内容正文:
3.3 摩擦力
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
拔高提升:进阶训练,聚焦核心,提炼重难
思维拓展:情景构建,素养提升,高阶训练 (
基础巩固
1
)
1.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比
C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
2.关于摩擦力的描述,下列说法正确的是( )
A.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同
C.两物体之间有压力就一定有摩擦力
D.两物体之间有摩擦力就一定有压力
3.下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.物体在运动时才受到摩擦力
B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C.摩擦力总是成对地出现
D.摩擦力的大小总是与重力的大小成正比
4.关于滑动摩擦力公式,下列说法中正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力成正比,越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力成反比,越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力成正比,与正压力成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定
5.如图所示,某同学在擦黑板。已知黑板擦对黑板的压力为6.0N。与黑板间的动摩擦因素为0.3,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为( )
A.20N B.18N C.2.0N D.1.8N
(
拔高提升
2
)
6.某质量为800kg新能源汽车在平直路面上紧急刹车,沿路面滑行。若轮胎与路面间的动摩擦因数为0.7,g取,则其所受地面摩擦力大小为( )
A.0.7N B.10N C.800N D.5600N
7.如图所示,物体在粗糙程度相同的水平地面上减速滑行,在此过程中物体所受摩擦力的大小( )
A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.先减小后增大
8.如图所示,一个木箱放在固定斜面上静止不动。关于木箱所受摩擦力的情况,下列说法正确的是( )
A.不受摩擦力 B.受平行斜面向上的静摩擦力
C.受平行斜面向下的静摩擦力 D.无法判断是否受摩擦力
9.如图,物块沿粗糙斜面下滑。在下滑过程中,物块所受的滑动摩擦力方向为( )
A.水平向右 B.竖直向上 C.沿斜面向上 D.沿斜面向下
10.如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,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,则墙壁对木块的摩擦力大小为μF
D.若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用
(
思维拓展
3
)
11.如图所示,一棋盘竖直放置,具有磁性的棋子被吸附在棋盘上保持静止状态,忽略棋子间的相互作用。每个棋子的质量相同,则每个棋子受到棋盘表面的( )
A.压力相同、摩擦力相同 B.压力不一定相同、摩擦力相同
C.压力不一定相同、摩擦力不一定相同 D.压力相同、摩擦力不一定相同
12.如图所示,某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶,某时刻链条突然断裂,自行车开始向上减速直至速度为零,不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.链条断裂前,自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上
B.链条断裂前,自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下
C.链条断裂后,自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上
D.链条断裂后,自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下
13.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用和表示.则( )
A. B.
C. D.
14.如图,质量分别为2m和3m的方形物体A和B在水平恒力F作用下,沿光滑水平面向右运动,A刚好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,则间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
15.质量为的物体,恰好能静止在倾角为30°的固定斜面上。现对物体施加一水平向右的恒力F,如图所示,物体能沿斜面匀加速向上滑行,从静止开始内位移为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,物体可视为质点,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)水平恒力F的大小。
16.如图所示,A物体重力为20N,B物体重力为10N,力F竖直向下,A与水平面的动摩擦因数,其余摩擦不计。(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)若时由静止释放B物体,A物体受什么摩擦力?大小如何?
(2)若时由静止释放B物体,A物体受什么摩擦力?大小如何?
(3)若要使A匀速运动,所加力F的大小是多少?
