内容正文:
3.3摩擦力
一、单选题
1.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
2.关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.摩擦力的方向与物体的运动方向相反,所以摩擦力是阻力
B.摩擦力的方向与物体的运动方向相同
C.静止的物体不可能受滑动摩擦力作用
D.运动的物体也可能受静摩擦力作用
3.读书支架可以简化为如图所示模型,AC水平放置,OD杆绕定点O转动,斜面AB与水平杆AC的夹角发生改变,以达到调节书架目的.现有一本书放在书架AB面上,当OD与AB垂直的时,书本恰好静止,现将OD逆时针转动,书本始终保持静止,则( )
A.斜面AB对书本支持力变大
B.斜面AB对书本支持力变小
C.斜面对书本摩擦力先减小后增大
D.斜面对书本摩擦力变大
4.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为f上和f下,那么它们的关系是
A.f上向上,f下向下,f上=f下 B.f上向下,f下向上,f上>f下
C.f上向上,f下向上,f上=f下 D.f上向上,F下向下,f上>f下
5.水平桌面上一重200N的物体,与桌面间的动摩擦因数是0.2。当依次用25N和60N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为( )(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
A.45N,60N B.25N,0N C.25N,60N D.25N,40N
6.如图所示,质量为20kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,一水平向左的力作用于物体上,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)( )
A.10N,向左 B.10N,向右 C.20N,向左 D.20N,向右
7.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )
A.人受的摩擦力的方向是向下的
B.人受的摩擦力的方向是向上的
C.手握旗杆的力越大,旗杆受的摩擦力也越大
D.旗杆受到的摩擦力是滑动摩擦力
8.用手握瓶子,使瓶子在竖直方向处于静止,如果握瓶子的力加倍,则手与瓶子之间的摩擦力( )
A.也加倍 B.保持不变
C.方向向下 D.以上说法都不对
9.某同学骑自行车时,地面对前轮的摩擦力为,对后轮的摩擦力为。当他推自行车时,地面对前轮的摩擦力为,对后轮的摩擦力为( )
A.与同向 B.与同向
C.与车前进方向相同 D.与车前进方向相同
10.如图所示,用力F把重力为G的物体压在竖直墙上,物体处于静止状态,物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,A为长木板,在水平面上以速度向右运动,物块B在木板A的上面以速度向右运动,下列判断正确的是( )
A.若是,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
B.若是,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若是,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若是,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力
12.如图所示,斜面固定在地面上,倾角37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),质量1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是图中的(取初速度方向为正方向)(g=10m/s2)( )
A. B.
C. D.
13.一本质量为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.
14.关于以下四幅图像,以下说法正确的是( )
A.甲图表示物体做匀加速直线运动
B.重锤自由下落时,乙图可表示其运动规律
C.探究弹簧弹力实验中,丙图表示弹簧弹力与弹簧长度成正比
D.研究摩擦力时,丁图表示静摩擦力与正压力成正比
15.关于产生摩擦力的条件,下列说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在
B.相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在
C.只有相互挤压和有相对运动或相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用
D.只有相互挤压和发生相对运动的物体之间才有摩擦力的作用
16.如图所示,物块A、B叠放在一起,用绕过定滑轮的细线连接,连接两物块的细线水平。定滑轮连在力传感器上、用大小为F的水平力拉物块A,使物块A匀速向右运动,此时力传感器上的示数为,不计滑轮与力传感器的重力,A与B、B与水平面的接触面均粗糙,则( )
A. B.
C. D.无法判、F的大小关系
17.一皮带传动装置,轮A、B均沿同方向转动,设皮带不打滑,a、b为两轮边缘上的点,某时刻a、b、O、O'位于同一水平面上,如图所示,设该时刻a、b所受摩擦力分别为fa、fb,则下列说法正确的是( )
A.fa、fb都是动力、而且方向相同
B.fa、fb都是阻力,而且方向相反
C.fa若是动力,则fb一定是阻力,两力方向相反
D.fa若是阻力,则fb一定是动力,两方向相同
18.如图所示,若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别是F1和F2,则( )
A.F1向下,F2向上,且F1=F2 B.F1向下,F2向上,且F1>F2
C.F1向上,F2向上,且F1=F2 D.F1向上,F2向下,且F1=F2
19.一本质量为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。A4纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计)( )
