作业(7) 摩擦力-【假期作业】2024年新教材高一物理寒假假期作业

　　　　　　摩擦力 知识点一　滑动摩擦力 1.滑动摩擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 2.滑动摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切且与物体相对运动的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 3.滑动摩擦力的大小计算 (1)公式法：根据公式Ff＝μFN计算。 (2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 1.如图所示，拉动木块在粗糙程度不变的水平桌面上向右做直线运动。以下说法中正确的是(　　) A.木块受到的摩擦力方向向右 B.桌面对木块的支持力和木块对桌面的压力是一对平衡力 C.如果拉力大小改变，摩擦力大小也会改变 D.若弹簧测力计示数为5 N，此时木块受到的摩擦力不一定为5 N 2.(多选)如图甲所示，一静止在水平面上的物体，质量为2 kg，在水平弹簧作用下，2 s末开始缓慢滑动，此时弹簧伸长了6 cm，弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。以下说法正确的是(　　) A.t＝1 s时，物体受到的静摩擦力大小为3 N B.物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.3 C.弹簧的劲度系数为200 N/m D.整个过程中，物体受到的摩擦力与拉力都不相等 摩擦力大小的计算方法 (1)计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。 (2)滑动摩擦力用公式Ff＝μFN求解，静摩擦力的大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求解。如果物体处于静止状态，或做匀速直线运动时，可利用二力平衡条件求解静摩擦力。 (3)正压力相同时，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，如不加说明，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，此时最大静摩擦力也可由公式Fmax＝μFN求得。　 知识点二　静摩擦力 1.静摩擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动趋势。 2.静摩擦力的大小 (1)范围：0<F≤Fmax。 (2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 (3)静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比。 3.如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法不正确的是(　　) A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上 B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大 C.若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向 D.若木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用 4.(多选)将木块(含槽中钩码)放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，弹簧测力计的指针下轻塞一个可以随指针移动的小纸团，用于记录指针到达的最大位置。缓慢增大拉力，直至木块相对长木板开始移动。下列说法中正确的是(　　) A.木块开始运动前，木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数 B.木块发生运动时，木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数 C.木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧测力计示数 D.增大木块(含槽中钩码)的质量，小纸团最终所在位置不会改变 如图所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m，当用于缓慢抬起一端时，木板受到的压力和摩擦力将怎样变化？ 【错解】　以木板上的物体为研究对象。物体受重力、摩擦力、支持力。因为物体静止，则根据牛顿第二定律 错解一：据式①知道θ增加，f增加。 错解二：另有错解认为据式②知θ增加，N减小则f＝μN说明f减少。 【错解原因】　错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程认识透。只抓住一个侧面，缺乏对物理情景的分析。若能从木块相对木板静止入手，分析出再抬高会相对滑动，就会避免错解一的错误。若想到f＝μN是滑动摩擦力的判据，就应考虑滑动之前怎样，也就会避免错解二。 【分析解答】　以物体为研究对象，物体受重力、摩擦力、支持力，如图所示。物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。静止时可以依据错解一中的解法，可知θ增加，静摩擦力增加。当物体在斜面上滑动时，可以同错解二中的方法，据f＝μN，分析N的变化，知f滑的变化。θ增加，滑动摩擦力减小。在整个缓慢抬起过程中y方向的方程关系不变。依据错解中式②知压力一直减小。所以抬起木板的过程中，摩擦力的变化是先增加后减小。压力一直减小。 1.(多选)关于摩擦力与弹力，下列说法正确的是(　　) A.两物体间有弹力作用时，物体间一定也有摩擦力 B.两物体间有摩擦力作用时，物体间也一定有弹力 C.两个物体间的弹力和摩擦力的方向总是相互垂直的 D.受到滑动摩擦力的物体一定是运动的，受到静摩擦力的物体一定是静止的 2.如图所示为一辆幼儿自行车(前轮为驱动轮)，当小朋友骑行该自行车时，车轮所受摩擦力情况是(　　) A.前轮所受摩擦力向后，后轮所受摩擦力向前 B.前轮所受摩擦力向前，后轮所受摩擦力向后 C.前轮、后轮所受摩擦力均向前 D.前轮、后轮所受摩擦力均向后 3.