内容正文:
第2节 摩擦力
一.静摩擦力有无及方向的判断(共7小题)
二.静摩擦力大小计算问题(共7小题)
三.滑动摩擦力方向的判断(共7小题)
四.滑动摩擦力大小计算问题(共7小题)
五.摩擦力的突变(共7小题)
六.摩擦力动、静综合问题(共9小题)
七.临界问题(共7小题)
八.弹簧与摩擦力的综合问题(共7小题)
一.静摩擦力有无及方向的判断(共7小题)
1.某同学在上学途中通过扫码成功打开一辆共享单车。当他推着自行车在平直公路上前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2,当他骑着自行车在平直公路上加速前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法正确的是 ( )
A.F1的方向与车前进方向相同 B.F2的方向与车前进方向相反
C.F3的方向与车前进方向相同 D.F4的方向与车前进方向相反
【解析】选B。推自行车前进时,前轮、后轮受到的摩擦力均为阻力,地面对前轮、后轮的摩擦力F1和F2的方向都与车前进方向相反,所以选项A错误,B正确。而自行车加速前进时,后轮是主动轮,它在与地面接触处有相对地面向后滑的趋势,故摩擦力F4的方向与车前进方向相同;前轮是从动轮,它在与地面接触处有相对地面向前滑的趋势,故摩擦力F3的方向与车前进方向相反,选项C、D错误,故选B。
2.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。
3.[多选]如图所示,用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上,A、B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是( )
A.B物体对A物体的静摩擦力方向向下
B.F增大时,A和墙之间的摩擦力也增大
C.若B的重力大于A的重力,则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力
D.不论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力
解析:选AD 将A、B视为整体,可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上,对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下,A正确;由于A、B两物体受到的重力不变,根据平衡条件可知B错误;A和墙之间的摩擦力与A、B两物体的总重力等大、反向,故C错误,D正确。
4.如图所示,白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住-张彩纸, 向右轻轻拉彩纸,未拉动,下列说法正确的是( )
A.磁钉受到向右的摩擦力 B.磁钉受到向左的摩擦力
C.白板受到地面向左的摩擦力 D.白板受到地面向右的摩擦力
【答案】C
【详解】AB.对磁钉分析可知,磁钉没有相对彩纸的运动趋势,不受摩擦力,AB错误。
CD.对整体分析可知,整体有向右的运动趋势,故白板受到地面向左的摩擦力,D错误,C正确。
故选C。
5.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧,A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.B受到向左的摩擦力
B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右
D.地面对A没有摩擦力
解析:选D 压缩的弹簧对B有向左的弹力,B有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,选项A错误;A对B的摩擦力向右,由牛顿第三定律可知,B对A的摩擦力向左,选项B错误;对整体研究,根据平衡条件分析可知,地面对A没有摩擦力,选项C错误,D正确。
6.(多选)如图所示,A、B两物体叠放在斜面上,处于静止状态,下列说法中正确的是( ).
A.B对A的静摩擦力方向沿斜面向上 B.A对B的静摩擦力方向沿斜面向上
C.斜面对B的静摩擦力方向沿斜面向上 D.B对斜面的静摩擦力方向沿斜面向上
【答案】AC
【详解】AB. 对物体A受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力与相对滑动趋势方向相反,因A相对于B有沿着斜面向下的滑动趋势,故B对A的静摩擦力方向沿斜面向上;B相对于A有沿着斜面向上的滑动趋势,故A对B的静摩擦力方向沿斜面向下,故A正确,B错误;
CD. AB整体有相对与斜面下滑的趋势,故斜面对B的静摩擦力沿斜面向上;根据牛顿第三定律,B对斜面的静摩擦力的方向沿斜面向下;故C正确,D错误.
7.[多选]如图所示,物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平拉力F作用在物块C上后,各物块仍保持静止状态,则以下说法正确的是( )
A.B不受摩擦力作用
B.C对A的摩擦力水平向左
C.A受到的各个摩擦力的合力为零
D.A、B、C三个物块组成的整体所受摩擦力为零
解析:选AC B受到重力和支持力而平衡,故B不受摩擦力作用,选项A正确;A、C整体受力平衡,桌面对A的静摩擦力f1=F,方向水平向左,即A、B、C三个物块组成的整体所受摩擦力大小为F,选项D错误;A在水平方向上受到桌面对A的静摩擦力f1和C对A的静摩擦力f3而平衡,f3=F,方向水平向右,选项B错误,C正确。
二.静摩擦力大小计算问题(共7小题)
8.(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.铁夹受到的摩擦力方向竖直向下
D.若铁夹水平匀速移动,小球受到的摩擦力变大
答案 BC
解析 对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力不变,A错误,B正确;根据牛顿第三定律可知,铁夹受到小球的摩擦力方向竖直向下,C正确;若水平匀速移动铁夹,由于小球受力始终平衡,故摩擦力大小不变,D错误.
