内容正文:
初中力学 多物体摩擦力问题
一、单选题
1.(21-22八年级下·福建厦门·期中)图甲是建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具),用它夹住五块相同的砖,竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙,则( )
A.砖3对砖2的摩擦力方向都向上
B.任意两砖之间摩擦力大小都相等
C.夹片对砖的压力越大,砖4与砖5之间的压力越大
D.夹片对砖的压力越大,砖1受到的摩擦力越大
2.(23-24八年级下·福建厦门·阶段练习)如图所示,用7N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,B受到的摩擦力大小和方向是( )
A.2N,水平向左
B.5N,水平向左
C.2N,水平向右
D.7N,水平向右
3.(22-23八年级下·福建福州·期末)如图所示,物块A和B叠放在桌面上,它们表面平整且粗糙程度均匀,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变,下列说法不正确的是( )
A.A与B之间的的摩擦力为滑动摩擦力
B.B受到A的摩擦力方向水平向右
C.B对A的摩擦力与水平拉力F的合力为零
D.A对B的摩擦力与弹簧测力计对B的拉力合力为零
4.(2024·福建宁德·一模)如图所示,用6N的水平拉力F向右拉动木板A,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.物体A对B的摩擦力大小为6N
B.物体B对A的摩擦力大小为2N
C.A对地面的摩擦力大小为2N
D.地面对A的摩擦力大小为6N
5.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力、。图乙中,下列说法正确的是( )
A.A与桌面的摩擦力方向向右 B.A与桌面的摩擦力为12N
C.B与桌面的摩擦力为4N D.绳子的拉力为20N
6.(2023·福建泉州·模拟预测)如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为( )
A.4N B.5N C.7N D.8N
7.(21-22九年级下·福建漳州·自主招生)如图所示,物体A和B在大小为F的恒力作用下一起沿水平面做匀速直线运动,则下列正确的是( )
A.甲图中地面对A的摩擦力大小为F B.甲图中B对A的摩擦力大小为F
C.乙图中地面对A的摩擦力为0 D.乙图中B对A的摩擦力为0
8.(22-23八年级下·福建宁德·期中)某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小,木板水平向右运动过程中,测力计A、B示数稳定时,其示数分别为5.5N、2.4N,此时木块受到的摩擦力大小为( )
A.7.9N B.2.1N C.2.4N D.5.5N
二、填空题
9.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图所示,用6 N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2 N,B所受摩擦力的大小为 N,该装置的优点是 。
10.(21-22八年级下·福建福州·期中)如图所示,物体A的质量为500g,物体B的质量为300g,用细绳将两物体连接,松手后,A恰能向右做匀速直线运动,则A受到的摩擦力大小为 N;若对A施加一个方向水平向左的拉力使A向左做匀速直线运动,则拉力的大小为 N。
11.(21-22八年级下·福建厦门·期中)图,将弹簧测力计水平固定,在滑块A与水平桌面之间垫一块表面粗糙足够长的木板。当用水平拉力向右匀速拉出木板时,弹簧测力计示数是3N,滑块A受到的摩擦力大小为 N。当F增大到6N时,水平桌面受到的摩擦力大小为 N。
12.(21-22九年级下·福建福州·阶段练习)如图所示,水平桌面上有两个物体,重2N的物体A放在重3N的物体B上面,由绕过定滑轮的细绳与重10N的沙桶相连且一起匀速向右运动。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,物体A受到的摩擦力为 N,物体B受到桌面的摩擦力为 N,继续向沙桶里装沙,则B受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.(22-23八年级下·福建南平·期中)如图,在F=10N的推力作用下,A、B两物体一起向右做匀速直线运动,A所受摩擦力的大小为 N,地面对B的摩擦力为 N。
14.(22-23八年级下·福建福州·期中)如图所示,两块相同的竖直挡板A、B之间有质量为1kg的3块相同的砖,分别标有1、2、3,现用大小均为30N的水平力压住挡板,使砖保持不动。砖块3与档板之间的摩擦力是 N,1号砖块受到2号砖块的摩擦力的方向是 (选填“竖直向上”或“竖直向下”),大小为 N。(g取10N/kg)
15.(22-23八年级下·福建宁德·期末)小明用水平拉力F拉动木板在水平地面上向左运动,木块P相对地面静止不动,弹簧测力计示数如图所示,则物体P受到的摩擦力大小为 N,方向 。
16.(23-24八年级上·福建龙岩·期末)如图所示,木板B在F=5N的水平拉力作用下,沿水平方向做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数是2N,则木块A受到的滑动摩擦力是 N;当F增大到7N时,木块A受到的滑动摩擦力是 N。
17.(2022八年级下·福建宁德·竞赛)如图所示,用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为2N,B受到的摩擦力大小为 N,地面对A的摩擦力大小为 N。
