3.2 摩擦力 -2025-2026学年高一上学期物理分层同步作业练习专题教案(人教版2019必修第一册)
2025-07-03
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普通
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 | 教案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 364 KB |
| 发布时间 | 2025-07-03 |
| 更新时间 | 2025-09-28 |
| 作者 | 启航学习社 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52868048.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本文围绕“摩擦力”展开,涵盖滑动摩擦力与静摩擦力的产生条件、大小及方向等核心知识点。承接“相互作用——力”背景,为后续力学学习奠基。通过习题训练等环节,培养学生物理观念、科学思维等核心素养,强化对摩擦力概念的理解与应用。
本设计创新点在于以丰富多样的生活实例为切入点,采用讲练结合的特色教法。从学生层面看,能提升其分析和解决问题的能力;从教师层面看,提供了清晰授课路径;从课堂效果看,有效突破摩擦力分析这一教学难点。
内容正文:
第三章 相互作用——力
课时3.2 摩擦力
1. 知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2. 知道动摩擦因数,能用Ff=μFN计算滑动摩擦力的大小。
3. 知道静摩擦力产生的条件,会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向,知道最大静摩擦力的概念。
考点 静摩擦力和滑动摩擦力的对比
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力
两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力
产生条件
① 相互接触;② 相互挤压;③ 接触面粗糙
有相对运动趋势
有相对运动
大小
① 静摩擦力Ff 的大小,与正压力无关,满足 0 < Ff ≤ Fmax(最大静摩擦力);
② 最大静摩擦力Fmax的大小与正压力大小有关;
滑动摩擦力的大小与正压力成正比,
即
方向
沿着接触面
并且跟物体相对运动趋势的方向相反
并且跟物体的相对运动的方向相反
方法技巧:
(1) 在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析。
(2) 受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的。
(3) 摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力。
基础过关练
题组一 滑动摩擦力的方向
1.(2025天津新华中学月考)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的有 ( )
A.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.有滑动摩擦力不一定有压力
C.滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力方向垂直
D.只有运动的物体才受到滑动摩擦力作用
2.(2025安徽蚌埠期末)一学习小组在探究摩擦力时,将自行车倒立放置,让后轮逆时针转动,随后在后轮最高点轻轻放上一硬纸板,如图所示,下列分析正确的是 ( )
A.硬纸板受到静摩擦力的作用
B.轮胎转动越快,硬纸板受到的摩擦力越大
C.硬纸板受到向左的摩擦力,从而向左飞出
D.硬纸板受到向右的摩擦力,从而向左飞出
3.(创新题·新情境)(2025福建龙岩期末)2024年12月4日,我国“春节”申遗成功。春节贴“福”字是民间由来已久的风俗,
某同学正在写“福”字,他在水平桌面上平铺一张红纸,并用镇纸压住红纸边缘以防止打滑,整个书写过程中红纸和镇纸始终保持静止。则该同学在书写过程中 ( )
A.提笔竖直静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力大小成正比
B.向右行笔时,毛笔对红纸的摩擦力方向向右
C.向右行笔时,桌面对红纸的摩擦力方向向右
D.向右行笔时,镇纸受到向右的摩擦力作用
题组二 滑动摩擦力的大小
4.(2025北京北师大附中期中)