9.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。
10.固定水平板的两端分别装有光滑轻质定滑轮A、B,物块P放在平板上,两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点,两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上,P、Q均静止,BQ段的细线竖直,重力加速度为g,则物块P受到平板的摩擦力( )
A.为0 B.等于mg
C.小于mg D.大于mg
答案 B
解析 BQ段的细线竖直,所以AQ段绳子没有拉力,即BQ段的细线的拉力等于mg,根据平衡条件,物块P受到平板的摩擦力等于mg.故选B.
11.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( )
A.10 N,方向向左
B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向右
D.0
答案 C
解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N,可知最大静摩擦力Ffmax≥8 N.当撤去力F1后,F2=2 N<Ffmax,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的F2等大反向.
12.一运动员做了一个罕见的一字马动作而爆红网络。如图所示,她在走廊里用双腿撑墙,使自己静止于两墙之间(全身离地有一定高度)。下列说法正确的是( )
A.运动员对墙壁的压力是墙壁发生形变产生的
B.墙壁对运动员的摩擦力方向沿墙面向下
C.墙壁越粗糙,则墙壁对运动员的摩擦力越大
D.运动员对墙壁的压力增大,其所受摩擦力不变
【答案】D
【详解】
A.运动员对墙壁的压力是脚发生形变产生的,故A错误;
BCD.以运动员为研究对象,运动员受到重力和墙对运动员的摩擦力,处于平衡状态,根据平衡条件可知墙壁对运动员的摩擦力和重力大小相等、方向相反,沿墙面竖直向上,与墙壁的粗糙程度和运动员对墙壁的压力没有关系,故BC错误,D正确。
故选D。
13.[多选]如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是( )
A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
解析:选AD 以A、B为整体为研究对象,分析受力可知,整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,fA=F。故A正确,B错误。以B为研究对象,分析受力可知,B相对于A没有运动趋势,B不受静摩擦力,即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零。故C错误,D正确。
14.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。
三.滑动摩擦力方向的判断(共7小题)
15.如图所示,一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.则在上述过程中( )
A. 鱼缸对桌布的摩擦力方向向右 B. 鱼缸对桌面的摩擦力方向向左
C. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 D. 若猫增大拉力,鱼缸有可能滑出桌面
答案:C
16.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。
17.如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左
B.矿泉水瓶相对纸片向左运动
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越小
解析:选B 纸片相对矿泉水瓶向右运动,故矿泉水瓶相对纸片向左运动,则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右,A错误,B正确;将纸片拉出过程中,纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式Ff=μFN,可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关,与纸片运动的快慢无关,故C、D错误。
18.关于滑动摩擦力以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力总阻碍物体的运动
B.滑动摩擦力总与物体的运动方向相反
C.滑动摩擦力总阻碍物体间的相对运动
D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用
【答案】C
【详解】ABC.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,与物体间的相对运动方向相反,滑动摩擦力可以与物体运动方向相同,充当物体运动的动力,如将物体轻放在运动的传送带上,物体在传送带的滑动摩擦力作用下随传送带运动,AB错误,C正确;
D.静止的物体也可能受滑动摩擦力的作用,如物体沿粗糙静止的斜面体下滑时,静止的斜面体就会受到滑动摩擦力的作用,D错误。
故选C。
19.关于摩擦力,有如下几种说法,其中错误的是( )
A. 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
B. 摩擦力与物体运动方向有时是一致的
C. 摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上
D. 摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反
答案:C
20.自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性,碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中,下列说法正确的是( )
A.碟刹器受到的是静摩擦力
B.增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力
C.增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力
D.碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反
【答案】B
【详解】A.碟刹器与碟刹片相对运动,碟刹器受到的是滑动摩擦力,故A错误;
BC.根据
可知,碟刹器与碟刹片之间的滑动摩擦力与动摩擦因数以及碟刹器与碟刹片的正压力有关,与碟刹器与碟刹片的正对面积无关,增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力,故C错误,B正确;
D.根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反可知,碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反,故D错误。
故选B。
21.高山滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项目,如图所示为某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时的情景,以下说法正确的是( )
A.赛道对运动员的弹力竖直向上
B.运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下
C.赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力
D.运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力
答案:B
【解析】 赛道对运动员的弹力垂直于倾斜赛道向上,A错误;运动员相对赛道沿赛道下滑,因此赛道对运动员的滑动摩擦力方向沿赛道斜向上,由牛顿第三定律知,运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下,B正确;赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力的受力物体都是运动员,因此不可能是一对作用力和反作用力,C错误;运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力,是一对作用力和反作用力,D错误。故选B。
四.滑动摩擦力大小计算问题(共7小题)
22.如图所示,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角为,木块与水平面间的动摩擦因数为,木块所受重力为,现用一水平恒力F推木块,使木块由静止开始向左运动,则木块所受的摩擦力大小为( )
A.F B.