18.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为 N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力的作用下,一起向右做匀速直线运动,则 N。
试卷第1页,共3页
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初中力学 多物体摩擦力问题
一、单选题
1.(21-22八年级下·福建厦门·期中)图甲是建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具),用它夹住五块相同的砖,竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙,则( )
A.砖3对砖2的摩擦力方向都向上
B.任意两砖之间摩擦力大小都相等
C.夹片对砖的压力越大,砖4与砖5之间的压力越大
D.夹片对砖的压力越大,砖1受到的摩擦力越大
【答案】C
【详解】A.设每块砖的重力为G,将五块砖看成一个整体,由受力分析可知,整体受到向下的重力G总和向上的两个夹片的摩擦力2f,因整体处于受力平衡状态,故由力的平衡可得G总=2f=5G,解得每个夹片的摩擦力为f=2.5G,将12块砖看成一个整体,对其受力分析可得,整体受到向下的重力G12,向上的夹片的摩擦力f,因G12=2G,可知f>G12,因整体处于受力平衡状态,故可知整体还受到砖3的摩擦力f3,由力的平衡可知G12+f3=f,解得砖3对砖2的摩擦力为f3=f-G12=2.5G-2G=0.5G,方向竖直向下,故A不符合题意;
B.对砖1受力分析可知,砖1受到竖直向下的重力G,竖直向上的夹片的摩擦力f,因f>G,故可知砖1还受到砖2的摩擦力f2,因砖1处于受力平衡状态,故由力的平衡可得f=G+f2,解得砖2对砖1的摩擦力为f2=f-G=2.5G-G=1.5G,方向竖直向下,因f2>f3,故可知B不符合题意;
C.夹片对砖的压力越大,则右侧夹片对砖5向左的压力F左越大,因砖5处于受力平衡状态,在水平方向受力平衡,故由二力平衡可知,砖4对砖5向右的压力F右也越大,故C符合题意;
D.夹片对砖的压力越大,砖的重力不变,则由受力分析可知,夹片对砖1的摩擦力f不变,同理可知,砖2对砖1的摩擦力f2也不变,故D不符合题意。
2.(23-24八年级下·福建厦门·阶段练习)如图所示,用7N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,B受到的摩擦力大小和方向是( )
A.2N,水平向左
B.5N,水平向左
C.2N,水平向右
D.7N,水平向右
【答案】C
【详解】由图中可知,物体B相对于木板A向左运动,故可知物体B受到水平向右的木板A的摩擦力f,物体B同时受到水平向左的弹簧测力计的拉力F拉,由二力平衡可得,物体B所受摩擦力的大小为f=F拉=2N
方向水平向右。故C符合题意,ABD不符合题意。
3.(22-23八年级下·福建福州·期末)如图所示,物块A和B叠放在桌面上,它们表面平整且粗糙程度均匀,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变,下列说法不正确的是( )
A.A与B之间的的摩擦力为滑动摩擦力
B.B受到A的摩擦力方向水平向右
C.B对A的摩擦力与水平拉力F的合力为零
D.A对B的摩擦力与弹簧测力计对B的拉力合力为零
【答案】C
【详解】A.因为AB之间发生相对滑动,A与B之间的的摩擦力为滑动摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.由于B相对于A向左运动,所以B受到A的摩擦力方向水平向右,故B正确,不符合题意;
C.A受到B对A的摩擦力,A受到三个力匀速运动,B对A的摩擦力与水平拉力F的合力不为零,故C错误,不符合题意;
D.B受到A的摩擦力与弹簧测力计的拉力的作用处于静止状态,对B的摩擦力与弹簧测力计对B的拉力合力为零,故D正确,不符合题意。
4.(2024·福建宁德·一模)如图所示,用6N的水平拉力F向右拉动木板A,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.物体A对B的摩擦力大小为6N
B.物体B对A的摩擦力大小为2N
C.A对地面的摩擦力大小为2N
D.地面对A的摩擦力大小为6N
【答案】B
【详解】A.因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力,故A错误;
B.因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故B正确;
CD.物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得,则地面对A水平向左的摩擦力
A对地面的摩擦力和地面对A的摩擦力是相互作用力,所以大小也为4N,故CD错误。
5.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力、。图乙中,下列说法正确的是( )
A.A与桌面的摩擦力方向向右 B.A与桌面的摩擦力为12N
C.B与桌面的摩擦力为4N D.绳子的拉力为20N
【答案】C
【详解】A.图乙中,A相对于桌面向右运动,则受到向左的滑动摩擦力,故A错误;
B.如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,处于平衡状态,滑动摩擦力的大小等于,大小为8N,方向水平向右。图乙中,A向右做匀速直线运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则A与桌面的摩擦力仍为8N,故B错误;
CD.图乙中,A向右做匀速直线运动,受到绳子向右的拉力,地面对A向左的摩擦力和向左的力,受力平衡,根据力的平衡条件,绳子的拉力为