如图所示,物体的重力G=100 N,在水平地面上向左运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.20。在运动过程中,它还受到一个水平向右、大小为10 N的力F的作用,下列说法正确的是 ( )
A.物体受到的摩擦力大小是10 N,方向向左
B.物体受到的摩擦力大小是20 N,方向向左
C.物体受到的摩擦力大小是20 N,方向向右
D.物体受到的摩擦力大小是10 N,方向向右
5.(经典真题)(2024广西,2)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
6.(2025江苏镇江中学期中)如图所示,一木板B放在水平面上,木块A放在木板B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳与墙壁连接,用力F向左拉动木板B,使它以速度v做匀速运动,这时轻绳的张力为FT,下列说法中正确的是 ( )
A.木块A受到静摩擦力,方向向右
B.木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT
C.若木板B以2v的速度匀速运动,则A受到的摩擦力大小等于2FT
D.若木板B以2v的速度匀速运动,则向左的拉力大小为2F
7.(2025江苏无锡期中)如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,墙面与木块之间的动摩擦因数为μ,且木块受到水平力F的作用,重力加速度为g,则 ( )
A.若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μmg
B.若木块静止,当F增大时,木块受到的摩擦力随之增大
C.若木块沿墙壁向下运动,但水平力F逐渐减小,则木块受到的摩擦力大小也逐渐减小
D.若开始时木块静止,当撤去F后,木块沿墙壁下滑时,木块将会受到向上的滑动摩擦力
题组三 静摩擦力的有无及方向的判定
8.(2025河北邢台第一中学期中)如图甲所示,订书机是一种常见的文具,其底座前端有弧形凹槽。压下订书钉,使其穿过纸张后进入弧形凹槽,订书钉在凹槽的作用下向内弯曲后,即可完成装订。如图乙所示,当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时,下列关于凹槽在A点对订书钉末端的力的相关说法正确的是 ( )
A.弹力方向竖直向上
B.弹力方向水平向右
C.摩擦力方向沿凹槽在A点的切线斜向上
D.摩擦力方向沿凹槽在A点的切线斜向下
9.(2024江苏盐城亭湖高级中学月考)某武警战士爬杆训练的场景如图所示,战士先匀速竖直向上爬升,到最高处后抱着杆滑下来,下列说法正确的是 ( )
A.爬升时,由于战士相对于杆向上运动,故摩擦力方向向下
B.爬升时,抱杆抱得越紧,战士所受摩擦力越大
C.下滑时,抱杆抱得越紧,战士所受摩擦力越大
D.整个过程中,手握得越紧,杆与手之间的动摩擦因数就会越大
10.(2025江苏无锡锡东高级中学期中)如图所示,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 ( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C.B受到的摩擦力沿传送带向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
题组四 静摩擦力的大小
11.(2025北京八一学校期中)如图甲所示,水平木板上有质量m=3.75 kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F的作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小如图乙所示,取重力加速度g=10 m/s2,下列判断不正确的是 ( )
A.t=1 s时拉力F等于零
B.t=8 s时拉力F可能等于5 N
C.物块与木板间的动摩擦因数为0.08
D.物块与木板间的动摩擦因数为0.11
12.(2025福建福州第一中学期末)如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则A与B的质量之比为 ( )
A.
13.(2025江苏苏州南航附中期中)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2μ,设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,使书与A4纸一起运动,则A4纸上面书页的质量为 ( )
A.
题组五 测定动摩擦因数
