内容正文:
2.摩擦力
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、滑动摩擦力 1
二、静摩擦力 4
【拓思维·重难突破】 6
【链高考·精准破局】 8
1、 滑动摩擦力
1.一物体置于粗糙水平地面上,按图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等。则物体受到的摩擦力的大小关系是( )
A.F甲> F乙>F丙 B.F乙> F甲> F丙
C.F丙> F乙> F甲 D.F甲= F乙= F丙
2.关于,下列说法中正确的是( )
A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关
C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
D.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
3.如图所示,物体质量为m,与水平桌面间的动摩擦因数为,受水平向右的推力F的作用匀速运动。重力加速度为g。物体从图示位置到物体右端滑离桌边三分之一的过程中,下列说法正确的是( )
A.推力F的大小始终是
B.物体所受摩擦力逐渐减小
C.因接触面积变小,动摩擦因数会变大
D.推力F因物体悬空部分变大而变小
4.如图所示,把一重力为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系图是选项中的( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,将一重力不计的白纸夹在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力将白纸从课本底下向右抽出(课本未从桌面滑落),则( )
A.抽出白纸过程中,白纸受到水平桌面的摩擦力方向水平向左
B.抽出白纸过程中,白纸对物理课本的摩擦力方向水平向左
C.课本受到白纸的支持力是因为课本发生了弹性形变
D.抽出白纸过程中,水平桌面受到白纸的摩擦力方向水平向左
6.如图所示,A为长木板,在水平面上以速度开始向右运动,同时物块在A的上表面以速度开始向右运动,且A、B接触面粗糙,水平面光滑。下列判断正确的是( )
A.若,A、B之间无滑动摩擦力
B.若,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若,A、B之间无滑动摩擦力
7.质量为10kg的木箱静止在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力F作用在木箱上,F随时间t变化的图线如图所示。已知木箱在4~6s时间内做匀速直线运动,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.0~2s时间内木箱所受摩擦力大小为0
C.2~4s时间内木箱所受摩擦力大小为35N
D.4~6s时间内木箱所受摩擦力大小为60N
8.如图所示,将一张白纸(质量可忽略不计)夹在一本书中,书压住的面积只占白纸总面积的一半,书对白纸的压力为,白纸与书之间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则要把白纸从书中拉出,拉力F至少应为( )
A. B. C. D.
9.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为和的木块和,中间用一原长为、劲度系数为的轻质弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数均为。已知重力加速度为g,现用一水平力向右拉木块,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,质量为20kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,水平向左的吹出的气流力F=10N作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g=10N/kg)( )
A.10 N,向右 B.30 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
二、静摩擦力
11.关于静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.物体在静摩擦力的作用下,一定是静止的
B.两个接触的相对静止的物体间一定有静摩擦力
C.静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势相同
D.静摩擦力的方向可能与运动方向同向
12.重的物体放在水平桌面上,至少要用的水平推力才能使它从原地开始运动。物体移动以后,用的水平推力,就可以使物体继续做匀速直线运动,则物体与桌面之间的动摩擦因数、二者之间的最大静摩擦力分别为( )
A., B.,
C., D.,
13.传送带是生活及生产中的常见设备,它能帮助人们或自动运送物品.如图所示,粮食包随倾斜的传送带向上移动,移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变,关于粮食包或传送带所受摩擦力的说法,其中正确的是( )
A.传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力
B.粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下
C.若传送带匀速移动,粮食包不受传送带的摩擦力作用
D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直
14.如图所示,手握着杯子处于静止状态。若手握杯子的力增大,则( )
A.杯子受到的重力增大 B.杯子受到的合外力增大
