内容正文:
3 摩擦力
课时作业·巩固提升
基础巩固
1.下列有关滑动摩擦力的说法中,正确的是( B )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力一定有压力
C.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
D.只有运动物体才受滑动摩擦力
解析:产生滑动摩擦力的条件有三个——正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动,缺一不可。由产生条件可知,A错误,B正确;滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,C错误;滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间,两个物体中可能有一个相对地面是静止的,D错误。
2.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( C )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻碍物体的运动
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
解析:由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,所以A错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不能说成阻碍物体的运动,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小通常随使物体产生运动趋势的外力的变化而变化,因此D错误。
3.关于滑动摩擦力公式f=μN,下列说法中正确的是( C )
A.公式中的压力N一定等于物体重力的大小
B.由μ=,可知动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,与压力N成反比
C.由f=μN可知,若μ一定,f与N成正比
D.f的大小是由μ和N决定的,还与接触面的大小有关
解析:由滑动摩擦力公式f=μN可知N是物体间的压力,大小不一定等于物体的重力,故A错误;动摩擦因数μ只与接触面的材料及粗糙程度有关,与摩擦力f、压力N无关,故B错误;f的大小是由μ和N决定的,与接触面的大小无关,若μ一定,f与N成正比,故C正确,D错误。
4.(多选)如图所示,人在跑步机上跑步时( AD )
A.脚受到的摩擦力是静摩擦力
B.脚受到的摩擦力是滑动摩擦力
C.脚受到的摩擦力方向与人运动的方向相反
D.脚受到的摩擦力方向与人运动的方向相同
解析:人在跑步机上跑步时,脚和跑步机之间无相对滑动,则脚受到的摩擦力是静摩擦力,A正确,B错误;因脚相对跑步机有向后滑动的趋势,则脚受到的静摩擦力向前,即与人运动的方向相同,C错误,D正确。
5.(2021·北京海淀区期中)(多选)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是( ABC )
A.木块开始运动前,摩擦力逐渐增大
B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小
C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D.木块开始运动前,拉力小于摩擦力
解析:木块开始运动前,拉力与静摩擦力平衡,拉力逐渐增大,则静摩擦力逐渐增大,A正确,D错误;当摩擦力增大到最大静摩擦力时,木块开始移动,静摩擦力变成滑动摩擦力,滑动摩擦力小于最大静摩擦力,所以拉力会突然变小,B、C正确。
6.如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( C )
A.μ1Mg B.μ1(m+M)g
C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
解析:由于木块P在长木板上滑行,木块P和木板间的滑动摩擦力为f=μ2mg;木板相对于木块向左滑动,则木块对木板的滑动摩擦力方向向右,大小为μ2mg,由二力平衡关系可知地面对木板的摩擦力大小为μ2mg,方向向左,故选项C正确。
7.如图甲所示,用水平力F将质量为0.4 kg的物块压在竖直墙壁上静止不动,物块与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力F随时间t变化的规律如图乙所示,g取10 m/s2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列图像中,能正确反映物块所受墙的摩擦力大小f随时间t变化规律的是( B )
解析:由题意知,物块受到的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N。当最大静摩擦力fmax=G时,求得此时的压力F′=10 N,时间为2 s。分析可知,0~2 s 时间内,物块处于静止状态,受到静摩擦力作用,由二力平衡可知,静摩擦力大小为4 N,2~4 s的时间内,物块开始滑动,受到的滑动摩擦力随F的减小而逐渐减小直至为零,选项B正确。
能力提升
1.如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在物理书内,书对A4纸的压力为2 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为 0.3,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为( B )
A.0.6 N B.1.2 N
C.2 N D.2.4 N
解析:A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有f=2μN=2×
0.3×2 N=1.2 N,当