专题10:摩擦力 专项训练-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
2025-05-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2. 摩擦力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 摩擦力 |
| 使用场景 | 同步教学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 505 KB |
| 发布时间 | 2025-05-21 |
| 更新时间 | 2025-05-25 |
| 作者 | 13939790366@45051 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52203141.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题10:摩擦力专项训练
需要掌握的内容
1.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或相对运动的趋势.
2.摩擦力的大小方向
在接触面上与接触面相切,且与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反.
3.摩擦力的大小
(1)0<F静≤Fmax
(2)F滑=μFN
(3)静摩擦计算:静摩擦力大小与正压力无关,根据二力平衡条件或牛顿运动定律间接求解。
4.说明
(1)静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,与运动方向可能相同,也可能相反.
(2)静摩擦力发生在相对静止的两物体之间,受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,运动的物体也可能受静摩擦力作用.
难点突破;
静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法
(2)状态法
根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。
(3)牛顿第三定律法
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向。
经典例题:
(基础篇)
对点练1 摩擦力的有无及方向判断
1.(单选)下列说法中不正确的是( )
A.人走路时,会受到静摩擦力作用
B.武警战士双手握住竖直固定的竹竿匀速上攀时,所受摩擦力的方向是向下的
C.将酒瓶用手竖直握住停留在空中,当增大手的握力时,酒瓶受到的摩擦力不变
D.在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
2.(多选)【传送带模型】关于图中所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是( )
A.B轮带动A轮时沿顺时针方向转动
B.C轮带动D轮时沿逆时针方向转动
C.轮子上M点所受的静摩擦力方向向上
D.皮带上N点所受的静摩擦力方向向下
3.(单选)某同学骑自行车时,地面对前轮的摩擦力为F前1,对后轮的摩擦力为F后1。当他推自行车时,地面对前轮的摩擦力为F前2,对后轮的摩擦力为F后2。( )
A.F前1与F后1同向 B.F前2与F后2同向
C.F前1与车前进方向相同 D.F后2与车前进方向相同
4.如图所示,一同学站在木板上用力向右推木箱,该同学的脚与木板之间没有相对运动。若地面与木板、木箱之间均是粗糙的,下列说法正确的是( )
A.若木箱静止,木板向左运动,则地面对木板的摩擦力方向向右,对木箱没有摩擦力
B.若木板静止,木箱向右运动,则地面对木板的摩擦力方向向右,对木箱的摩擦力方向向左
C.若木板、木箱均静止,地面对木箱和木板均没有摩擦力
D.若木箱向右运动,木板向左运动,则地面对木板的摩擦力方向向左,对木箱的摩擦力方向向右
5.(单选)【传送带模型】如图所示,物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上,且始终与传送带相对静止。关于物块受到的静摩擦力f,下列说法正确的是( )
A.当传送带加速向上运动时,f的方向一定沿传送带向上
B.当传送带加速向上运动时,f的方向一定沿传送带向下
C.当传送带加速向下运动时,f的方向一定沿传送带向下
D.当传送带加速向下运动时,f的方向一定沿传送带向上
6.(多选)【传送带模型】如图6所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是( )
图6
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.B、C两物体受到的摩擦力方向相同
C.B、C两物体受到的摩擦力方向相反
D.若传送带向右加速,A物体受到的摩擦力向右
7.(单选)【连接体模型、整体隔离法】如图所示,沿直线运动的小车内悬挂的小球A和小车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止,关于物块B受到的摩擦力,下列判断正确的是( )
A.物块B不受摩擦力作用
B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向水平向左
C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向水平向右
D.因小车的运动方向不能确定,故物块B受到的摩擦力情况无法判断
8..(单选)如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景,派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后,机器人通过扫码读取目的地信息,并生成最优路线,将不同目的地的包裹送至不同的位置,从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹,下列说法正确的是( )
A.机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后
B.包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的
C.包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力
D.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时,包裹受到向前的摩擦力
对点练2 摩擦力大小的计算
9..(多选)如图所示,重力为500 N的沙发放在水平地面上,某同学沿水平方向推沙发,当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动。沙发运动后,用85 N的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18
B.沙发与地面之间的最大静摩擦力为90 N
C.若用100 N的水平力推静止的沙发,沙发所受的摩擦力大小为100 N
D.若用60 N的水平力推已经运动的沙发,沙发所受的摩擦力大小为85 N
10. (多选)【板块模型、整体隔离法】如图所示,P、Q两物体均重10 N,各接触面的动摩擦因数均为μ=0.3,现在对物体Q施加一向右的水平拉力F=4 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.物体P与物体Q一起向右运动
B.物体P静止不动,物体Q向右运动
C.地面对物体P的水平向左大小为4 N的静摩擦力
D.无论如何加大对物体Q的水平拉力F,物体P都不会向右运动
11.(单选)当今物流业相当发达,货车货运功不可没。如图7所示,司机为方便卸货,在距水平地面的高度为1.2 m的车厢底部与地面之间用长度为2 m的木板搭建了一个斜面。若货物恰好能沿木板匀速下滑,则货物与木板间的动摩擦因数为( )
