内容正文:
课时分层训练(十) 摩擦力
知识点1 静摩擦力
1.下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( )
A.传送带运送货物 B.竖直上升电梯中的乘客
C.运动员跑步 D.用手拿住杯子
B 解析:传送带将货物运送到高处,依靠传送带对货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升的电梯中,不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有向后运动的趋势,因此地面对人有向前的静摩擦力,故C不符合题意;用手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手对杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意。
2.(多选)如图所示,用手握住一个油瓶,油瓶始终处于竖直方向,下列说法正确的是( )
A.瓶中油越多,手必须握得越紧
B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D.摩擦力等于油瓶与油的总重力
ACD 解析:解本题的关键是明确静摩擦力大小与压力大小无直接的关系。手握住油瓶,油瓶不掉落,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶和油的重力平衡——静摩擦力的大小由油瓶和油的重力(大小)决定。油瓶越重,它受到的静摩擦力一定越大,手握得紧一点,相应的最大静摩擦力也就大一点,就能保证油瓶不会掉下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶和油的重力,油瓶就会掉下来,所以A、D两项正确。手握得越紧,手与油瓶间的压力越大,最大静摩擦力也越大,但只要最大静摩擦力大于油瓶和油的总重力,油瓶受到的静摩擦力(此情况下应小于最大静摩擦力)就与油瓶和油的总重力平衡,是一个定值——等于油瓶和油的重力,可见B项错误,C项正确。
知识点2 滑动摩擦力
3.关于动摩擦因数,下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数与正压力成正比
B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关
D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定
C 解析:动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定,与其他因素无关,A、B、D错,C对。
4.某人推着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为Ff1,对后轮的摩擦力为Ff2;该人骑着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为Ff3,对后轮的摩擦力为Ff4,下列说法正确的是( )
A.Ff1与车前进方向相同
B.Ff2与车前进方向相同
C.Ff3与车前进方向相同
D.Ff4与车前进方向相同
D 解析:推着自行车前进时,两轮相对于地面向前运动,所以摩擦力Ff1、Ff2的方向都向后,故A、B错误。骑着自行车前进时,后轮在力的作用下转动,相对于地面向后运动,所以后轮受向前的摩擦力,则Ff4的方向向前,前轮的运动情况与推动时相同,则摩擦力方向向后,即Ff3方向向后,故C错误,D正确。
5.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态。其中F1=10 N,F2=2 N。若撤去F1,则木块在水平方向上受到的摩擦力为( )
A.2 N,方向向右
B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向左
D.0
A 解析:撤去F1前,受到的摩擦力F=F1-F2=8 N,说明最大静摩擦力Ffmax≥F=8 N,故撤去F1后,木块仍为静止,则F′=2 N<8 N,受到的摩擦力为2 N,方向向右,A正确。
6.(多选)如图所示,人在跑步机上跑步时( )
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
AD 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。
7.如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体A,连接在一劲度系数为k的弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体A做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
D 解析:设弹簧伸长的长度为x,由胡克定律和二力平衡条件得kx=μmg,所以x=。故选项D正确。
8.一个重为200 N的物体,放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力:
(1)物体开始时静止,用F=5 N的水平向右的力拉物体;
(2)物体开始时静止,用F=30 N的水平向右的力拉物体;
(3)物体开始以v=15 m/s的初速度向左运动,用F=5 N的水平向右的力拉物体。
解析:因为Ffm=μFN=0.1×200 N=20 N,可认为最大静摩擦力Ffm=20 N,所以静摩擦力的取值范围是 0<Ff静≤20