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专题强化训练(三) 摩擦力的综合分析
一、单项选择题
1.如图,用50 N的压力F将重20 N的物体A紧紧压在墙壁上,物体以0.2 m/s的速度沿墙壁匀速下滑,那么物体A与墙壁之间的摩擦力为 ( )
A.20 N B.50 N
C.70 N D.0 N
解析 由于物体沿墙壁匀速下滑,受到的合力为零,对物体受力分析可知,物体受重力、摩擦力、压力F以及墙壁对物体的弹力,如图所示,则由平衡条件可知,摩擦力Ff=G=20 N,A项正确。
答案 A
2.如图所示,质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上,现给物块一个初速度使它在木板上向右滑行,假设物块始终在木板上。木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,已知木板始终处于静止状态,那么下列说法正确的是 ( )
A.物块受到的摩擦力大小为μ1mg
B.物块对木板的摩擦力方向水平向左
C.木板对地面的摩擦力方向水平向右
D.地面对木板的摩擦力大小一定是μ1(M+m)g
解析 物块对木板的压力大小等于物块的重力mg,物块受到的滑动摩擦力大小为μ2mg,故A项错误;木板相对于物块的运动方向向左,则物块对木板的滑动摩擦力方向水平向右,故B项错误;以木板为研究对象,水平方向受到物块向右的滑动摩擦力,由平衡条件可知,地面对木板的静摩擦力的方向水平向左,根据牛顿第三定律可知,木板对地面的摩擦力方向水平向右,故C项正确;由平衡条件可知,地面对木板的摩擦力大小等于物块对木板的滑动摩擦力μ2mg,故D项错误。
答案 C
3.轮椅分为电动轮椅和手动轮椅,是用于伤员、病人、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具。如图是一款手动轮椅,该轮椅共有4个轮子,人用双手推动手轮驱动轮椅向前运动。关于地面对4个轮子的摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.前轮、后轮受到的摩擦力都向前
B.前轮、后轮受到的摩擦力都向后
C.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
解析 后轮为驱动轮,与地面接触点有相对地面向后的运动趋势,受到的摩擦力向前,前轮有相对地面向前的运动趋势,受到的摩擦力向后,D项正确。
答案 D
4.如图所示,ABCD为倾角α=30°的正方形斜面,其中AB与底边DC平行、BC与AD平行。斜面上一质量为1 kg的物块,在斜面内施加平行于AB向左的拉力F,物块恰好沿斜面对角线BD匀速下滑。下列叙述正确的是(g=10 m/s2) ( )
A.物块受到摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上
B.水平向左的外力大小等于5 N
C.滑动摩擦力的大小等于5 N
D.物块与斜面间的动摩擦因数为
解析 物块受到摩擦力的方向沿着DB斜向上,A项错误;水平向左的外力大小等于F=mgsin 30°·tan 45° =5 N,B项错误;滑动摩擦力的大小等于Ff==F=5 N,C项错误;物块与斜面间的动摩擦因数为μ====,D项正确。
答案 D
5.如图所示,放在水平桌面上的木块处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计读数为2 N,滑轮摩擦不计。若剪断木块和托盘间的轻绳,将会出现的情况是(g=10 m/s2) ( )
A.弹簧测力计的读数将变小
B.木块对桌面的摩擦力变小
C.木块对桌面的摩擦力变大
D.木块所受的合力将变小
解析 初态时,对A受力分析,则摩擦力Ff=F1-F2=6 N-2 N=4 N,说明最大静摩擦力Fmax≥4 N,当剪断木块和托盘间的轻绳时,拉力变为0,弹簧的弹力仍小于最大静摩擦力,物体仍静止,合力仍为零;弹簧测力计的示数不变,故摩擦力变为Ff'=2 N,桌面对A的静摩擦力变小,那么A对桌面的摩擦力变小,故A、C、D三项错误,B项正确。
答案 B
6.如图,完全相同的A、B两物体放在水平面上,且与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,每个物体重G=10 N,设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为Fmax=2.5 N,若对A施加一个向右的由零均匀增大到6 N的水平推力F,则A所受的摩擦力FfA随水平推力F变化的图像正确的是 ( )
解析 当水平推力F小于A与水平面间的最大静摩擦力2.5 N时,A受到水平面的静摩擦力作用,随水平推力的增大而增大,且与水平推力大小相等;当水平推力2.5 N<F≤5 N时,A、B两物体仍静止,此过程中A受到的摩擦力为最大静摩擦力2.5 N不变;当水平推力F>5 N时,A、B两物体相对水平面滑动,A物体受滑动摩擦力,大小为Ff=μG=2 N,故C项正确,A、B、D三项错误。
答案 C
7.某教授利用短视频平台,给大家科普物理常识、演示趣味物理实验,赢得了百万粉丝的欢迎。小明同学看了该教授的视频后,重复了一个寻找重心的实验:如图所示,用两手指水平支撑一根长棍,然后两指缓慢相向