图7
A. B. C. D.
12.(单选)如图所示,两个完全相同的长木块A、B叠放在粗糙的水平地面上,现用水平恒力F推长木块A,使得长木块A、B一起向右做匀速直线运动。已知两个长木块的质量均为m,长木块之间、长木块与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.长木块A受到6个力的作用
B.地面受到长木块A的摩擦力大小为2μmg
C.长木块A受到长木块B的摩擦力大小为μmg
D.推力F的大小为3μmg
13.(单选)一本质量为m的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数为μ,A4纸与书页间的动摩擦因数为4μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一起运动,则A4纸上面书页的质量应至少大于( )
A. B. C. D.
(能力提升篇)
14.(单选)如图下甲所示,通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)水平向右拉一水平面上质量为5.0 kg的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在t2后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图线,下列说法正确的是(取g=10 m/s2)( )
A.当F=6.0 N时,木块与水平面间的摩擦力f1=8.0 N
B.若继续增大拉力至F=10.0 N,则木块与水平面间的摩擦力f2=10.0 N
C.木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.16
D.木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.17
15.(多选)【连接体模型、整体隔离法】如图所示,大小不同的A.B两个物块用轻绳连接,放在水平面上,A的质量为m,B的质量为M,水平力F作用在物块B上,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,在两个物块沿着水平面向前滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.F越大,地面对物块A的摩擦力越大
B.F越大,地面对物块B的摩擦力越大
C.当物块A受到的摩擦力为零时,物块B受到的摩擦力大小为μMg
D.当物块A受到的摩擦力为零时,物块B受到的摩擦力大小为μ(M+m)g
16.(多选)打印机正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构示意图如图所示,设图中刚好有20张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A.第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向右
B.第10张纸与第11张之间的摩擦力大小为μ1(F+10mg)
C.第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0
D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1>μ2
17.(多选)如图甲所示,在探究摩擦力的实验中,一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的滑动摩擦力大小为15N
B.木箱所受的滑动摩擦力大小为16N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.3
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.32
18.(多选)【实验探究】某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住质量为1kg的物块,物块放在粗糙的质量为2kg的长木板上。假设水平向左拉木板的力F′随时间均匀增加,传感器记录的示数F随时间t变化的图象如图乙所示,取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.长木板一直保持静止状态
B.物块所受滑动摩擦力随时间t增大
C.物块所受最大静摩擦力为7N
D.物块与长木板间的动摩擦因数为0.6
19.(单选)越来越多的人喜欢挑战极限,如图是两位“勇士”参与溜索活动,两倾斜的钢丝拉索分别套有M、N两个滑轮(滑轮与绳之间有可调节的制动片),两滑轮上用安全带系着两位“勇士”,当他们都沿拉索向下滑动时,M上的带子与索垂直,N上的带子始终竖直向下,则以下判断正确的是( )
A.M情况中,滑轮与索之间有摩擦力
B.N情况中,滑轮与索之间无摩擦力
C.M情况中“勇士”做匀速直线运动
D.N情况中“勇士”做匀速直线运动