C.杯子受到的摩擦力增大 D.杯子和手之间的最大静摩擦力增大
15.如图所示为一款家用免打孔单杠,安装非常方便,无需打孔,只要通过调节单杠两端的卡槽,增加卡槽与墙面的弹力就可以将单杠牢牢地固定在两竖直墙面之间,孩子可以在单杠上进行训练,以下说法正确的是( )
A.当孩子挂在单杠上,单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠摩擦力大于单杠和孩子的总重力
B.当孩子挂在单杠静止时,墙面对单杠的摩擦力沿墙面向下
C.只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力变大
D.只增大卡槽与墙面的弹力时,墙面对单杠的摩擦力不变
16.如图所示,在两竖直墙壁间一轻质弹簧水平放置,一端固定在O点,另一端将一厚度为d的木块1压在墙壁上,保持静止状态;现将图中木块换成质量与材质完全相同、厚度为的木块2(图中未画出),仍保持静止状态,将墙壁对木块1、2的摩擦力大小分别记为、,木块1、2的最大静摩擦力大小分别为、,弹簧始终在弹性限度内.则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
17.如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力、沿水平方向作用在木块上,,,木块处于静止状态。撒去后( )
A.木块将向左运动 B.木块受到的合力为6N
C.木块受到向右的摩擦力为2N D.木块受到向左的摩擦力为4N
18.人站在商场扶梯的水平台阶上由1楼匀速前往2楼,人所受的重力为,则( )
A.电梯对人的摩擦力方向水平向左
B.人所受合外力方向与运动方向相同
C.电梯对人的支持力与是一对平衡力
D.电梯对人的支持力与是一对相互作用力
19.如图所示的皮带传动装置中,是主动轮,是从动轮,分别是皮带上与两轮接触的点,分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上是紧密接触的)。当顺时针起动时,若皮带与两轮不打滑,则各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A.向上、向下、向下、向上 B.向下、向上、向上、向下
C.向上、向上、向下、向下 D.向下、向下、向上、向上
20.如图,重的物体在水平面上向右运动,同时受到一个水平向左的的恒力作用,物体和水平面间的动摩擦因数为0.2,取水平向右为正方向,则该物体所受的摩擦力随时间变化的关系图像为( )
A.B.C. D.
21.(多选)风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。如图,一正方体物块静置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,风速从零开始逐渐增大,当风速为3m/s时刚好能推动此物块。已知风对物块的推力,其中v为风速、S为物块迎风面积。( )
A.风速由1m/s变为2m/s时,物块受到地面的摩擦力变大
B.风速由1m/s变为2m/s时,物块受到地面的摩擦力不变
C.风速由4m/s变为6m/s时,物块受到地面的摩擦力变大
D.风速由4m/s变为6m/s时,物块受到地面的摩擦力不变
22.(多选)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.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
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.书写过程中,镇纸始终不受摩擦力作用
23.(多选)如图所示,两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,若不计空气阻力,且v1<v2,则它们所受拉力F1、F2和所受地面的滑动摩擦力f1、f2的大小关系为( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.f1<f2 D.f1=f2
24.(多选)打印机在正常工作的情况下,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并带动最上面的第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3 张纸的摩擦力方向向左
B.第10 张纸与第11 张之间的摩擦力大小可能为
C.第20 张纸与摩擦片之间的摩擦力不等于
D.若 则进纸系统不能进纸
25.(多选)如图所示,水平传送带上放一物块,当传送带顺时针方向以速度v匀速运动时,物块在轻弹簧的水平拉力作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为;当传送带速度发生变化后(物块始终在传送带上),关于弹簧前、后的形变量,下列说法中正确的是( )
A.当传送带顺时针方向匀速转动的速度增加到时,弹簧的伸长量为
B.当传送带顺时针方向匀速转动的速度增加到时,弹簧的伸长量大于
C.当传送带以v的速度逆时针方向匀速转动时,弹簧的压缩量为
D.当传送带以v的速度逆时针方向匀速转动时,弹簧的压缩量小于
26.(多选)如图甲所示,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20kg的木箱,木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示,g取,下列说法正确的是( )
A.当人的推力为20N时,木箱受的摩擦力为20N
B.当人的推力为25N时,木箱受的摩擦力为20N
C.木箱与地面间的动摩擦因数
D.木箱与地面间的动摩擦因数
27.(2024·广西·高考真题)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、和,则( )