14.(2025福建漳州期中)某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力时,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示,则:
(1)弹簧的劲度系数为 N/m。
(2)为了用弹簧测力计测定两木块A、B间的动摩擦因数μ,两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为 (选填“甲”或“乙”)方案更合理。
②甲方案中,若A和B的重力分别为20.0 N和40.0 N。当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0 N,b的示数为30.0 N,则A、B间的动摩擦因数为 。
15.(2024河北保定联考)某物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。取重力加速度大小g=10 m/s2,计算结果均保留三位有效数字。
(1)用弹簧测力计测量10个相同的小铁片受到的总重力,其示数如图乙所示,则弹簧测力计的示数F0= N,每个铁片的质量m= kg。
(2)将绕过定滑轮的柔软轻绳两端分别与木块和弹簧测力计连接,在木块上放上铁片;调整实验桌使木板水平,调整滑轮位置使滑轮与木块间的轻绳与木板平行。
(3)在木块上放一个铁片,向左缓慢拉动木板,待弹簧测力计指针稳定时读出弹簧测力计的示数。
(4)每次往木块上添加一个铁片,重复步骤(3)。根据实验数据,作出弹簧测力计的示数F与铁片个数n的关系图像,如图丙所示,则木块与木板间的动摩擦因数μ= ,木块的质量M= kg。
(5)本实验中,木板下表面与实验桌间是否有摩擦对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
能力提升练
题组一 摩擦力的突变问题
1.(2025山东菏泽期中)如图所示,从t=0时刻开始,质量为m=20 kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动,同时给物体施加一个水平向左的恒力F=10 N。已知物体与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取向右为正方向,重力加速度大小g取10 m/s2,则物体所受摩擦力Ff随时间变化的图像正确的是 ( )
2.(2025江苏扬州高邮中学月考)如图所示,质量分别为4 kg、3 kg的木块A、B用轻质弹簧连接并置于粗糙水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为0.3,弹簧的劲度系数为400 N/m,且弹簧伸长了2.0 cm,A、B和弹簧组成的系统处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。现用F=10 N的水平拉力向右拉木块B,则力F作用后 ( )
A.木块A所受摩擦力的大小是12 N
B.木块A所受摩擦力的大小是10 N
C.木块B所受摩擦力的大小是9 N
D.木块B所受摩擦力的大小是2 N
3.(2025广东深圳期中)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码的总质量为0.5 kg,弹簧测力计读数为3 N,滑轮摩擦不计,重力加速度g取10 m/s2。若轻轻取走盘中0.4 kg的砝码,将会出现的情况是 ( )
A.弹簧测力计的读数变小
B.A将向左运动
C.A对桌面的摩擦力变小
D.A所受的摩擦力方向发生改变
4.(2025江苏南京金陵中学期中)如图甲所示,质量均为m的A、B两个物体叠放在水平面上,A物体通过水平绳与力传感器连接。t=0时刻,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在B物体上,力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,k、t1、t2已知,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是(重力加速度为g) ( )
A.0~t1时间内B相对于A有向右运动的趋势
B.水平面与B之间的滑动摩擦力大小为kt2
C.A、B之间的动摩擦因数μAB=
D.B与水平面间的动摩擦因数μ=
题组二 摩擦力的综合分析与计算
5.(2025江苏苏州期中)如图所示,水平桌面上平放有36张卡片,每张卡片的质量均为m。用一手指以方向竖直向下、大小为F的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,第1张卡片跟随手指一起滑出,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是(重力加速度为g) ( )