C. D.
【答案】C
【详解】木块在竖直方向上平衡,则有则木块所受的摩擦力为又因为物块不是做匀速运动,所以f与F不相等,C正确,ABD错误。故选C。
23.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过轻质定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ,两物块的质量都是m,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g,若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动,则F的大小为( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
答案 A
解析 对Q物块,设跨过定滑轮的轻绳拉力为FT,木块Q与P间的滑动摩擦力Ff=μmg,根据共点力平衡条件有FT=Ff ,则得:FT=μmg;对木块P受力分析,P水平方向受到拉力F,Q对P向左的摩擦力Ff,地面对P向左的摩擦力Ff′,根据共点力平衡条件,有F=Ff+Ff′+FT ,地面对P物体向左的摩擦力:Ff′=μ·2mg,联立解得:F=4μmg,故选A.
24.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。
25.[多选]为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动),如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则以下结论正确的是( )
A.木块受到竖直向下的滑动摩擦力
B.木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑
C.木块与墙壁之间的动摩擦因数为
D.木块与墙壁之间的动摩擦因数为
解析:选BD 木块相对于竖直墙壁下滑,受到竖直向上的滑动摩擦力,阻碍木块下滑,A错误,B正确。
分析木块受力如图所示。由平衡条件可得:FN=F1,Ff=G+F2,又Ff=μFN,以上三式联立可解得:μ=,故C错误,D正确。
26.(多选)有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个100 g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900 g的书,当按钮压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动。下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.笔内小弹簧的劲度系数是500 N/m
B.笔内小弹簧的劲度系数是50 N/m
C.书与桌面间的动摩擦因数是0.02
D.书与桌面间的动摩擦因数是0.2
解析:选AD 由于砝码处于静止状态,则kΔx=mg,所以有k==500 N/m,A正确,B错误;要使书恰好能匀速运动,则kΔx′=μm′g,代入数据解得μ=0.2,C错误,D正确。
27.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则( )
A.木板露出桌面后,推力将逐渐减小
B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小
C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小
D.推力、压力、摩擦力均不变
答案 D
28.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。
五.摩擦力的突变(共7小题)
29.为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数,小明找来了拉力传感器,先测得该带保护套的手机的质量为0.25 kg,再按如图7甲所示将手机放置在桌面上,用拉力传感器缓慢拉手机,直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离,截取计算机屏幕上的一段F-t图线,如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则以下说法正确的是( )
A.桌面所受的滑动摩擦力约为2.60 N,方向向右
B.手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大
C.若在手机上增加压力,手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大
D.手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ=1.12
答案 A
解析 由F-t图线可得,在0~t1时间内,拉力F逐渐增大,在t1时刻,拉力达到最大,手机刚开始向右运动,即t1时刻拉力的大小等于最大静摩擦力Ffmax,约为2.80 N,之后手机缓慢运动时拉力等于滑动摩擦力Ff,由题图乙可知手机所受的滑动摩擦力约为2.60 N,方向向左,可知桌面所受的滑动摩擦力大小约为2.60 N,方向向右,A选项正确;动摩擦因数由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与拉力和压力都无关,且μ==1.04,B、C、D选项错误.
30.(多选)某同学用力传感器探究物块受的摩擦力, 如图甲所示。 固定的力传感器通过不可伸长的水平细线与物块相连,传感器能记录细线拉力大小 F。物块放在水平长木板上,现用水平向左的力 F0抽动长木板,得到F—t图像如图乙所示。 结合图示相关信息, 以下说法正确的是( )
A.物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相反
B.物块和木板之间静摩擦力的大小存在一个最大值
C.由题中信息可以测出物块与木板间的动摩擦因数
D.细线对物块拉力与物体所受摩擦力大小时刻相等
【答案】BD
【详解】A.物块所受摩擦力方向向左,与长木板运动方向相同,选项A错误;
B.物块和木板之间静摩擦力的大小存在一个最大值,选项B正确;
C.由题中信息可以测出物块与木板间的滑动摩擦力,但是由于物块的质量未知,则不能求解动摩擦因数,选项C错误;
D.物块处于静止状态,则细线对物块拉力与物体所受摩擦力大小时刻相等,选项D正确。
故选BD。
31.(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )
A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
答案 ABC
解析 t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A选项正确;t=50 s时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车启动,说明沙子与沙桶总重力等于3.5 N,此时摩擦力突变为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为3 N,B、C选项正确;此后由于沙子和沙桶总重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车将做匀加速运动,D选项错误.