A. B.
C. D.
28.(2024·辽宁·高考真题)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
29.(24-25高一上·云南昭通·期中)某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.物块的质量越大,传感器的示数峰值越大
B.木板抽出速度越大,传感器的示数越大
C.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
D.由图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
30.(24-25高一上·浙江杭州·期中)如图所示,一木块放在水平地面上,在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为,则下列说法正确的是( )
A.当水平拉力时,木块受到的摩擦力为
B.当木块以的速度做匀速直线运动时,所需要的F力大于
C.以的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为
D.将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大
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2.摩擦力
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、滑动摩擦力 1
二、静摩擦力 6
【拓思维·重难突破】 11
【链高考·精准破局】 15
1、 滑动摩擦力
1.一物体置于粗糙水平地面上,按图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等。则物体受到的摩擦力的大小关系是( )
A.F甲> F乙>F丙 B.F乙> F甲> F丙
C.F丙> F乙> F甲 D.F甲= F乙= F丙
【答案】D
【详解】设物体的质量为,地面与物体间的动摩擦因数为,由于物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,则有
故选D。
2.关于,下列说法中正确的是( )
A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关
C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
D.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
【答案】B
【详解】动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关,与接触面积,正压力,滑动摩擦力无关。
故选B。
3.如图所示,物体质量为m,与水平桌面间的动摩擦因数为,受水平向右的推力F的作用匀速运动。重力加速度为g。物体从图示位置到物体右端滑离桌边三分之一的过程中,下列说法正确的是( )
A.推力F的大小始终是
B.物体所受摩擦力逐渐减小
C.因接触面积变小,动摩擦因数会变大
D.推力F因物体悬空部分变大而变小
【答案】A
【详解】AD.物块做匀速运动,则推力F的大小始终等于滑动摩擦力,则
选项A正确,D错误;
B.物体所受滑动摩擦力大小与动摩擦因数和正压力有关,与接触面积无关,选项B错误;
C.动摩擦因数只与材料有关,与接触面积无关,选项C错误。
故选A。
4.如图所示,把一重力为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系图是选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时,物体加速下滑;当f增大到等于G时(即加速度为零时),物体速度达到最大,物体继续下滑;当f>G时,物体减速下滑。上述过程中摩擦力
f=μF=μkt
即f-t图像是一条过原点的斜向上的线段。当物体速度减到零后,物体静止,物体受到的滑动摩擦力突变为静摩擦力,由平衡条件知
f=G
此时图像为一条水平线。
故选B。
5.如图所示,将一重力不计的白纸夹在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力将白纸从课本底下向右抽出(课本未从桌面滑落),则( )
A.抽出白纸过程中,白纸受到水平桌面的摩擦力方向水平向左
B.抽出白纸过程中,白纸对物理课本的摩擦力方向水平向左
C.课本受到白纸的支持力是因为课本发生了弹性形变
D.抽出白纸过程中,水平桌面受到白纸的摩擦力方向水平向左
【答案】A
【详解】A D.白纸相对于水平桌面向右运动,受到水平桌面的滑动摩擦力方向水平向左,而桌面相对白纸向左运动,故桌面受到白纸的滑动摩擦力方向水平向右,故A正确,D错误;
B.课本相对于白纸水平向左运动,受到白纸的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.课本受到白纸的支持力是因为白纸发生了弹性形变,故C错误。
故选A。
6.如图所示,A为长木板,在水平面上以速度开始向右运动,同时物块在A的上表面以速度开始向右运动,且A、B接触面粗糙,水平面光滑。下列判断正确的是( )
A.若,A、B之间无滑动摩擦力
B.若,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若,A、B之间无滑动摩擦力
【答案】A
【详解】A.若,则A、B相对静止,A、B之间无滑动摩擦力,A正确;
BD.若,则A相对B向右运动,故B对A施加向左的滑动摩擦力,BD错误;
C.若,则B相对A向右运动,故B受到A施加的向左的滑动摩擦力,C错误。
故选A。
7.质量为10kg的木箱静止在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力F作用在木箱上,F随时间t变化的图线如图所示。已知木箱在4~6s时间内做匀速直线运动,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.0~2s时间内木箱所受摩擦力大小为0
C.2~4s时间内木箱所受摩擦力大小为35N
D.4~6s时间内木箱所受摩擦力大小为60N
【答案】A
【详解】AD.木箱在时间内做匀速直线运动,根据二力平衡条件可得此时的滑动摩擦力为
木箱对地面的压力大小等于木箱的重力,即有
所以动摩擦因数为
选项A正确,D错误;
B.由于
所以时间内木箱处于静止状态,根据二力平衡条件可得时间内木箱所受摩擦力大小为
选项B错误;