A.第1张卡片受到第2张卡片的摩擦力方向向右
B.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
C.第36张卡片受到桌面的摩擦力大小为μ2(F+mg)
D.除第1张卡片,其他任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小
6.(2025北京第四中学月考)如图所示,a、b和c三个物块叠放在水平桌面上,水平力Fb、Fc分别作用于物块b、c上,Fb=3 N,Fc=6 N,a、b和c均保持静止。用f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力大小,则 ( )
A.f1=3 N,f2=3 N,f3=3 N
B.f1=0,f2=3 N,f3=3 N
C.f1=3 N,f2=0,f3=6 N
D.f1=0,f2=6 N,f3=3 N
7.(2025江苏苏州中学期中)如图所示,跨过两个定滑轮的轻绳两端分别与A、C两个物体相连,滑轮与物体A、C间的轻绳水平,已知三个物体的质量均为2 kg;物体A与B间的动摩擦因数为0.6,B与C及C与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,且每个接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现对物体A施加一水平力F将其向左匀速拉动,则F的大小为(取重力加速度g=10 m/s2) ( )
A.36 N B.28 N
C.20 N D.12 N
8.(2025浙江A9协作体期中)在粗糙水平地面上,有一块上下表面粗糙程度不同、质量为m1的长木板,木板的上方有一个材质与水平地面相同、质量为m2的物块,此时木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板之间的动摩擦因数为μ2,物块受到水平拉力F时,木板和物块相对静止一起在水平地面上做匀速直线运动,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)μ2至少多大;
(2)μ1的大小;
(3)若将木板上下翻面(即接触面间的动摩擦因数互换),其余条件均不变,试求物块与木板间的摩擦力大小以及木板与地面间的摩擦力大小。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 滑动摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反,与物体的运动方向不一定相反,A错误;滑动摩擦力产生的条件是:①接触并挤压(即两物体间存在弹力);②两物体有相对运动;③接触面粗糙,可知有滑动摩擦力时一定有压力,B错误;滑动摩擦力的方向与接触面相切,而压力方向垂直于接触面,则滑动摩擦力的方向跟接触面上的压力方向垂直,C正确;静止的物体也可能受滑动摩擦力,如擦黑板时,静止的黑板受滑动摩擦力作用,D错误。
2.C 硬纸板受到滑动摩擦力的作用,根据Ff=μFN,可知硬纸板受到的滑动摩擦力大小与轮胎转动的快慢无关,故A、B错误;由于后轮逆时针转动,可知硬纸板相对于后轮最高点向右运动,则硬纸板受到向左的滑动摩擦力,从而向左飞出,故C正确,D错误。
3.B 提笔竖直静止时,手对毛笔的摩擦力与毛笔的重力等大反向,与握力大小无关,A错误;由于书写过程中红纸和镇纸始终保持静止,向右行笔时,毛笔相对于红纸向右运动,可知受到红纸的摩擦力方向向左,则毛笔对红纸的摩擦力方向向右(点拨:由力的相互性判断),B正确;向右行笔时,对红纸分析,由于毛笔对红纸的摩擦力方向向右,则桌面对红纸的摩擦力方向向左,C错误;书写过程中,镇纸相对于红纸没有运动趋势,则始终不受摩擦力作用,D错误。
4.C 物体的重力为G=100 N,则对水平地面的压力FN=G=100 N,根据滑动摩擦力Ff=μFN可知,滑动摩擦力大小为Ff=μFN=20 N;滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,则摩擦力的方向向右,故选C。
5.D 货箱相对于木板滑动,所受摩擦力Ff=μFN,由题意可知三个货箱对木板的压力相同、与木板间的动摩擦因数相同,则Ff1=Ff2=Ff3(点拨: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),D正确。