20.(单选)【板块模型、整体隔离法】如图所示,打印机进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,每张白纸的质量为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力方向水平向左
B.第二、三张白纸间的摩擦力大小为μ2(F+2mg)
C.第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2(F+mg)
D.越靠近底座,白纸间的摩擦力越大
21.(单选)【实验探究】某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左的力T拉木板,传感器记录的F﹣t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是T的大小随时间变化的曲线
C.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
D.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
22.(多选)【数理方法】长木板上表面的一端放有一个木块,木块与木板接触面上装有摩擦力传感器,如图甲所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度θ的变化图像如图乙所示,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.木块与木板间的动摩擦因数μ
B.木块与木板间的动摩擦因数μ
C.木板与地面的夹角为θ2时,木块开始做自由落体运动
D.木板与地面的夹角为θ2时,木块与木板间无弹力
23.(多选)如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的劫摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度逆时针运动时(v1<v2)绳中的拉力分别为FT1、FT2,则下列说法正确的是( )
A.物体受到的摩擦力Ff1<Ff2
B.物体所受摩擦力方向向左
C.FT1=FT2
D.传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为0
24.(单选)【板块模型、整体隔离法】如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是( )
A.B对C有向右的摩擦力
B.C对A有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用
D.C对地面有向左的摩擦力
25..如图所示,木箱A、B的质量分别为20kg和60kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1,为防止木箱A、B之间发生碰撞,在A、B中间安置了一劲度系数为1000N/m的轻质弹簧,初始状态时弹簧为原长,两木箱置于水平地面上静止不动。某搬运工尝试用一个大小为50N的水平力推木箱B,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.木箱A不受摩擦力作用
B.木箱B受到的摩擦力大小为50N
C.弹簧的压缩量为5cm
D.缓慢增大推力,当推力为100N时,木箱B对弹簧的弹力大小为40N
26.(多选)如图所示,悬点O处悬挂一弹性绳,其自然下垂时,下端恰与A处的钉子等高。质量为m的盒子挂在弹性绳下端,稳定后弹性绳的伸长量为h0(盒子未接触木板)。质量为m0的重物放入盒中,盒子压在木板上,测得A与盒子上表面间的高度差为h;缓慢拉动木板,至盒子刚相对木板发生滑动时,盒子通过的距离为x。重力加速度大小为g,最大静摩擦力与滑动摩擦力视作大小相等。下列说法正确的是( )
A.弹性绳的劲度系数为
B.弹性绳的劲度系数为
C.盒子与木板间的动摩擦因数为
D.盒子与木板间的动摩擦因数为
27.【连接体模型、整体隔离法】质量均为m的10块相同的木板叠放在水平面上,如图所示,水平力F施加在某木板上能使木板以共同速度在水平面上匀速运动。从上到下木板编号依次是1到10,木板间动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数为0.6μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求水平力F可以作用在哪块木板上。
参考答案
1.答案 B
解析:人走路时相对地面有向后运动的趋势,故人会受到向前的静摩擦力作用,A正确;握住竖直的竹竿匀速上攀时,由平衡条件可知,双手受到的摩擦力与重力等大反向,方向竖直向上,B错误;手握住酒瓶,增大手的握力,会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力,但酒瓶受到的摩擦力不变,始终与重力等大反向,C正确;在结冰的水平路面上撒些细土,会增大人与路面间的动摩擦因数,从而增大人与路面间的最大静摩擦力,D正确。