C.根据题意可知,木箱在2~4s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,因压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以木箱受到滑动摩擦力的大小不变,则2~4s摩擦力仍然为30N,选项C错误。
故选A。
8.如图所示,将一张白纸(质量可忽略不计)夹在一本书中,书压住的面积只占白纸总面积的一半,书对白纸的压力为,白纸与书之间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则要把白纸从书中拉出,拉力F至少应为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】摩擦力的大小与接触面积大小无关,由于纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力的作用,根据滑动摩擦力公式可得
解得
即拉力F的最小值为。
故选A。
9.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为和的木块和,中间用一原长为、劲度系数为的轻质弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数均为。已知重力加速度为g,现用一水平力向右拉木块,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对木块A分析,有匀速直线运动可得
求得
两木块之间的距离
A正确。
故选A。
10.如图所示,质量为20kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,水平向左的吹出的气流力F=10N作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g=10N/kg)( )
A.10 N,向右 B.30 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
【答案】D
【详解】物体沿粗糙水平地面向右运动,滑动摩擦力大小为
方向与物体相对地面的运动方向相反,即向左。
故选D。
二、静摩擦力
11.关于静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.物体在静摩擦力的作用下,一定是静止的
B.两个接触的相对静止的物体间一定有静摩擦力
C.静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势相同
D.静摩擦力的方向可能与运动方向同向
【答案】D
【详解】A.静摩擦力产生于两个相对静止的物体之间,但两个物体并不一定对地静止,故A错误;
B.要产生静摩擦力应有以下条件:两个物体上互接触并且有正压力、有相对运动的趋势。两物体相对静止,但不一定有相对运动的趋势,故不一定有摩擦力,故B错误;
CD.静摩擦力的方向与物体相对运动趋势相反,可能与运动方向同向,故C错误,D正确;
故选D。
12.重的物体放在水平桌面上,至少要用的水平推力才能使它从原地开始运动。物体移动以后,用的水平推力,就可以使物体继续做匀速直线运动,则物体与桌面之间的动摩擦因数、二者之间的最大静摩擦力分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】由题意,可知物体与桌面之间的最大静摩擦力为
滑动摩擦力为
求得
故选B。
13.传送带是生活及生产中的常见设备,它能帮助人们或自动运送物品.如图所示,粮食包随倾斜的传送带向上移动,移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变,关于粮食包或传送带所受摩擦力的说法,其中正确的是( )
A.传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力
B.粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下
C.若传送带匀速移动,粮食包不受传送带的摩擦力作用
D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直
【答案】B
【详解】AB.粮食包相对传动带静止,随倾斜的传送带向上移动,传送带对粮食包的摩擦力是静摩擦力,方向沿传送带向上,故粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,A错误,B正确;
C.若传送带匀速移动,粮食包仍受传送带的静摩擦力作用,C错误;
D.粮食包所受传送带的摩擦力方向不可能与传送带垂直,D错误。
故选B。
14.如图所示,手握着杯子处于静止状态。若手握杯子的力增大,则( )
A.杯子受到的重力增大 B.杯子受到的合外力增大
C.杯子受到的摩擦力增大 D.杯子和手之间的最大静摩擦力增大
【答案】D
【详解】A.因为杯子的质量不变,杯子受到的重力不变,故A错误;
B.因为杯子始终处于静止状态,杯子受到的合外力始终为零,故B错误;
C.由于杯子受到的合外力始终为零,杯子受到的摩擦力始终与重力二力平衡,杯子受到的摩擦力不变,故C错误;
D.若手握杯子的力增大,手与杯子间的正压力增大,最大静摩擦力增大,故D正确。
故选D。
15.如图所示为一款家用免打孔单杠,安装非常方便,无需打孔,只要通过调节单杠两端的卡槽,增加卡槽与墙面的弹力就可以将单杠牢牢地固定在两竖直墙面之间,孩子可以在单杠上进行训练,以下说法正确的是( )
A.当孩子挂在单杠上,单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠摩擦力大于单杠和孩子的总重力
B.当孩子挂在单杠静止时,墙面对单杠的摩擦力沿墙面向下
C.只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力变大
D.只增大卡槽与墙面的弹力时,墙面对单杠的摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.当孩子挂在单杠上,单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠的最大静摩擦力大于单杠和孩子的总重力,而墙面对单杠的静摩擦力等于单杠和孩子的总重力,故A错误;
B.当孩子挂在单杠静止时,墙面对单杠的摩擦力与人和单杠的重力等大反向,则墙面对单杠的摩擦力沿墙面向上,故B错误;