32.把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如下图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是( )
A. B.
C. D.
答案:B
33.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是下列图中的(g=10 m/s2)( )
答案 A
解析 开始物体受到水平向左的滑动摩擦力:Ff=μmg=0.2×1×10 N=2 N,物体速度减为0后,F<Ff,所以物体受到水平向右的静摩擦力:Ff′=F=1 N,故选A.
34.如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的小物块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉小物块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小,并用计算机绘制出随时间变化的图像,如图乙所示。小物块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。已知重力加速度大小。
(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)小物块与桌面间的动摩擦因数是多大?
(3)当用8N的力来拉木块时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小等于多少?
【答案】(1)3.4N;(2)0.32;(3)滑动摩擦力,3.2N
【详解】(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为
(2)由图可知,物块与水平面间的滑动摩擦力为
根据滑动摩擦力公式
解得
(3)当用8N的力来拉木块时,因为拉力大于最大静摩擦,所以木块与地面之间的摩擦力是滑动摩擦力,大小为
35.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.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
解析:选C 实验过程中物块处于平衡状态即可,没有必要让木板保持匀速运动,A错误;由于物块处于平衡状态,所以其在水平方向上受到的拉力(传感器的示数)与摩擦力大小相等,但是不能说拉力(传感器的示数)就是摩擦力,B错误;由题图乙可知最大静摩擦力约为10 N,滑动摩擦力约为7 N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7,C正确;由于不知道物块的质量,也就不知道物块对木板的压力,因此只用题图乙的数据无法求出物块与木板间的动摩擦因数,D错误。
六.摩擦力动、静综合问题(共9小题)
36.(多选)中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一.在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带.某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示.则在向右行笔的过程中( )
A.镇纸受到向左的摩擦力
B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力
D.桌面受到向右的摩擦力
答案 BD
解析 白纸和镇纸始终处于静止状态,对镇纸受力分析知,镇纸不受摩擦力,否则水平方向受力不平衡,镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力,故A错误;在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动,受到向左的摩擦力,故B正确;白纸与镇纸之间没有摩擦力,白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力,故C错误;根据牛顿第三定律,白纸对桌面的摩擦力向右,故D正确.
37.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。
38.如图一女孩在健身器材上爬杆玩耍,女孩( )
A.缓慢向上攀爬过程中受到的摩擦力方向是向上的
B.缓慢下滑过程中受到的摩擦力方向是向下的
C.抱住竖直杆不动时,抱得越紧所受摩擦力越大
D.抱住竖直杆下滑速度越大时受到的摩擦力越大
【答案】A
【详解】AB.缓慢向上攀爬过程中和缓慢下滑过程中受到的摩擦力方向都是向上的,B错误,A正确;
C.抱住竖直杆不动时,抱得越紧所受的摩擦力都还是等于女孩的重力,C错误;
D.抱住竖直杆下滑速度越大时受到的摩擦力还是等于女孩的重力,D错误。
故选A。
39.(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。
40.如图所示,A、B两物块叠放在一起,B受到一水平向左的作用力F,A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动,在向右运动的过程中,下列关于A、B所受到的摩擦力的说法正确的是( )
A.A受到水平向右的摩擦力 B.A可能不受摩擦力作用
C.B受到地面水平向左的摩擦力 D.B可能不受地面的摩擦力作用
答案 C
解析 先对整体受力分析,根据相对地面的运动方向可知地面对B的摩擦力方向水平向左;可以判断整体的加速度方向水平向左,隔离A受力分析可知B对A的摩擦力方向水平向左,故选C.
41.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。
42.下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )
A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反
解析:选B 摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,A正确;静摩擦力与压力没有关系,B错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如,静摩擦力提供向心力,C正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D正确。
43.(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。
44.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。
七.临界问题(共7小题)
45.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,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,重力加速度为g,打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左
B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mg
C.第10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
答案 D
解析 第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力Ff0,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力Ff,方向向左,Ff=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力,Ff0=Ff<μ1F,故μ1>μ2,A错误,D正确.第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据受力平衡知,大小均为Ff,B、C错误.