图乙中,B向右做匀速直线运动,受到绳子向左的拉力,地面对B向左的摩擦力和向右的力,受力平衡,根据力的平衡条件,B与桌面的摩擦力为,故C正确,D错误。
6.(2023·福建泉州·模拟预测)如图所示,铁块A重3N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为( )
A.4N B.5N C.7N D.8N
【答案】C
【详解】当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对黑板没有压力的作用,B与黑板之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所以A受到的滑动摩擦力为大小fA=G总=3N+1N=4N
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时,铁块A对磁性黑板的压力大小不变(与重力的大小无关)、接触面的粗糙程度不变,所以A受到的滑动摩擦力大小不变,仍然为4N,此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用,则F=GA+fA=3N+4N=7N
7.(21-22九年级下·福建漳州·自主招生)如图所示,物体A和B在大小为F的恒力作用下一起沿水平面做匀速直线运动,则下列正确的是( )
A.甲图中地面对A的摩擦力大小为F B.甲图中B对A的摩擦力大小为F
C.乙图中地面对A的摩擦力为0 D.乙图中B对A的摩擦力为0
【答案】A
【详解】A. 甲图中A受到平衡力作用,地面对A的摩擦力与拉力是一对平衡力,故地面对A的摩擦力大小为F,故A正确;
B. 甲图中B由于惯性与A一起匀速运动,没有相对运动的趋势,故B对A的摩擦力大小为0,故B错误;
CD. 乙图中B受平衡力作用,故A对B的摩擦力等于拉力,根据力的作用是相互的,故B对A的摩擦力为F,A也受到平衡力作用,故地面对A的摩擦力为F,故CD错误。
8.(22-23八年级下·福建宁德·期中)某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小,木板水平向右运动过程中,测力计A、B示数稳定时,其示数分别为5.5N、2.4N,此时木块受到的摩擦力大小为( )
A.7.9N B.2.1N C.2.4N D.5.5N
【答案】C
【详解】测力计B示数稳定,说明木块处于静止状态,此时木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,已知测力计B示数为2.4N,则木块受到的摩擦力为2.4N。故ABD不符合题意,C符合题意。
二、填空题
9.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图所示,用6 N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2 N,B所受摩擦力的大小为 N,该装置的优点是 。
【答案】 2 见解析
【详解】[1][2]该装置不需要匀速拉动木板A,物体B一直相对地面静止不动,处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。弹簧测力计示数为2N,即拉力为2N,则B所受摩擦力的大小为f=F=2N
10.(21-22八年级下·福建福州·期中)如图所示,物体A的质量为500g,物体B的质量为300g,用细绳将两物体连接,松手后,A恰能向右做匀速直线运动,则A受到的摩擦力大小为 N;若对A施加一个方向水平向左的拉力使A向左做匀速直线运动,则拉力的大小为 N。
【答案】 3 6
【详解】[1]当物体B重力为GB=mBg=0.3kg×10N/kg=3N时,物体A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,A受到的摩擦力大小为f=F=GB=3N,方向水平向左。
[2]物体A匀速直线向左运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和水平向右的拉力作用,这三个力平衡。因为物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为3N,所以拉力的大小为F拉=f′+F′=3N+3N=6N
11.(21-22八年级下·福建厦门·期中)图,将弹簧测力计水平固定,在滑块A与水平桌面之间垫一块表面粗糙足够长的木板。当用水平拉力向右匀速拉出木板时,弹簧测力计示数是3N,滑块A受到的摩擦力大小为 N。当F增大到6N时,水平桌面受到的摩擦力大小为 N。
【答案】 3 1
【详解】[1]向右匀速拉出木板时,滑块A受摩擦力和测力计拉力两个力的作用,且处于平衡状态,摩擦力和测力计拉力为一对平衡力,其大小相等,都为3N。
[2]对木板进行受力分析,木板受向右的力F,向左的摩擦力fA,同时还受到桌面给的一个向左的摩擦力f,以木板为研究对象,它受到向右的拉力为4N,同时受到地面对它的摩擦力和物体A对它的摩擦力,二者之和为4N,所以水平桌面对物体木板的摩擦力为4N-3N=1N。当F增大到6N时,木板对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,水平桌面对物体木板的摩擦力不变,水平桌面受到的摩擦力大小不变,为1N。
12.(21-22九年级下·福建福州·阶段练习)如图所示,水平桌面上有两个物体,重2N的物体A放在重3N的物体B上面,由绕过定滑轮的细绳与重10N的沙桶相连且一起匀速向右运动。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,物体A受到的摩擦力为 N,物体B受到桌面的摩擦力为 N,继续向沙桶里装沙,则B受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 0 10 不变