(2024·阜新高一期末)如图是一款手动轮椅，该轮椅共有4个轮子，人用双手推动手轮圈，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 4.(2024·北京房山高一期末)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，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零开始缓慢增大。下列说法不正确的是(　　) 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 5.如图所示，两个质量均为1 kg的相同物块A、B用一个劲度系数为500 N/m的轻弹簧连接，两物块都处于静止状态。现用竖直力F缓慢地向上拉物块A，直到物块B刚好离开水平地面为止。取g＝10 m/s2，这个过程中物块A移动的距离是(　　) A.1 cm B.2 cm C.4 cm D.8 cm 6.(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.木箱与地面间的最大静摩擦力为20 N B.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.20 C.当F＝20 N时，木箱受到的摩擦力为静摩擦力 D.当F＝25 N时，木箱在地面上做匀速直线运动 7.(2024·广西卷)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3，则(　　) A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1＝Ff2<Ff3 C.Ff1＝Ff3<Ff2 D.Ff1＝Ff2＝Ff3 8.(多选)(2024·湛江高一期末)如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是(　　) A.灯头对支架的压力方向竖直向下 B.整个台灯所受的合力为零 C.台灯受到水平向右的摩擦力 D.若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变小 9.(2024·浙江杭州高一期末)用劲度系数400 N/m的轻弹簧连接物块A、B，它们的质量均为5 kg，与地面的动摩擦因数均为0.2，现用水平拉力F作用在物块B上，恰好使两物块均做匀速直线运动，且轻弹簧未超出弹性限度，如图所示。g取10 m/s2，则轻弹簧的形变量为(　　) A.伸长25.0 cm B.伸长12.5 cm C.伸长5.0 cm D.伸长2.5 cm 10.(2024·威海高一阶段练习)如图甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简单装置。方木块放在水平长木板上，方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上。长木板下面有轮子可以滚动，用一个平稳的水平力向左推动木板，木板向左缓慢移动，待弹簧测力计的指针稳定后，读出测力计的读数Ff。在方木块上放砝码可以改变它对长木板的压力F的大小。将测得的各组Ff和F的数据用圆点标于坐标图上，如图乙所示。请你根据各点表示的数据描出Ff­F图线，求出方木块与长木板间的动摩擦因数μ。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 作业(七)　摩擦力 [考点突破]——跟踪训练 1.D　2.AB 3.B　木块在推力作用下静止时，处于平衡态，受推力F、重力G、向上的静摩擦力f和向右的支持力N，如图。 根据共点力平衡条件F＝N，mg＝f，当推力增大时，物体仍然保持静止，故静摩擦力的大小不变，始终与重力平衡，故A正确，B错误；若木块沿墙壁向下运动，垂直墙壁方向受力平衡，则墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向，故C正确； 撤去推力后，墙壁对物体的支持力减小为零，故摩擦力减为零，物体只受重力，做自由落体运动，故D正确。本题选不正确的，故选B。 4.AC　木块开始运动前，处于平衡状态，木块受到的摩擦力与拉力平衡，木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数，故A正确；缓慢增大拉力，直至木块相对长木板开始移动，此时木块受到的最大静摩擦力恰好等于弹簧测力计的拉力，即木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧测力计示数，故C正确；木块发生运动时，拉力等于最大静摩擦力，受到的拉力大于滑动摩擦力，木块与长木板间的摩擦力大小小于弹簧测力计示数，故B错误；增大木块(含槽中钩码)的质量，根据f＝μmg可知，最大静摩擦力增大，则小纸团最终所在位置会改变，故D错误。故选AC。 [综合训练] 1.BC　2.B　3.D　4.D 5.C　最初，由两物块都处于静止状态可知，弹簧弹力F1＝mg＝1×10 N＝10 N，所以弹簧的压缩量为x1＝＝2 cm。物块B刚好离开水平地面时，弹簧弹力F2＝mg＝1×10 N＝10 N，其伸长量为x2＝＝2 cm，物块A移动的距离是x＝x1＋x2＝4 cm，故选C。 6.BC　由题图乙发现当摩擦力达到21 N后突然减小到20 N之后保持不变，故木箱与地面间的最大静摩擦力为21 N，故A错误；由题图乙知，木箱与地面间的滑动摩擦力为20 N，根据f＝μmg，解得μ＝0.20，故B正确；当F＝20 N时，摩擦力仍然在增大，木箱仍然静止，木箱受到的摩擦力为静摩擦力，故C正确；当F＝25 N时，木箱滑动，且推力大于滑动摩擦力，故木箱做匀加速直线运动，故D错误。 7.D　根据滑动摩擦力的公式Ff＝μFN，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即Ff1＝Ff2＝Ff3，故选D。 8.AB　灯头对支架的压力方向垂直于接触面向下，桌面水平，故方向竖直向下，A正确；台灯处于静止状态，处于平衡状态，整个台灯所受的合力为零，B正确；台灯静止，且水平方向上没有运动趋势，故不受摩擦力，C错误；将灯头向前调节一点(台灯未倒)，仍然保持平衡状态，桌面对台灯的支持力仍等于台灯的重力大小，故不变，D错误。 9.D　以物块A为研究对象，根据平衡条件F弹＝μmg，F弹＝kΔx，解得Δx＝2.5 cm，故选D。 10.解析　作出Ff­F图像如图所示，由Ff＝μF，可知图像的斜率k＝μ＝＝0.2。 答案　见解析图　0.2 学科网（北京）股份有限公司 $$