46.生活中使用的打印机是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放一叠质量相同的白纸,进纸时滚轮竖直向下压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动,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,白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为,则( )
A.第一张白纸进纸时,滚轮对第一张白纸的摩擦力是滑动摩擦力
B.第一张白纸进纸时,第二张与第三张之间没有摩擦力
C.第一张白纸进纸时,第二张与第三张之间有摩擦力
D.无论、大小关系如何,只需将滚轮与白纸间的压力大小调整到恰当值就能够实现单张纸打印
【答案】C
【详解】A.第一张白纸与滚轮是相对静止的,它们之间是静摩擦力,故A错误;
BC.对除第一张白纸外的所有白纸进行研究,处于静止状态,因第一张白纸与第二张白纸有摩擦力,根据平衡条件知,第二张白纸与第三张白纸有摩擦力,故B错误,C正确;
D.根据题意,因上一张白纸相对下一张白纸向右滑动或有向右滑动的趋势,则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左,那么下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右;正常情况下单张纸打印必须满足滚轮与白纸之间的最大静摩擦力大于纸与纸之间的滑动摩擦力,即,故D错误。
故选C。
47.如图所示,在两块相同的竖直木板A、B间有重力为50N的物体。用两个大小均为的水平力压木板,物体与木板间的动摩擦因数为,求:
(1)当物体不动时,物体与木板A间的摩擦力大小;
(2)若用竖直向上的力将物体拉出来,所需拉力的最小值。
【答案】(1)25N;(2)130N
【详解】(1)物体不动时,竖直方向受力平衡有
而
所以
(2)对物体受力分析如图所示
设所需拉力的最小值为,则有
而
故
48.《新华字典》是学生常用的工具书,2023版《新华字典》的质量约为0.3kg,共855页。如图所示,将其封面朝上放在水平桌面上,再将一张A4纸夹在字典的第570页与571页之间,已知A4纸与字典内纸张之间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g取,要把A4纸从字典中拉出,拉力至少为( )
A.1.6N B.1.2N C.0.8N D.0.4N
【答案】A
【详解】压在A4纸上的字典质量为
A4纸上下表面受到的滑动摩擦力大小为
所以要把A4纸从字典中拉出,拉力至少为
故选A。
49.如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g,某人用手在这叠木板的两侧分别加一大小为F的水平压力,使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则水平压力F至少为( )
A.8 N B.15 N
C.16 N D.30 N
答案 B
解析 先把所有木板看成整体,由平衡条件知:2μ1F1≥8mg,得F1≥8 N,以中间6块木板为研究对象,要使木板不滑下去,由平衡条件知:2μ2F2≥6mg,解得F2≥15 N,故F≥15 N,故选B.
50.如图所示,水平桌面上放着一叠作业本,共30本。每本作业本的质量都是m,作业本间的动摩擦因数为,作业本与桌面间的动摩擦因数为,且。现用手对一作业本施一水平力,将第10本作业本快速水平抽出(从上往下数第10本),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,则在抽出作业本的过程中,下列说法正确的是( )
A.桌面可能不受作业本对它摩擦力的作用
B.作业本对桌面的摩擦力为
C.第11本作业本受到第10本作业本的摩擦力为
D.水平拉力一定大于
【答案】D
【详解】ABC.第10本与第11本之间摩擦力大小为
将下面20本看成一个整体,因为
所以下面20本作业相对桌面静止,桌面对其的静摩擦力大小等于
故ABC错误;
D.第10本与第9本之间摩擦力大小为
若要把第10本抽出,水平拉力
故D正确。
故选D。
51.边防战士无论寒暑都进行着刻苦训练,有力地保障了国家和人民安全。如图所示为边防战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使砖恰好静止不动,则边防战士的头对砖施加的水平力为( )