2.【解答】解:A、若A是主动轮,要出现图甲中下方传送带绷紧状态,A轮应带动B轮沿顺时针方向旋转;同理若B是主动轮,要出现图中下方传送带绷紧状态,上方传送带松弛状态,B轮应带动A轮沿逆时针方向旋转,故A错误;
B、若要出现图乙中上方传送带绷紧状态,下方传送带松弛状态,可以是C作为主动轮带动D轮沿逆时针方向旋转;也可以是D作为主动轮带动C轮沿顺时针方向旋转,故B正确;
C、结合A的分析可知,若A是主动轮,B为从动轮,B轮沿顺时针方向旋转,所以B轮上的M点受到的摩擦力的方向与运动的方向相同,为向下;若B是主动轮,应为B轮带动A轮沿逆时针方向旋转,此时B轮上的M点受到的摩擦力的方向与运动的方向相反,也向下,故C错误;
D、结合B的分析可知,若C作为主动轮带动D轮沿逆时针方向旋转,皮带相对于轮子有逆时针转动的趋势,所以皮带上N点所受的静摩擦力方向向下;若是D作为主动轮带动C轮沿顺时针方向旋转,则D轮相对于皮带有顺时针方向转动的趋势,皮带上N点所受的静摩擦力方向也向下,故D正确。
故选:BD。
3.【解答】解:A、骑车前进时,后轮是主动轮,在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势,故受向前的摩擦力F前1,前轮是从动轮,它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势,故受向后的摩擦力F前1,F前1与F后1反向,故A错误;
B、推自行车前进时,地面对前后轮的摩擦力F前2、F后2方向都向后,故B正确;
CD、地面对前轮的摩擦力F前1向后,推自行车时地面对后轮的摩擦力F后2向后,均与车前进方向相反,故CD错误。故选A
故选:B。
4.答案 B
解析 若木箱静止,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向右,木箱有向右运动的趋势,受到向左的静摩擦力,选项A错误;若木板静止,木箱向右运动,则地面对木板的静摩擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项B正确;若木板、木箱均静止,地面对木箱有向左的静摩擦力,地面对木板有向右的静摩擦力,选项C错误;若木箱向右运动,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项D错误。
5.【解答】解:AB、当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知合力沿传送带向上:f﹣mgsinθ=ma,故A正确,B错误;
CD、当传输带加速向下运动时,mgsinθ+f=ma,当a=gsinθ时静摩擦力为零,当a>gsinθ时静摩擦力沿斜面向下,当a<gsinθ时静摩擦力沿斜面向上,故CD错误。
故选:A。
6.答案 BD
解析:A物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动或相对运动趋势,即无摩擦力作用,故A错误;B、C两物体虽运动方向不同,但都处于平衡状态,由沿传送带方向所受合力为零可知,B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,故B正确,C错误;若传送带向右加速,根据牛顿第二定律,可知A受到向右的摩擦力,故D正确。
7.答案 B
解析 对小球A受力分析,它受绳的拉力和自身重力作用,两力的合力水平向左,且大小恒定,故小车有向左的恒定加速度,则物块B也有水平向左的加速度。由受力分析知,物块B必受到水平向左的摩擦力,且大小恒定,故B正确,A、C、D错误。
8.答案 A
解析:机器人加速前进时,相对包裹水平托盘有向前运动的趋势,包裹对水平托盘的摩擦力方向向后,A正确;包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的,B错误;包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对作用力和反作用力,C错误;包裹随着机器人一起做匀速直线运动时,包裹加速度为零,故此时不受到摩擦力,D错误。
1.答案 B
解析:人走路时相对地面有向后运动的趋势,故人会受到向前的静摩擦力作用,A正确;握住竖直的竹竿匀速上攀时,由平衡条件可知,双手受到的摩擦力与重力等大反向,方向竖直向上,B错误;手握住酒瓶,增大手的握力,会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力,但酒瓶受到的摩擦力不变,始终与重力等大反向,C正确;在结冰的水平路面上撒些细土,会增大人与路面间的动摩擦因数,从而增大人与路面间的最大静摩擦力,D正确。
2.【解答】解:A、若A是主动轮,要出现图甲中下方传送带绷紧状态,A轮应带动B轮沿顺时针方向旋转;同理若B是主动轮,要出现图中下方传送带绷紧状态,上方传送带松弛状态,B轮应带动A轮沿逆时针方向旋转,故A错误;
B、若要出现图乙中上方传送带绷紧状态,下方传送带松弛状态,可以是C作为主动轮带动D轮沿逆时针方向旋转;也可以是D作为主动轮带动C轮沿顺时针方向旋转,故B正确;