C.由平衡可知,墙面对单杠的摩擦力等于人和单杠的重力,则只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力不变,故C错误;
D.只增大卡槽与墙面的弹力时,墙面对单杠的最大摩擦力增大,但是墙面对单杠的摩擦力等于人和单杠的重力不变,故D正确。
故选D。
16.如图所示,在两竖直墙壁间一轻质弹簧水平放置,一端固定在O点,另一端将一厚度为d的木块1压在墙壁上,保持静止状态;现将图中木块换成质量与材质完全相同、厚度为的木块2(图中未画出),仍保持静止状态,将墙壁对木块1、2的摩擦力大小分别记为、,木块1、2的最大静摩擦力大小分别为、,弹簧始终在弹性限度内.则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】AB.根据平衡条件,墙壁对木块1、2的摩擦力大小均等于它们的重力,故
AB错误;
CD.由于木块2的厚度,故弹簧的压缩量增大,则对墙壁的正压力增大,故最大静摩擦力增大,则有
C错误,D正确。
故选D。
17.如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力、沿水平方向作用在木块上,,,木块处于静止状态。撒去后( )
A.木块将向左运动 B.木块受到的合力为6N
C.木块受到向右的摩擦力为2N D.木块受到向左的摩擦力为4N
【答案】C
【详解】AB.对木块,由平衡条件可知,静摩擦力(为最大静摩擦力)
撤去后,由于,所以木块仍静止,合力为0,故AB错误;
CD.撤去后,木块静止,由平衡条件可知,静摩擦力与等大反向,由于方向向左、大小为2N,所以木块受到向右静摩擦力、大小为2N,故C正确,D错误。
故选 C。
18.人站在商场扶梯的水平台阶上由1楼匀速前往2楼,人所受的重力为,则( )
A.电梯对人的摩擦力方向水平向左
B.人所受合外力方向与运动方向相同
C.电梯对人的支持力与是一对平衡力
D.电梯对人的支持力与是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.人站在电梯上匀速运动,水平方向不受摩擦力作用,故A错误;
B.人站在电梯上匀速运动,人所受合外力为零,故B错误;
C D.人站在电梯上匀速运动,竖直方向受重力和支持力,电梯对人的支持力与是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选C。
19.如图所示的皮带传动装置中,是主动轮,是从动轮,分别是皮带上与两轮接触的点,分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上是紧密接触的)。当顺时针起动时,若皮带与两轮不打滑,则各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A.向上、向下、向下、向上 B.向下、向上、向上、向下
C.向上、向上、向下、向下 D.向下、向下、向上、向上
【答案】C
【详解】假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用,则当O1顺时针启动时,O1与皮带间将会打滑,此时C点将相对于A点向上运动。实际上,O1与皮带间没有打滑,可见C点相对于A点有向上运动的趋势;反之,A点相对于C点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上。同理,可判断B、D两点所受摩擦力的方向如图所示。
故选C。
20.如图,重的物体在水平面上向右运动,同时受到一个水平向左的的恒力作用,物体和水平面间的动摩擦因数为0.2,取水平向右为正方向,则该物体所受的摩擦力随时间变化的关系图像为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】物体在运动的过程中受到的滑动摩擦力的大小为
所以在物体向右运动的过程中,受到的滑动摩擦力的大小为10N,方向向左。当物体减速到零时,由于物体受到的恒力大小为8N,小于物体的最大静摩擦力的大小10N,所以物体不会再运动,此时物体受到的摩擦力为静摩擦力,大小为8N,方向向右。
故选C。
21.(多选)风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。如图,一正方体物块静置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,风速从零开始逐渐增大,当风速为3m/s时刚好能推动此物块。已知风对物块的推力,其中v为风速、S为物块迎风面积。( )
A.风速由1m/s变为2m/s时,物块受到地面的摩擦力变大
B.风速由1m/s变为2m/s时,物块受到地面的摩擦力不变
C.风速由4m/s变为6m/s时,物块受到地面的摩擦力变大
D.风速由4m/s变为6m/s时,物块受到地面的摩擦力不变
【答案】AD
【详解】AB.由题可知,当风速小于3m/s时,物块静止,推力与摩擦力平衡,所以随着风速增大,推力增大,摩擦力增大,故A正确,B错误;
CD.当风速大于3m/s时,物块处于运动状态,摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,故C错误,D正确。
故选AD。
22.(多选)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.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
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.书写过程中,镇纸始终不受摩擦力作用
【答案】BD
【详解】A.提笔静止时,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,选项A错误;
B.向右行笔时,毛笔受红纸的摩擦力向左,可知毛笔对红纸的摩擦力方向向右,选项B正确;
C.向右行笔时,对红纸分析,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,选项C错误;
D.书写过程中,镇纸没有运动趋势,则始终不受摩擦力作用,选项D正确。
故选BD。
23.(多选)如图所示,两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,若不计空气阻力,且v1<v2,则它们所受拉力F1、F2和所受地面的滑动摩擦力f1、f2的大小关系为( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.f1<f2 D.f1=f2
【答案】BD