【详解】[1]因为物体A和物体B一起向右做匀速运动,物体A和物体B之间没有做相对运动或相对运动趋势,则物体A在水平方向上不受力的作用,故物体A受到的摩擦力为0。
[2]把物体A和物体B看成一个整体,受到沙桶水平向右10N的拉力做匀速运动,则物体B在水平方向上受到沙桶的拉力和桌面对物体B的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即物体B受到桌面的摩擦力为10N,方向水平向左。
[3]继续向沙桶里装沙,物体B受到的拉力增大,但物体B对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故物体B受到的摩擦力不变,仍为10N。
13.(22-23八年级下·福建南平·期中)如图,在F=10N的推力作用下,A、B两物体一起向右做匀速直线运动,A所受摩擦力的大小为 N,地面对B的摩擦力为 N。
【答案】 0 10
【详解】[1][2]A、B两物体一起向右做匀速直线运动,两物体之间保持相对静止,没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故A、B之间不存在摩擦力,即A所受摩擦力的大小为0;物体B受到10N的推力的作用下保持平衡状态,故受到的推力和摩擦力是一对平衡力。A对B没有摩擦力的作用,则地面对B的摩擦力为10N。
14.(22-23八年级下·福建福州·期中)如图所示,两块相同的竖直挡板A、B之间有质量为1kg的3块相同的砖,分别标有1、2、3,现用大小均为30N的水平力压住挡板,使砖保持不动。砖块3与档板之间的摩擦力是 N,1号砖块受到2号砖块的摩擦力的方向是 (选填“竖直向上”或“竖直向下”),大小为 N。(g取10N/kg)
【答案】 15 竖直向下 5
【详解】[1]对物体整体受力分析,物体受重力、左右两侧挡板的摩擦力,物体保持静止,即总摩擦力等于三块砖的总重力,这时砖块1与挡板之间的摩擦力为
[2][3]对砖块1受力分析,砖块1受到挡板竖直向上的摩擦力15N,砖块1受到的重力为
竖直向下的重力为10N,由于砖块1保持静止,则受到砖块2给它竖直向下的摩擦力为
15.(22-23八年级下·福建宁德·期末)小明用水平拉力F拉动木板在水平地面上向左运动,木块P相对地面静止不动,弹簧测力计示数如图所示,则物体P受到的摩擦力大小为 N,方向 。
【答案】 2.6 水平向左
【详解】[1][2]小明用水平拉力F拉动木板在水平地面上向左运动,木块P相对地面静止不动,P受到平衡力的作用,测力计对P的拉力和P受到的摩擦力大小相等、方向相反,此时弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为2.6N,则物体A受到的滑动摩擦力是2.6N,方向向左。
16.(23-24八年级上·福建龙岩·期末)如图所示,木板B在F=5N的水平拉力作用下,沿水平方向做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数是2N,则木块A受到的滑动摩擦力是 N;当F增大到7N时,木块A受到的滑动摩擦力是 N。
【答案】 2 2
【详解】[1]木块A在水平方向受到弹簧测力计的拉力及B对A的摩擦的作用处于平衡,相对地面静止,所受的两个水平拉力是平衡力,大小相等,所以A受到的滑动摩擦力等于弹簧测力的示数为2N,方向水平向右。
[2]当F增大到7N时,A、B间的压力及接触面的粗糙程度不变,所受的滑动摩擦力不变,仍为2N。
17.(2022八年级下·福建宁德·竞赛)如图所示,用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动,物体B静止不动,弹簧测力计示数为2N,B受到的摩擦力大小为 N,地面对A的摩擦力大小为 N。
【答案】 2 4
【详解】[1]B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B平向右的摩擦力为fAB=F示=2N
[2]A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N;因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力F和B对A向左2N的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的平衡可得fBA+f地=F,则地面对A水平向左的摩擦力为f地=F-fBA=6N-2N=4N
18.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为 N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力的作用下,一起向右做匀速直线运动,则 N。
【答案】 0 20
【详解】[1]两物体一起做匀速直线运动时,铁块a没有相对于b滑动,也没有相对于b滑动的趋势,所以,a受到的摩擦力为0N。
[2]两铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动时,b受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以此时b受到的滑动摩擦力大小为20N;将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力的作用下,一起向右做匀速直线运动,此时两铁块对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,两铁块受到的滑动摩擦力不变,仍为20N,两铁块受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,则推力。
试卷第1页,共3页
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