C、结合A的分析可知,若A是主动轮,B为从动轮,B轮沿顺时针方向旋转,所以B轮上的M点受到的摩擦力的方向与运动的方向相同,为向下;若B是主动轮,应为B轮带动A轮沿逆时针方向旋转,此时B轮上的M点受到的摩擦力的方向与运动的方向相反,也向下,故C错误;
D、结合B的分析可知,若C作为主动轮带动D轮沿逆时针方向旋转,皮带相对于轮子有逆时针转动的趋势,所以皮带上N点所受的静摩擦力方向向下;若是D作为主动轮带动C轮沿顺时针方向旋转,则D轮相对于皮带有顺时针方向转动的趋势,皮带上N点所受的静摩擦力方向也向下,故D正确。
故选:BD。
3.【解答】解:A、骑车前进时,后轮是主动轮,在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势,故受向前的摩擦力F前1,前轮是从动轮,它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势,故受向后的摩擦力F前1,F前1与F后1反向,故A错误;
B、推自行车前进时,地面对前后轮的摩擦力F前2、F后2方向都向后,故B正确;
CD、地面对前轮的摩擦力F前1向后,推自行车时地面对后轮的摩擦力F后2向后,均与车前进方向相反,故CD错误。故选A
故选:B。
4.答案 B
解析 若木箱静止,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向右,木箱有向右运动的趋势,受到向左的静摩擦力,选项A错误;若木板静止,木箱向右运动,则地面对木板的静摩擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项B正确;若木板、木箱均静止,地面对木箱有向左的静摩擦力,地面对木板有向右的静摩擦力,选项C错误;若木箱向右运动,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项D错误。
5.【解答】解:AB、当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知合力沿传送带向上:f﹣mgsinθ=ma,故A正确,B错误;
CD、当传输带加速向下运动时,mgsinθ+f=ma,当a=gsinθ时静摩擦力为零,当a>gsinθ时静摩擦力沿斜面向下,当a<gsinθ时静摩擦力沿斜面向上,故CD错误。
故选:A。
6.答案 BD
解析:A物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动或相对运动趋势,即无摩擦力作用,故A错误;B、C两物体虽运动方向不同,但都处于平衡状态,由沿传送带方向所受合力为零可知,B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,故B正确,C错误;若传送带向右加速,根据牛顿第二定律,可知A受到向右的摩擦力,故D正确。
7.答案 B
解析 对小球A受力分析,它受绳的拉力和自身重力作用,两力的合力水平向左,且大小恒定,故小车有向左的恒定加速度,则物块B也有水平向左的加速度。由受力分析知,物块B必受到水平向左的摩擦力,且大小恒定,故B正确,A、C、D错误。
8.答案 A
解析:机器人加速前进时,相对包裹水平托盘有向前运动的趋势,包裹对水平托盘的摩擦力方向向后,A正确;包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的,B错误;包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对作用力和反作用力,C错误;包裹随着机器人一起做匀速直线运动时,包裹加速度为零,故此时不受到摩擦力,D错误。
9.答案 BD
解析 用85 N的水平力可使沙发保持匀速直线运动,则沙发的滑动摩擦力f=85 N,由f=μFN=μG可知,沙发与地面之间的动摩擦因数μ==0.17,A错误;由于当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动,可知最大静摩擦力为90 N,B正确;100 N的水平推力大于最大静摩擦力,沙发所受摩擦力为滑动摩擦力,即85 N,C错误;由于沙发处于运动状态,所以即使缩小水平力的大小,其所受摩擦力仍为滑动摩擦力,则沙发所受的摩擦力大小为85 N,D正确。
10.答案 BD
解析 设P、Q两物体的重力均为G,由题意可得P受到地面的最大静摩擦力fP=μ·2G=6 N,同理Q受到P的最大静摩擦力为fQ=μG=3 N,根据fP与fQ的大小关系,结合向右水平拉力F=4 N可得,物体P静止不动,物体Q向右运动,故A错误,B正确;对物体P受力分析,其在水平方向上受到Q向右的摩擦力,受到地面向左的摩擦力,根据受力平衡可知地面对物体P施加向左的摩擦力f地P=fQ=3 N,故C错误;由A、B项分析可得,P受到地面的最大静摩擦力为6 N,Q对P的最大静摩擦力为3 N<6 N,所以当加大对物体Q的水平拉力F时,物体P不会向右运动,故D正确。
11.答案 A
解析 根据题意,设货物的质量为m,木板的倾角为θ,货物与木板间的动摩擦因数为μ,对货物,根据物体的平衡条件有mgsinθ=μmgcosθ,又有tanθ==,解得μ=,故A正确。
12.答案 B