【详解】两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到滑动摩擦力作用,则有
根据受力平衡可得
,
则有
故选BD
24.(多选)打印机在正常工作的情况下,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并带动最上面的第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3 张纸的摩擦力方向向左
B.第10 张纸与第11 张之间的摩擦力大小可能为
C.第20 张纸与摩擦片之间的摩擦力不等于
D.若 则进纸系统不能进纸
【答案】AD
【详解】A.第2张纸相对第3张纸有向右运动的趋势,所以第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左,故A正确;
BC.工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,第1张纸对第2张纸的压力为F+mg,所以第2张以下的纸没有运动,只有运动趋势,所以第2张以下的纸之间以及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力,大小均为
故BC错误;
D.搓纸轮与第1张纸之间的摩擦力为,第1张纸受到第2张纸的滑动摩擦力为,若,则有
搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动,不会进纸,打印机不会正常工作,故D正确。
故选AD。
25.(多选)如图所示,水平传送带上放一物块,当传送带顺时针方向以速度v匀速运动时,物块在轻弹簧的水平拉力作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为;当传送带速度发生变化后(物块始终在传送带上),关于弹簧前、后的形变量,下列说法中正确的是( )
A.当传送带顺时针方向匀速转动的速度增加到时,弹簧的伸长量为
B.当传送带顺时针方向匀速转动的速度增加到时,弹簧的伸长量大于
C.当传送带以v的速度逆时针方向匀速转动时,弹簧的压缩量为
D.当传送带以v的速度逆时针方向匀速转动时,弹簧的压缩量小于
【答案】AC
【详解】AB.当传送带顺时针方向匀速转动的速度增加到时,物块受到的滑动摩擦力水平向右,与弹簧的弹力大小相等,又因为滑动摩擦力大小不变,则弹簧的弹力不变,所以弹簧的伸长量仍为,故A正确,B错误;
CD.当传送带以v的速度逆时针方向匀速转动时,物块受到的摩擦力方向水平向左,根据
可知摩擦力大小不变,根据共点力平衡,可知弹簧弹力与摩擦力等大方向,所以弹力大小不变,弹簧的压缩量为,故C正确,D错误。
故选AC。
26.(多选)如图甲所示,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20kg的木箱,木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示,g取,下列说法正确的是( )
A.当人的推力为20N时,木箱受的摩擦力为20N
B.当人的推力为25N时,木箱受的摩擦力为20N
C.木箱与地面间的动摩擦因数
D.木箱与地面间的动摩擦因数
【答案】ABD
【详解】AB.由图乙可知木箱受的最大静摩擦力为,当人的推力为20N时,木箱处于静止状态,根据受力平衡可知,木箱受的摩擦力为20N;当人的推力为25N时,木箱处于运动状态,受到滑动摩擦力作用,大小为20N,故AB正确;
CD.根据
可得木箱与地面间的动摩擦因数为
故C错误,D正确。
故选ABD。
27.(2024·广西·高考真题)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、和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据滑动摩擦力的公式
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祖糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即
故选D。
28.(2024·辽宁·高考真题)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选C。
29.(24-25高一上·云南昭通·期中)某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.物块的质量越大,传感器的示数峰值越大
B.木板抽出速度越大,传感器的示数越大
C.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
D.由图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】A
【详解】A.木块越重,正压力越大,最大静摩擦越大,则图像峰值越大,故A正确;
B.由图可知长木板相对于物块滑动后摩擦力竖直几乎不变,所以物块受到的滑动摩擦力与木板运动速度无关,故B错误;
C.力传感器是测量细线上的拉力,所以图乙中曲线是拉力大小随时间变化的图像,故C错误;
D.根据滑动摩擦力
因不知道正压力,所以无法求出动摩擦因数,故D错误。
故选A。
30.(24-25高一上·浙江杭州·期中)如图所示,一木块放在水平地面上,在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为,则下列说法正确的是( )
A.当水平拉力时,木块受到的摩擦力为
B.当木块以的速度做匀速直线运动时,所需要的F力大于
C.以的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为
D.将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大
【答案】C
【详解】A.当水平拉力时物体仍向右做匀加速滑动,根据滑动摩擦力公式
由上式可知,滑动摩擦力为一定值,与水平外力无关,故A错误;
BC.由题意,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向满足
即滑动摩擦力与外力相等,与速度大小无关,只要是匀速运动,总是满足上式,故B错误,C正确;
D.撤去外力后,物体仍然向右运动,受向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力为一定值,与水平外力无关,故D错误;
故选C。
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