A. B. C. D.
解析:选B 以四块砖为研究对象,进行受力分析。砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f1+f2=4mg,又f1=f2=μF,联立两式可得F=,即边防战士施加的水平力为F=,B正确。
八.弹簧与摩擦力的综合问题(共7小题)
52.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图,力F作用后( )
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B所受摩擦力大小是9 N
D.木块B所受摩擦力大小是7 N
【解析】选C。因轻弹簧被压缩了2 cm,故弹簧弹力为F=kΔx=8 N,A、B两木块所受的最大静摩擦力分别为FAm=12.5 N,FBm=15 N,B木块在水平方向F与弹簧弹力的合力为9 N,小于其最大静摩擦力,故地面给B木块的摩擦力为9 N,A木块在水平方向的弹簧拉力为8 N,也小于其最大静摩擦力,故地面给A木块的摩擦力为8 N,故选项C正确。
53.(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。
54.如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20 kg,B物体质量M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,轻弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m时,水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)( )
A.350 N B.300 N
C.250 N D.200 N
解析:选B 假设A、B间没有相对滑动,则轻弹簧的压缩量为x=0.2 m,此时轻弹簧的弹力大小为F=kx=50 N,而A与B间的最大静摩擦力为FfA=μmg=100 N,所以A、B之间没有相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,其大小为Ff1=50 N,B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff2=μ(m+M)g=250 N,由B缓慢移动,可知推力的大小为F=Ff1+Ff2=300 N,即B选项正确。
55.(多选)如图所示,水平地面上有重力分别为60N和50N的A、B两木块,它们之间夹有被拉长了2.5cm的轻质弹簧,已知弹簧的劲度系数k=500N/m,两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,系统处于静止状态。现用F=12.5N的水平力向右拉木块B,假设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,则力F作用后( )
A.弹簧的拉伸量随之变大
B.木块A所受摩擦力大小仍然为15N
C.木块B所受摩擦力突变为零
D.若改用的水平力向右拉木块B,木块A所受摩擦力与力F作用下时相同
【答案】CD
【详解】ABC.由题意可知,A受的最大静摩擦力为
B受的最大静摩擦力为
由胡克定律可得此时弹簧对物体的推力大小为
当用12.5N的水平拉力作用在木块B上时,系统仍处于静止状态,由平衡条件可知,弹簧的弹力不变,A所受的静摩擦力方向向左,大小为12.5N,B所受摩擦力为零,故AB错误,C正确;
D.若改用的水平力向右拉木块B,此时B仍静止,由于弹簧的弹力不变,A所受的摩擦力不变,故D正确。
故选CD。
56.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g=10 m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11 cm,物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长至13 cm,物体受到的摩擦力大小为多少?
答案 (1)200 N/m (2)2 N (3)4 N
解析 (1)物体匀速运动时,
k(x-x0)=μmg
则k== N/m=200 N/m.
(2)弹簧的弹力F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.1) N=2 N
最大静摩擦力等于滑动摩擦力
Ffm=0.2×2×10 N=4 N
物体没动,故所受的静摩擦力为
Ff1=F1=2 N.
(3)弹簧的弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.1) N=6 N
物体将运动,此时所受到的滑动摩擦力为Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4 N.
57.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。
58.如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧、地面水平.A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2,物块在A、B两点均能恰好静止,物块与地面间的最大静摩擦力为F1,则弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 物块在A点和B点所受弹簧弹力与静摩擦力大小相等、方向相反,设弹簧原长为l0,由平衡条件,在A点处有k(l0-x1)=F1,在B点处有k(x2-l0)=F1,联立解得k=,故C正确.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第2节 摩擦力
一.静摩擦力有无及方向的判断(共7小题)
二.静摩擦力大小计算问题(共7小题)
三.滑动摩擦力方向的判断(共7小题)
四.滑动摩擦力大小计算问题(共7小题)
五.摩擦力的突变(共7小题)
六.摩擦力动、静综合问题(共9小题)
七.临界问题(共7小题)
八.弹簧与摩擦力的综合问题(共7小题)
一.静摩擦力有无及方向的判断(共7小题)
1.某同学在上学途中通过扫码成功打开一辆共享单车。当他推着自行车在平直公路上前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2,当他骑着自行车在平直公路上加速前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法正确的是 ( )
A.F1的方向与车前进方向相同 B.F2的方向与车前进方向相反
C.F3的方向与车前进方向相同 D.F4的方向与车前进方向相反
2.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
3.[多选]如图所示,用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上,A、B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是( )
A.B物体对A物体的静摩擦力方向向下
B.F增大时,A和墙之间的摩擦力也增大
C.若B的重力大于A的重力,则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力
D.不论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力
4.如图所示,白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住-张彩纸, 向右轻轻拉彩纸,未拉动,下列说法正确的是( )
A.磁钉受到向右的摩擦力 B.磁钉受到向左的摩擦力
C.白板受到地面向左的摩擦力 D.白板受到地面向右的摩擦力
5.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧,A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.B受到向左的摩擦力
B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右
D.地面对A没有摩擦力
6.(多选)如图所示,A、B两物体叠放在斜面上,处于静止状态,下列说法中正确的是( ).
