向左 B.10N,水平向右C.20N,水平向左 D.20N,水平向右【解析】選A。物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),故物體受到的是滑動(dòng)摩擦力,則摩擦力的大小為Ff=μFN=μmg=0.2×5×10N=10N;滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故摩擦力方向水平向左。二、計(jì)算題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(14分)將一張A4紙(質(zhì)量可忽視不計(jì))夾在英漢字典內(nèi),書對(duì)A4紙的壓力為3N,A4紙與書之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。(假設(shè)A4紙所受最大靜摩擦力大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等)請(qǐng)思索:(1)A4紙受到幾個(gè)摩擦力作用,為什么?(2)要把A4紙從書中拉出拉力至少應(yīng)為多少?【解析】(1)A4紙受到兩個(gè)摩擦力作用。因?yàn)锳4紙與書的上下兩個(gè)接觸面都受滑動(dòng)摩擦力作用。(2)A4紙所受滑動(dòng)摩擦力Ff=2μFN=2×0.4×3N=2.4N,所以要把A4紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為2.4N。答案:(1)2個(gè),A4紙與書的上下兩個(gè)接觸面都受滑動(dòng)摩擦力作用。(2)2.4N8.(16分)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm,用其拉著一個(gè)重200N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm時(shí),(1)求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí),物體受到的水平拉力有多大?(3)假如在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中突然撤去彈簧,而物體在水平面上能接著滑行,這時(shí)物體受到的摩擦力有多大?【解析】(1)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),由二力平衡條件可得滑動(dòng)摩擦力F1=F=kx=20×4N=80N,故物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=F1FN=F(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí),物體受到的水平拉力F′=kx′=20×6N=120N。這時(shí)物體受到的摩擦力F2仍為滑動(dòng)摩擦力,大小不變,即F2=F1=80N。(3)假如在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中突然撤去彈簧,而物體在水平面上能接著滑行,這時(shí)物體受到的摩擦力F3仍為滑動(dòng)摩擦力,大小不變,即F3=F1=80N。答案:(1)0.4(2)120N80N(3)80N(15分鐘40分)9.(6分)(多選)某同學(xué)騎一共享單車,在水平路面上正用腳蹬車前進(jìn),兩輪皆不打滑,下列說(shuō)法正確的是 ()A.前輪受靜摩擦力,方向向后B.前輪受靜摩擦力,方向向前C.后輪受靜摩擦力,方向向后D.后輪受靜摩擦力,方向向前【解析】選A、D。騎車前進(jìn)時(shí),后輪是主動(dòng)輪,在它與地面接觸處有相對(duì)地面對(duì)后滑的趨勢(shì),故受向前的摩擦力;前輪是從動(dòng)輪,它在與地面接觸處有相對(duì)于地面對(duì)前滑的趨勢(shì),故受向后的摩擦力,A、D正確。10.(6分)如圖所示,運(yùn)動(dòng)員使冰壺以初速度v0起先,在水平面上做向左減速直線運(yùn)動(dòng),下列推斷正確的是 ()A.冰壺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到4個(gè)力的作用B.冰壺受到的摩擦力方向水平向右C.冰壺受到的摩擦力大小隨冰壺的運(yùn)動(dòng)速度減小而減小D.冰壺受到的摩擦力大小隨冰壺的運(yùn)動(dòng)速度減小而增大【解析】選B。對(duì)冰壺進(jìn)行受力分析,冰壺受到重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力三個(gè)力作用,故A錯(cuò)誤;冰壺受到滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,冰壺相對(duì)于水平面對(duì)右運(yùn)動(dòng),所以冰壺受滑動(dòng)摩擦力方向向右,故B正確;滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN=μmg,不會(huì)隨冰壺的運(yùn)動(dòng)速度減小而改變,故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。11.(6分)(多選)如圖所示,有一重力不計(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為止,在此過(guò)程中容器始終保持靜止,則下列說(shuō)法中正確的是 ()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可能不變D.水平力F必需漸漸增大【解析】選B、C。容器處于平衡狀態(tài),在豎直方向上重力與摩擦力平衡,盛滿水前墻面對(duì)容器的靜摩擦力始終增大,假如始終沒有達(dá)到正壓力F作用下的最大靜摩擦力,則水平力F可能不變,選項(xiàng)B、C正確。12.(22分)如圖所示,在水平桌面上放一個(gè)重GA=20N的木塊,木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,使這個(gè)木塊沿桌面做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平拉力F為多少?假如再在木塊A上加一塊重為GB=10N的木塊B,B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,那么當(dāng)A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動(dòng)時(shí),對(duì)木塊A的水平拉力應(yīng)為多少?此時(shí)木塊B受到木塊A的摩擦力多大? 【解析】未放上木塊B時(shí),FN=GA=20N,桌面對(duì)A的摩擦力為Ff1=μAFN=μAGA=0.4×20N=8N依據(jù)二力平衡條件,拉力F=Ff1=8N加上木塊B后,F′N=GA+GB=20N+10N=30N,桌面對(duì)A的摩擦力為:F′f1=μAF′N=μA(GA+GB)=0.4×30N=12N,故拉力F′=F′f1=12N由于A、B兩木塊間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以A、B兩木塊間不產(chǎn)生摩擦力,即B受到的摩擦力Ff2=0。答案:8N12N0【補(bǔ)償訓(xùn)練】質(zhì)量為40kg的物體靜止在水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等,現(xiàn)給物體一水平拉力F。(取g=10(1)當(dāng)拉力大小為50N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?(2)當(dāng)拉力大小為300N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?【解析】在地面上,FN=mg,則