答案以及解析
基础巩固
1.答案:C
解析:A.摩擦力的方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势相反,与物体运动方向没有必然联系,A错误;
B.滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比,静摩擦力的大小与物体所受的正压力没有必然联系,B错误;
C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反,C正确;
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,D错误。
故选C。
2.答案:D
解析:AB.摩擦力的方向一定与物体间相对运动的方向相反,不一定与物体的运动的方向相反,也不一定与物体的运动方向相同,AB错误;
C.两物体之间有压力,可两物体间没有相对运动或相对运动趋势,就没有摩擦力,C错误;
D.两物体之间有挤压且有相对运动或相对运动趋势时,两物体之间就有摩擦力,所以两物体之间有摩擦力就一定有压力,D正确。
故选D。
3.答案:C
解析:A.静止的物体也会受摩擦力,例如物体在地面上滑动,静止的地面也受滑动摩擦力,选项A错误;
B.摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同,也可能相反,选项B错误;
C.两物体之间的摩擦力是相互作用力,即摩擦力总是成对地出现,选项C正确;
D.摩擦力的大小不一定总是与重力的大小成正比,例如静摩擦力大小与重力无关,选项D错误。
故选C。
4.答案:D
解析:动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定,与摩擦力F和压力无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数μ也就确定了,即是一个定值,故D正确。
5.答案:D
解析:黑板擦对黑板的压力为6.0N,则根据牛顿第三定律可得,黑板对黑板擦的支持力为6.0N。根据公式,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为,故选D。
拔高提升
6.答案:D
解析:由滑动摩擦力公式为
代入得
故选D。
7.答案: A
解析:物体减速滑行过程受到的滑动摩擦力大小保持不变,始终为,故选:A。
8.答案:B
解析:物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用,根据平衡条件可知,受到平行斜面向上的静摩擦力。故B正确,ACD错误。
9.答案:C
解析:物块沿粗糙斜面下滑,物块所受滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,可知,物块所受的滑动摩擦力方向为沿斜面向上。故选C。
10.答案:B
解析:AB.若木块静止,由平衡条件可知,木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上,当F增大时,木块受到的静摩擦力不变,A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.水平方向由平衡条件可得
若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的滑动摩擦力大小为
C正确,不符合题意;
D.若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块与墙壁间无压力,木块不受滑动摩擦力作用,D正确,不符合题意。
故选B。
思维拓展
11.答案:B
解析:棋盘竖直放置,根据力的平衡可知,棋子受到的摩擦力与重力等大反向,每个棋子重力相同,则每个棋子受到棋盘表面的摩擦力相同,棋子受到的棋盘磁力与受到的棋盘压力等大反向,由于每个棋子受到的磁力不一定相同,则每个棋子受到棋盘表面的压力不一定相同。
故选B。
12.答案:D
解析:A.若自行车前轮光滑,前轮不转动或者匀速转动,但自行车在加速前行,说明自行车相对于地面向前运动,地面对前轮的摩擦力向后,A错误;
B.链条断裂前,自行车后轮为驱动轮,后轮受到的摩擦力方向沿斜坡向上,B错误;
CD.链条断裂后,自行车前、后轮都不再是驱动轮,自行车减速运动,自行车前、后轮受到地面的摩擦力均沿斜坡向下,故C错误,D正确。
故选D。
13.答案:B
解析:对物块a受力分析可知,物块a受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此a受到b沿斜面向上的摩擦力,;再对a、b整体受力分析可知,a、b整体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此b受到P沿斜面向上的摩擦力,;对a、b及P组成的整体受力分析,由于整体在水平方向不受外力,因此P不受桌面的摩擦力,,故B正确,A、C、D错误.
14.答案:B
解析:设物体运动的加速度大小为a,对A、B整体有
隔离B,可得A对B作用力大小
由牛顿第三定律知B对A作用力大小
对A在竖直方向有
得
故选B。
15.答案:(1)(2)
解析:(1)物体恰好静止在斜面上时,受力如图1所示
根据平衡条件得,
又
代入数据联立解得
(2)物体沿斜面匀加速上升,受力如图2所示
根据
得
沿斜面方向,根据牛顿第二定律得
垂直于斜面方向,根据牛顿第二定律得
又
代入数据联立解得
16.答案:(1)滑动摩擦力,8N;(2)静摩擦力,10N;(3)5N
解析:(1)时,A所受最大静摩擦力为
此时,故A将运动,A所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为
(2)当时,A所受最大静摩擦力为
此时,故A静止,A所受摩擦力为静摩擦力,大小为
(3)若A匀速运动,此时滑动摩擦力大小等于B的重力大小,故此时有
代入数据得
故所加力F的大小是5N。
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