解析 对长木块B受力分析,由于长木块A、B一起向右做匀速直线运动,故B水平方向上不受摩擦力。对长木块A受力分析,受到重力、B对A的压力、地面对A的支持力、水平的推力F、地面对A的摩擦力,故长木块A受到5个力的作用,A错误;长木块A受到地面的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=μFN=2μmg,由牛顿第三定律知,地面受到长木块A的摩擦力大小为2μmg,B正确;长木块B水平方向上不受摩擦力,故长木块A受到长木块B的摩擦力大小为0,C错误;对A、B系统受力分析,根据平衡条件可知F=f=2μmg,D错误。
13.答案 B
解析 书恰好运动时,设A4纸上面的书页的质量为m0,由2×4μm0g=μmg,解得m0=,若要A4纸和书一起运动,A4纸上面的书页的质量越大越容易一起拉动,所以m0≥,A、C、D错误,B正确。
14.答案 C
解析 由图可知,木块的最大静摩擦力为8.5 N>6 N,当外力小于最大静摩擦力时,木块静止,受力平衡有f1=F=6.0 N,故A错误;木块的最大静摩擦力为8.5 N<10 N,当外力大于最大静摩擦力时,木块滑动,此时木块受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,故B错误;木块滑动摩擦力大小为8 N,有μ====0.16,故C正确,D错误。
15.【解答】解:AB、对AB整体研究,整体受到的滑动摩擦力恒为f=μ(m+M)g,
由牛顿第二定律可有:F﹣f=(m+M)a,所以拉力F越大,加速度越大;
对A研究,设绳的拉力为T,绳与水平方向的夹角为θ,
则:Tcosθ﹣μ(mg﹣Tsinθ)=ma,变形得:
所以,在物块A不离开地面的情况下,加速度越大T越大,A对地面的压力越小,B对地面的压力越大,地面对A的滑动摩擦力越小,地面对B的滑动摩擦力越大,但两物体所受摩擦力之和保持f=μ(m+M)g不变,故A错误,B正确;
CD、当物块A受到的摩擦力为零时,B受到的摩擦力大小为μ(m+M)g,故C错误,D正确。
故选:BD。
16.【解答】解:A、第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力f,相对与第2张纸向右运动,根据平衡条件可知,第1张纸必然受到第二张纸向左的摩擦力。根据相互作用力方向相反的特征,第2张纸受到第1张纸向右的摩擦力,故A正确。
BC、第20张与摩擦片之间的摩擦力及第10张纸与第11张纸之间的摩擦力都是静摩擦力,对纸张根据受力平衡条件,可知,大小均为f2,故BC错误。
D、搓纸轮对第1张纸的摩擦力最大值为f1=μ1F,第一张纸受到第二张纸滑动摩擦力f2=μ2(mg+F),要做到“每次只进一张纸”,需满足f2<f1,即μ2(mg+F)<μ1F,正常情况下,F>>mg,忽略mg,有μ1>μ2,故D正确。
故选:AD。
17.【解答】解:A、由图乙可知当拉力增大16N时木箱开始运动,此后受到的是滑动摩擦力,由图可知,滑动摩擦力为15N,故A正确,B错误;
CD、当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg,解得μ===0.3,故C正确,D错误。
故选:AC。
18.【解答】解:A、以物块为研究对象,物块一直受力平衡。由图乙可知,开始拉力F从0增大7N的过程中,一直与长木板给的静摩擦力平衡,之后物块与长木板相对滑动,故A错误;
B、当物块与木板发生相对滑动时,此时物块受到滑动摩擦力恒定,为6N,故B错误;
C、由图乙可知,最大静摩擦力为7N,故C正确;
D、物块受到的滑动摩擦力为f=6N,根据f=μFN=μmg可得,故D正确
故选:CD。
19【解答】解:AC、设钢索与水平面夹角为θ,对M滑轮下的勇士进行受力分析可知,由于M上的带子与索垂直,加速度a=gsinθ,因此与滑轮M一起斜向下做加速运动,对M滑轮与勇士整体受力分析,二者加速度相同,等于gsinθ,M不受摩擦力,故AC错误;
BD、对N的勇士受力分析,只受重力和竖直向上的绳上的拉力,合外力为0,此时为匀速直线运动,再对N滑轮与勇士整体受力分析,想要匀速直线运动,N与索道之间必定有摩擦,故B错误,D正确;
故选:D。
20.【解答】解:A.第1张纸在滚轮的摩擦力作用下向右运动,第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向向左,则滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向右,故A错误;
B.第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f12=μ2(F+mg);第二张白纸处于静止状态,第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力,大小等于第一、二张白纸间的摩擦力,即f23=f12=μ2(F+mg),故B错误;
C.第三张白纸处于静止状态,第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力,大小等于第二、三张白纸间的摩擦力,即f34=f23=μ2(F+mg),故C正确;