6.B 木板B向左运动,可知木块A相对于木板B向右运动,所以木块A受到向左的滑动摩擦力,A错误;木块A在水平方向只受到轻绳的拉力和木板B的滑动摩擦力,根据二力平衡可知,滑动摩擦力大小等于FT,故B正确;滑动摩擦力的大小只与压力的大小和动摩擦因数有关,木板运动的速度大小不影响两物体间的滑动摩擦力大小,所以木板B以2v的速度匀速运动时,A受到的摩擦力大小仍为FT,故C错误;由于木板匀速运动,故木板所受到的力不变,所以拉力大小不变,仍为F,故D错误。
7.C
木块静止时,处于平衡状态,受力如图所示,有F=N,f=mg;当F增大时,木块受到的摩擦力始终等于重力,大小不变,故B错误。若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=μN=μF,水平力F逐渐减小,木块受到的摩擦力也逐渐减小,A错误,C正确。撤去推力F后,墙壁对木块的支持力为零,摩擦力为零,木块只受重力,故D错误。
8.C 当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时,所受的弹力方向垂直于过A点的切线指向订书钉,故A、B错误;摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,订书钉相对于弧形凹槽有向下运动的趋势,故订书钉在A点所受的摩擦力方向沿凹槽在A点的切线斜向上,故C正确,D错误。
9.C 战士在匀速竖直向上爬升的过程中,受到的静摩擦力与重力二力平衡,大小相等,方向相反,则摩擦力方向竖直向上,A、B错误;下滑时,战士受到的是滑动摩擦力,根据Ff=μFN可知,抱杆抱得越紧,战士所受摩擦力越大,C正确;动摩擦因数与压力大小无关,只与接触面的粗糙程度有关,故D错误。
10.B A物体沿水平方向做匀速直线运动,水平方向不受摩擦力作用;假设接触面光滑,B、C均将相对于传送带向下滑动,可知B、C均受到沿传送带向上的静摩擦力,故B正确,A、C、D错误。
11.D 由图乙可知,t=1 s时摩擦力为0,根据二力平衡可知拉力为0,A正确;由图乙可知,物块所受的最大静摩擦力为4 N,t=6 s后物块所受的摩擦力不变,说明物块已经开始运动,故t=8 s时拉力可能等于5 N,B正确;由图乙可知滑动摩擦力为3 N,根据f=μFN可得物块与木板间的动摩擦因数为μ==0.08,C正确,D错误。
12.B 滑块B刚好不下滑,则在竖直方向滑块B的重力恰好等于A对B的最大静摩擦力,即有mBg=μ1N=μ1F;滑块A恰好不滑动,则滑块A与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力,把A、B看成一个整体,根据水平方向受力平衡,有F=μ2(mA+mB)g(易错点),联立解得,故选B。
13.D
关键点拨
A4纸的正、反两面均与书页接触,两面都要受到摩擦力;使书与A4纸一起运动,是指A4纸不能从书中抽出,还要使书能在桌面上滑动。
设A4纸上面的书页的质量为m0,若要使书与A4纸一起运动,则F不能超过书页与A4纸之间的最大静摩擦力,否则纸会被抽出,则F≤2×2μm0g;将书与A4纸看成整体,可知F要大于书与桌面间的最大静摩擦力,否则书不会被拉动,则F>μmg;综合上述分析可得2×2μm0g>μmg,解得m0>,故选D。
14.答案 (1)300 (2)①甲 ②0.15
解析 (1)根据胡克定律,可知弹簧的劲度系数为k= N/m=300 N/m。
(2)①甲方案中拉动木块A,不需要控制木块A做匀速直线运动,且弹簧测力计a静止,便于读数;乙方案中用弹簧测力计拉动A,需要使A做匀速直线运动,这难以实现,且弹簧测力计c是运动的,不便于读数,因此甲方案更合理。②甲方案中,A、B间的滑动摩擦力等于弹簧测力计a的示数,即f=6.0 N,根据f=μFN,FN=GB=40.0 N,可得A、B间的动摩擦因数μ==0.15。
15.答案 (1)4.50 0.045 0 (4)0.200 0.150 (5)无
解析 (1)由题图乙可知,弹簧测力计的示数为F0=4.50 N,根据题意有10mg=F0,解得m=0.045 0 kg。
(4)根据滑动摩擦力公式可知,木块受到的滑动摩擦力大小为f=μ(Mg+nmg),由二力平衡有f=F,整理可得F=μmg·n+μMg,结合题图丙可得μmg= N,μMg=0.30 N,解得μ=0.200,M=0.150 kg。
(5)木板下表面与实验桌间是否有摩擦对木块的受力情况没有影响,则本实验中,木板下表面与实验桌间是否有摩擦对实验结果无影响。
能力提升练
1.B 从t=0时刻开始,物体受到向左的滑动摩擦力,其大小为Ff=μmg=20 N,当物体速度减为零时,由于F<μmg=20 N,物体将处于静止状态,所以物体受到水平向右的静摩擦力,其大小为Ff'=F=10 N,故选B。