A.B对A的静摩擦力方向沿斜面向上 B.A对B的静摩擦力方向沿斜面向上
C.斜面对B的静摩擦力方向沿斜面向上 D.B对斜面的静摩擦力方向沿斜面向上
7.[多选]如图所示,物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平拉力F作用在物块C上后,各物块仍保持静止状态,则以下说法正确的是( )
A.B不受摩擦力作用
B.C对A的摩擦力水平向左
C.A受到的各个摩擦力的合力为零
D.A、B、C三个物块组成的整体所受摩擦力为零
二.静摩擦力大小计算问题(共7小题)
8.(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.铁夹受到的摩擦力方向竖直向下
D.若铁夹水平匀速移动,小球受到的摩擦力变大
9.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
10.固定水平板的两端分别装有光滑轻质定滑轮A、B,物块P放在平板上,两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点,两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上,P、Q均静止,BQ段的细线竖直,重力加速度为g,则物块P受到平板的摩擦力( )
A.为0 B.等于mg
C.小于mg D.大于mg
11.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( )
A.10 N,方向向左
B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向右
D.0
12.一运动员做了一个罕见的一字马动作而爆红网络。如图所示,她在走廊里用双腿撑墙,使自己静止于两墙之间(全身离地有一定高度)。下列说法正确的是( )
A.运动员对墙壁的压力是墙壁发生形变产生的
B.墙壁对运动员的摩擦力方向沿墙面向下
C.墙壁越粗糙,则墙壁对运动员的摩擦力越大
D.运动员对墙壁的压力增大,其所受摩擦力不变
13.[多选]如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是( )
A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
14.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
三.滑动摩擦力方向的判断(共7小题)
15.如图所示,一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.则在上述过程中( )
A. 鱼缸对桌布的摩擦力方向向右 B. 鱼缸对桌面的摩擦力方向向左
C. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 D. 若猫增大拉力,鱼缸有可能滑出桌面
16.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
17.如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左
B.矿泉水瓶相对纸片向左运动
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越小
18.关于滑动摩擦力以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力总阻碍物体的运动
B.滑动摩擦力总与物体的运动方向相反
C.滑动摩擦力总阻碍物体间的相对运动
D.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用
19.关于摩擦力,有如下几种说法,其中错误的是( )
A. 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
B. 摩擦力与物体运动方向有时是一致的
C. 摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上
D. 摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反
20.自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性,碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中,下列说法正确的是( )
A.碟刹器受到的是静摩擦力
B.增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力
C.增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力
D.碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反
21.高山滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项目,如图所示为某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时的情景,以下说法正确的是( )
A.赛道对运动员的弹力竖直向上
B.运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下
C.赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力
D.运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力
四.滑动摩擦力大小计算问题(共7小题)
22.如图所示,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角为,木块与水平面间的动摩擦因数为,木块所受重力为,现用一水平恒力F推木块,使木块由静止开始向左运动,则木块所受的摩擦力大小为( )
A.F B.
C. D.
23.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过轻质定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ,两物块的质量都是m,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g,若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动,则F的大小为( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
24.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
25.[多选]为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动),如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则以下结论正确的是( )
A.木块受到竖直向下的滑动摩擦力
B.木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑
C.木块与墙壁之间的动摩擦因数为
D.木块与墙壁之间的动摩擦因数为
26.(多选)有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个100 g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900 g的书,当按钮压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动。下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.笔内小弹簧的劲度系数是500 N/m
B.笔内小弹簧的劲度系数是50 N/m
C.书与桌面间的动摩擦因数是0.02
D.书与桌面间的动摩擦因数是0.2
27.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则( )
A.木板露出桌面后,推力将逐渐减小
B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小
C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小
D.推力、压力、摩擦力均不变
28.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.
五.摩擦力的突变(共7小题)
29.为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数,小明找来了拉力传感器,先测得该带保护套的手机的质量为0.25 kg,再按如图7甲所示将手机放置在桌面上,用拉力传感器缓慢拉手机,直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离,截取计算机屏幕上的一段F-t图线,如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则以下说法正确的是( )
A.桌面所受的滑动摩擦力约为2.60 N,方向向右
B.手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大
C.若在手机上增加压力,手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大
D.手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ=1.12
30.(多选)某同学用力传感器探究物块受的摩擦力, 如图甲所示。 固定的力传感器通过不可伸长的水平细线与物块相连,传感器能记录细线拉力大小 F。物块放在水平长木板上,现用水平向左的力 F0抽动长木板,得到F—t图像如图乙所示。 结合图示相关信息, 以下说法正确的是( )
A.物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相反
B.物块和木板之间静摩擦力的大小存在一个最大值
C.由题中信息可以测出物块与木板间的动摩擦因数
D.细线对物块拉力与物体所受摩擦力大小时刻相等
31.(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )
A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
32.把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如下图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是( )
A. B.
C. D.
33.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是下列图中的(g=10 m/s2)( )
34.如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的小物块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉小物块,拉力从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小,并用计算机绘制出随时间变化的图像,如图乙所示。小物块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。已知重力加速度大小。
(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)小物块与桌面间的动摩擦因数是多大?
