内容正文:
第2讲 摩擦力
1.关于摩擦力,下列说法正确的是( B )
A.运动的物体不可能受静摩擦力作用
B.物体受摩擦力作用时,一定受到弹力作用
C.手握瓶子,握得越紧越不容易滑落,因为静摩擦力增大
D.同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力
解析:运动的物体也能受静摩擦力作用,例如倾斜传送带运送货物的过程中,货物相对于传送带静止,虽受静摩擦力作用,但货物是运动的,A错误;根据摩擦力产生的条件可知,受弹力的物体不一定受摩擦力,但受摩擦力的物体必然受弹力,B正确;握在手中的瓶子,握得越紧越不容易滑落下来,是因为握得越紧最大静摩擦力越大,而瓶子所受的静摩擦力大小等于重力,不变,故C错误;同一接触面上只能产生一种类型的摩擦力,主要看接触面上发生的是相对运动,还是只有相对运动趋势,D错误。
2.如图所示,甲、乙两物块叠放在一起,乙受到一水平向左的作用力F,甲、乙在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动。在向右运动的过程中,下列关于甲、乙所受到的摩擦力的说法正确的是( C )
A.甲受到水平向右的摩擦力
B.甲可能不受摩擦力作用
C.乙受到地面水平向左的摩擦力
D.乙可能不受地面的摩擦力作用
解析:先对整体受力分析,根据相对地面的运动方向可知地面对乙的摩擦力方向水平向左;根据合外力方向判断整体的加速度方向水平向左,隔离甲受力分析可知,乙对甲的摩擦力方向水平向左,故选C。
3.(2021·山东泰安模拟)大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。某同学经过调查研究发现,不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的,可以分为两大类:一种无台阶,另一种有台阶,两种自动扶梯分别如图所示。此外,该同学还发现,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时,自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行,则电梯在运送顾客上楼的整个过程中( A )
A.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客始终受摩擦力作用
B.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客始终受摩擦力作用
C.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力始终竖直向下
D.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力始终竖直向下
解析:乘客在无台阶的扶梯上时,在加速和匀速阶段,都受到重力、支持力和静摩擦力,匀速阶段乘客对扶梯的作用力竖直向下,在加速阶段偏离竖直方向。乘客在有台阶的扶梯上时,加速阶段受到重力、支持力和静摩擦力,乘客对扶梯的作用力偏离竖直方向;匀速阶段受到重力与支持力,乘客对扶梯的作用力竖直向下。综上分析可知A正确。
4.有一辆前轮驱动的玩具小汽车,接通电源让小汽车自动前行,地面对前轮的摩擦力为f1,对后轮的摩擦力为f2;关掉电源,推着小汽车前进时,地面对前轮的摩擦力为f1′,对后轮的摩擦力为f2′,则( C )
A.f1′与车前进方向相同
B.f2′与车前进方向相同
C.f1与车前进方向相同
D.f2与车前进方向相同
解析:玩具小汽车接通电源前进时,前轮是主动轮,在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势,故受到向前的摩擦力;后轮是从动轮,它与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势,故受向后的摩擦力。推动玩具小汽车前进时,地面对前、后轮的摩擦力方向都向后,所以f1向前,f2、f1′、f2′向后,故A、B、D错误,C正确。
5.大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上,使物体能沿不同粗糙程度的水平面匀速运动,则物体与水平面间的摩擦力最大的是( A )
解析:四种情况下物体均处于平衡状态,即合力为0。A图中摩擦力等于拉力F;B图中将力F沿着水平和竖直方向正交分解,则摩擦力f=Fcos 30°;C图中将力F沿着水平和竖直方向正交分解,则摩擦力 f′=Fcos 30°;D图中将力F沿着水平和竖直方向正交分解,则摩擦力f″=Fcos 60°,则可知A图中摩擦力最大,故A正确,B、C、D错误。
6.如图所示,位于水平桌面上的物块甲,由跨过轻质定滑轮的轻绳与物块乙相连,从滑轮到甲和到乙的两段绳都是水平的。已知乙与甲之间以及甲与桌面之间的动摩擦因数都为μ,两物块的质量都是m,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g。若用一水平向右的力F拉甲使其做匀速运动,则F的大小为( A )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
解析:对物块乙,设跨过定滑轮的轻绳拉力为T,物块乙与甲间的滑动摩擦力f=μmg,根据共点力平衡条件有T=f,则得T=μmg;对物块甲受力分析,甲水平方向受到拉力F、乙对甲向左的摩擦力f、地面对甲向左的摩擦力f′及轻绳对甲的拉力T,根据共点力平衡条件,有F=f+ f′+T,地面对甲向左的摩擦力f′=μ·2mg,联立解得F=4μmg,故 选A。
7.如图所示,消防员沿竖直杆匀速向上爬时,手与杆间的弹力大小为N1,受到的摩擦力大小为f1