2.D 根据f静max=μmg可知,木块A、B与水平面间的最大静摩擦力分别为f静maxA=12 N、f静maxB=9 N,开始时弹簧的弹力大小为F弹=kx=8 N。现用F=10 N的水平拉力向右拉木块B,对B受力分析,因F-F弹<f静maxB,可知B仍静止,此时木块B所受摩擦力的大小是fB=F-F弹=2 N;弹簧的弹力不变,则A仍静止,此时木块A所受的摩擦力大小是fA=F弹=8 N,故选D。
3.D 弹簧测力计读数为3 N,则A受到向左的拉力为3 N,砝码和托盘的总质量为0.5 kg,则A受到向右的拉力为5 N,A静止,说明A受到向左的2 N的静摩擦力,且最大静摩擦力不小于2 N;若轻轻取走盘中0.4 kg的砝码,假设此时A仍静止,则向右的拉力变为1 N,两拉力的合力为向左的2 N,不大于最大静摩擦力,故木块不动,假设成立,则弹簧测力计的读数不变,此时A所受的摩擦力为向右的2 N,大小没变,方向发生了改变,故选D。
4.D 0~t1时间内,A不受水平拉力,说明A、B之间没有摩擦力,B相对于A没有运动趋势,故A错误。t1~t2时间内,力传感器的示数逐渐增大,说明t1时刻水平面对B的静摩擦力达到最大值,即滑动摩擦力f1=F=kt1,则B与水平面间的动摩擦因数为μ=,故B错误,D正确。t2时刻后力传感器的示数不变,说明B相对于A向右运动,A受到滑动摩擦力,则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值,有k(t2-t1)=μABmg,解得μAB=,故C错误。
5.C 根据题意,因第1张卡片相对于第2张卡片向右滑动,因此第1张卡片受到第2张卡片的摩擦力方向向左,故A错误。对第2张卡片进行受力分析,第3张卡片对第2张卡片的支持力的大小等于两张卡片的重力及手指的压力,最大静摩擦力大小为Fm=μ2·(2mg+F),而受到的第1张卡片的滑动摩擦力大小为f=μ2(mg+F)<Fm,则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动;同理,第3张卡片与第4张卡片也不发生相对滑动,也就是说,除第1张卡片外,其余卡片均处于静止状态,B错误。以除第1张卡片外的35张卡片为研究对象,这35张卡片处于静止状态,水平方向受到第1张卡片的滑动摩擦力,方向与手指的运动方向相同,则根据二力平衡可知,第36张卡片受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反,即水平向左,大小为f=μ2(mg+F),C正确。除第1张卡片,其他任一张卡片均处于平衡状态,所以其他任一张卡片下表面受到的摩擦力等于上表面受到的摩擦力大小,D错误。
6.B
题图解读
以a为研究对象,根据平衡条件得到b对a的静摩擦力大小f1=0,否则a水平方向所受的合力不为零,不能保持平衡;以a、b整体为研究对象,根据平衡条件,有f2=Fb=3 N;再以a、b、c整体为研究对象,根据平衡条件可得,f3=Fc-Fb=3 N,故选B。
7.B
关键点拨
物体A在水平力F作用下向左匀速运动,C将向右匀速运动,B如何运动,关键是看A、B间的最大静摩擦力fAB与B、C间的最大静摩擦力fBC的大小关系,若fAB>fBC,则A、B间不相对滑动,将A、B看成一个整体分析;若fAB<fBC,则B、C间不滑动,将B、C看成一个整体分析;若fAB=fBC,则物体B静止。
A、B间的最大静摩擦力fAB=μ1mAg=12 N,B、C间的最大静摩擦力fBC=μ2(mA+mB)g=8 N,因此用力F拉动A时,A、B间不相对滑动,B、C间相对滑动(破题关键),
将A、B看成一个整体,在水平方向,根据平衡条件有F=T+μ2(mA+mB)g;A、C两个物体通过跨过定滑轮的轻绳相连,可知C向右匀速运动,对C进行受力分析,B对C的滑动摩擦力大小为fBC=8 N,方向水平向左,地面对C的滑动摩擦力大小为f地C=μ2(mA+mB+mC)g=12 N,方向水平向左,则轻绳上的拉力大小T=fBC+f地C=20 N,联立解得F=28 N,故选B。
8.答案 (1)
解析 (1)物块与木板没有相对滑动,说明F的大小不大于物块与木板间的最大静摩擦力,有μ2m2g≥F
解得μ2≥
(2)木板和物块相对静止一起在水平地面上做匀速直线运动,将木板和物块看作一个整体,在水平方向上受力平衡,有μ1(m1+m2)g=F
解得μ1=
(3)木板上下翻面后,木板与物块间的最大静摩擦力f板块max=μ1m2g=<F
木板与地面间的最大静摩擦力
f板地max=μ2(m1+m2)g≥>F
则物块与木板间有相对滑动,物块与木板间的摩擦力f板块=μ1m2g=
木板在地面上静止不动,根据二力平衡,木板与地面间的摩擦力f板地=f块板=
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