D.除第一张白纸外,其余所有白纸均处于静止状态,白纸间的摩擦力均为μ2(F+mg),大小相等。故D错误。
故选:C。
21.【解答】解:AB.为了能研究摩擦力随时间的变化曲线,故物块一直要处于静止状态,根据平衡条件可知向左的摩擦力和向右轻绳的拉力大小相等,图乙是轻绳向右的拉力随时间变化曲线,故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线,由图乙可知轻绳向右的拉力先增大后减小,最后趋于不变,故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用,所以不需要让木板保持匀速运动,故AB错误;
C.根据滑动摩擦力的计算公式
f=μFN=μmg
可知,由于不知道物块的重力,故无法求出物块与木板间的动摩擦因数,故C错误;
D.由图可知,最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7,故D正确。
故选:D。
22.【解答】解:AB、设木块质量为m,分析甲、乙两图可知,当0≤θ<θ1时,木块相对木板处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力,当θ=θ1时,木块开始相对木板向下滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,则有
f1=μmgcosθ1
解得木块与木板间的动摩擦因数为:μ
故A正确,B错误;
C、当θ≥θ1时,木块开始相对木板向下滑动;木板与地面的夹角为θ2时,所受滑动摩擦力为零,即f1=μmgcosθ2=0,可得此时θ2=90°,木块开始做竖直方向的匀加速运动,但此时在竖直方向的速度不为零,故不是自由落体运动(要求初速度为零),故C错误;
D、木板与地面的夹角为θ2时(即90°),木块只受重力作用,与木板间无弹力,故D正确。
故选:AD。
23.【解答】解:ABC、对木块受力分析,受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f,如图所示,
由于滑动摩擦力与相对速度无关,两种情况下的受力情况完全相同,根据共点力平衡条件,必然有:f1=f2,FT1=FT2,
根据滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,即物体受到向左的滑动摩擦力,故A错误,BC正确;
D、当传送带的速度足够大时,物体仍对传送带有压力作用,所以滑动摩擦力不会为零,故D错误。
故选:BC。
24.【解答】解:三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零。
A、以B为研究对象,B水平方向受到向右的拉力F作用,根据平衡条件得知,C对B有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与F平衡,根据牛顿第三定律得知,B对C有向右的静摩擦力,故A正确;
B、对A研究,由平衡条件得知:C对A没有摩擦力,否则A受力不平衡,不可能匀速直线运动,故B错误;
CD、以整体为研究对象,由平衡条件得知:地面对C有向左的滑动摩擦力,则C对地面有向右的滑动摩擦力,故C受到两个摩擦力,故CD错误。
故选:A。
25.【解答】解:ABC、木箱B受到的最大静摩擦力fmb=umbg=0.1×60×10N=60N,推力F=50N时,推力小于木箱B受到的最大静摩擦力,所以推不动木箱B,弹簧不被压缩,弹力等于零,木箱A不受摩擦力作用,由平衡条件知,木箱B受到的静摩擦力大小等于推力,为50N,故AB正确,C错误;
D、此时推力F′=100N大于AB滑动摩擦力之和μ(mA+mB)g=0.1×(20+60)×10N=80N,当系统加速稳定时,以整体为研究对象,由牛顿第二定律:F﹣μ(ma+mb)g=(ma+mb)a,解得:a=0.25m/s2,对A用牛顿第二定律:T﹣μmag=maa,解得:T=25N,此时弹簧压缩到最短,弹力最大,所以弹簧弹力一直小于40N,故D错误。
故选:AB。
26.解:AB.将质量为m的盒子挂在弹性绳下端,根据平衡条件和胡克定律kh0=mg
解得:
故B正确,A错误;
CD.相对木板刚发生滑动时,弹性绳与水平方向夹角为θ,弹性绳的伸长量
根据胡克定律,弹力F弹=kΔx
根据数学知识
据平衡条件,竖直方向
F弹sinθ+N=(m+m0)g
滑动摩擦力f=μN=μ[(m+m0)g﹣F弹sinθ]
水平方向F弹cosθ=f
代入数据联立解得:
故C正确,D错误;
故选:BC。
27.【分析】先隔离法分析上面木板能共同运动时的临界情况,然后整体法分析整体运动所需的拉力。
【解答】解:设水平力F作用在第n块木板上,则对n及以上木板为研究对象,则由力的平衡得:F﹣fn=0,
fn≤μnmg,
由于整体做匀速运动,因此有F=0.6μ×10mg,
解得n≥6,
由此可知,水平力F可以作用在n≥6的所有木板上;
答:水平力F可以作用在n≥6的所有木板上。
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