(3)当用8N的力来拉木块时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小等于多少?
35.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.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
六.摩擦力动、静综合问题(共9小题)
36.(多选)中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一.在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带.某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示.则在向右行笔的过程中( )
A.镇纸受到向左的摩擦力
B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力
D.桌面受到向右的摩擦力
37.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
38.如图一女孩在健身器材上爬杆玩耍,女孩( )
A.缓慢向上攀爬过程中受到的摩擦力方向是向上的
B.缓慢下滑过程中受到的摩擦力方向是向下的
C.抱住竖直杆不动时,抱得越紧所受摩擦力越大
D.抱住竖直杆下滑速度越大时受到的摩擦力越大
39.(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
40.如图所示,A、B两物块叠放在一起,B受到一水平向左的作用力F,A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动,在向右运动的过程中,下列关于A、B所受到的摩擦力的说法正确的是( )
A.A受到水平向右的摩擦力 B.A可能不受摩擦力作用
C.B受到地面水平向左的摩擦力 D.B可能不受地面的摩擦力作用
41.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
42.下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )
A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反
43.(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
44.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
七.临界问题(共7小题)
45.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,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,重力加速度为g,打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左
B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mg
C.第10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
46.生活中使用的打印机是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放一叠质量相同的白纸,进纸时滚轮竖直向下压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动,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,白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为,则( )
A.第一张白纸进纸时,滚轮对第一张白纸的摩擦力是滑动摩擦力
B.第一张白纸进纸时,第二张与第三张之间没有摩擦力
C.第一张白纸进纸时,第二张与第三张之间有摩擦力
D.无论、大小关系如何,只需将滚轮与白纸间的压力大小调整到恰当值就能够实现单张纸打印
47.如图所示,在两块相同的竖直木板A、B间有重力为50N的物体。用两个大小均为的水平力压木板,物体与木板间的动摩擦因数为,求:
(1)当物体不动时,物体与木板A间的摩擦力大小;
(2)若用竖直向上的力将物体拉出来,所需拉力的最小值。
48.《新华字典》是学生常用的工具书,2023版《新华字典》的质量约为0.3kg,共855页。如图所示,将其封面朝上放在水平桌面上,再将一张A4纸夹在字典的第570页与571页之间,已知A4纸与字典内纸张之间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g取,要把A4纸从字典中拉出,拉力至少为( )
A.1.6N B.1.2N C.0.8N D.0.4N
49.如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g,某人用手在这叠木板的两侧分别加一大小为F的水平压力,使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则水平压力F至少为( )
A.8 N B.15 N
C.16 N D.30 N
50.如图所示,水平桌面上放着一叠作业本,共30本。每本作业本的质量都是m,作业本间的动摩擦因数为,作业本与桌面间的动摩擦因数为,且。现用手对一作业本施一水平力,将第10本作业本快速水平抽出(从上往下数第10本),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,则在抽出作业本的过程中,下列说法正确的是( )
A.桌面可能不受作业本对它摩擦力的作用
B.作业本对桌面的摩擦力为
C.第11本作业本受到第10本作业本的摩擦力为
D.水平拉力一定大于
51.边防战士无论寒暑都进行着刻苦训练,有力地保障了国家和人民安全。如图所示为边防战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使砖恰好静止不动,则边防战士的头对砖施加的水平力为( )
A. B. C. D.
八.弹簧与摩擦力的综合问题(共7小题)
52.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图,力F作用后( )
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B所受摩擦力大小是9 N
D.木块B所受摩擦力大小是7 N
53.(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
54.如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20 kg,B物体质量M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,轻弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m时,水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)( )
A.350 N B.300 N
C.250 N D.200 N
55.(多选)如图所示,水平地面上有重力分别为60N和50N的A、B两木块,它们之间夹有被拉长了2.5cm的轻质弹簧,已知弹簧的劲度系数k=500N/m,两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,系统处于静止状态。现用F=12.5N的水平力向右拉木块B,假设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,则力F作用后( )
A.弹簧的拉伸量随之变大
B.木块A所受摩擦力大小仍然为15N
C.木块B所受摩擦力突变为零
D.若改用的水平力向右拉木块B,木块A所受摩擦力与力F作用下时相同
56.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g=10 m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11 cm,物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长至13 cm,物体受到的摩擦力大小为多少?
57.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.
58.如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧、地面水平.A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2,物块在A、B两点均能恰好静止,物块与地面间的最大静摩擦力为F1,则弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$