A. B. C. D.
二、多选题
20.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,均跟正压力有关
B.静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关
C.正压力增大,静摩擦力有可能不变
D.静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关
21.关于两物体间摩擦力与弹力的说法中正确的( )
A.摩擦力的方向总是与弹力的方向垂直
B.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动
C.两物体间有弹力则一定有摩擦力
D.两物体间有摩擦力则一定有弹力
22.在车站、机场常用传送带运送旅客的货物,如图所示,传送带与水平面夹角为θ,当货物随传送带一起匀速运动时,下列关于货物受力的说法中正确的是( )
A.货物所受摩擦力方向沿传送带向上
B.货物所受摩擦力方向沿传送带向下
C.货物受到三个力的作用
D.因货物与传送带相对静止,所以货物不受摩擦力
23.下列说法正确的是( )
A.物体只有重心才受到重力作用
B.物体间只要有摩擦力就一定有弹力
C.静摩擦力可以与物体运动方向相同
D.滑动摩擦力一定与物体运动方向相反
24.甲、乙、丙三个质量相同的物体均在水平地面上做直线运动,如图所示。地面与物体间的动摩擦因数均相同,下列判断正确的是( )
A.甲物体所受的摩擦力最小,受地面的弹力最小
B.三个物体所受的摩擦力大小相同
C.丙物体所受的摩擦力最大,受地面的弹力最大
D.乙物体所受的摩擦力最大,受地面的弹力最小
25.(多选)下列说法中正确的是( )
A.人走路时,会受到静摩擦力作用
B.武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的
C.将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力不变
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
26.如图所示,物体A被水平力F压在竖直墙壁上静止不动。下列说法正确的是( )
A.若增大力F,则墙壁对A的弹力增大
B.若增大力F,则墙壁对A的摩擦力增大
C.若撤去力F,则A沿墙壁下落的过程中受到一个力作用
D.若A沿墙壁下滑,力F逐渐减小,则墙壁对A的摩擦力不变
27.置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小 ( )
A.与压力成正比
B.等于水平拉力
C.小于滑动摩擦力
D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
28.很多大型超市为方便顾客,经常安装有倾斜的无台阶式自动扶梯,由于节能减排的考虑,在没有乘客时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当乘客站立时,自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行,设乘客一上扶梯即与扶梯相对静止,则当乘客踏上原来空无一人斜向上运行的自动扶梯时( )
A.扶梯加速运行时,对乘客的摩擦力为滑动摩擦力
B.扶梯匀速运行时,对乘客没有摩擦力
C.在此情境下,扶梯在加速和匀速阶段对乘客的摩擦力均为静摩擦力
D.扶梯匀速运行时,对乘客的摩擦力方向沿扶梯向上
29.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律:把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针左边轻塞一个小纸团(有一定宽度),它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是( )
A.木块开始运动前,摩擦力逐渐增大
B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小
C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D.最终小纸团的左侧位置对应的弹簧测力计的示数等于最大静摩擦力的大小
30.如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( )
A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B.传送的速度越大,物体受到的摩擦力越大
C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关
D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力
31.下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是( )
A.静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同
C.静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直
D.静止物体所受静摩擦力一定为零
32.如图所示,以水平力压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
33.如图甲所示,物块和木板叠放在光滑水平实验台上,用一不可伸长的水平轻绳将物块与固定在实验台上的力传感器相连,t=0时,木板开始受到从0开始逐渐增大的水平外力F的作用,测得传感器示数随时间的变化关系如图乙所示,已知物块的质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.传感器的示数等于水平拉力F的大小
B.t=1s时,物块与木板间的摩擦力等于2N
C.物块与木板相对滑动时,物块受到的水平向左的摩擦力
D.物块与木板间的动摩擦因数为0.4
34.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示,则由图线可知( )
A.弹簧的劲度系数为300N/m
B.为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案,其中乙更合理一些
C.若两木块A和B的重力分别为10.0N和20.0N,当木块A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,弹簧测力计b的示数为11.0N,弹簧测力计c的示数为4.0N,则两木块A和B间的动摩擦因数为0.6
D.当木块A被拉动时,弹簧测力计c的示数为4.0N,则此时A和B之间的摩擦力大小为4.0N
35.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减少到0.3kg,则将会出现的情况是(取)( )
A.弹簧测力计的读数将不变 B.A仍静止不动
C.A与桌面间的摩擦力不变 D.A所受的合力将要变大
三、实验题
36.如上图所示,物体A重30N,用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是 N;物体B重30N,受到F等于20N的水平推力静止不动,则物体B所受的摩擦力是 N.
37.某同学利用图所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。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。水平向左拉动木板,传感器记录的F-t图像如图所示。从F-t图像可以看出在1.0~1.2s时间内,物块与木板之间的摩擦力是 (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为 N。
38.某实验小组用如图甲所示的实验装置来测量铁块与木板间的动摩擦因数。将一铁块和水平木板叠放于水平桌面上,已校准的弹簧测力计一端固定,另一端通过细绳与铁块相连。
(1)实验时先测量铁块所受的重力大小G,弹簧测力计的示数如图乙所示,可读出铁块所受的重力大小G= N。
(2)通过另一根细绳拉着木板向右运动的过程中,读出弹簧测力计的示数F。拉动木板运动时 (填“需要”或“不需要”)确保木板做匀速直线运动,连接铁块与弹簧测力计的细绳 (填“需要”或“不需要”)确保水平。
(3)铁块与木板间的动摩擦因数μ= (用题中给定的物理量符号表示)。
(4)某同学在实验过程中,先将弹簧测力计竖直悬挂后调零,测完铁块所受的重力后直接按第(2)问中的步骤完成实验。考虑到弹簧本身的重力作用,竖直悬挂时的原长比水平放置时的原长长,实验测得的动摩擦因数 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
39.如图,把一个弹簧测力计的一端固定在墙上,用另一个弹簧测力计水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时两个测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是 N。若用弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为 。
(A)材料
动摩擦因数
金属—金属
0.10
橡胶—金属
0.50
木头—金属
0.20
皮革—金属
0.28
40.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小和弹簧长度的关系如图甲所示,则由图线可知:
(1)弹簧的劲度系数为 。
(2)为了用弹簧测力计测定两木块和间的动摩擦因数,两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案。
为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块和之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案 填“乙”或“丙”更合理。
若两木块和的重力分别为和,当木块被拉动时,弹簧测力计的示数为,弹簧测力计的示数为,弹簧测力计的示数为,则两木块和间的动摩擦因数为 。
四、解答题
41.有人认为,静摩擦力是“静止”的物体才会受到的作用力,滑动摩擦力是“滑动”的物体才会受到的作用力。以上观点正确吗?为什么?
42.如图所示,一个m=2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连.已知m与水平面间的最大静摩擦力Ffmax=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g取10,求在以下情况中m受到的摩擦力的大小.
(1)只挂m0处于静止状态时;
(2)只挂m0但在m上再放一个m'=3 kg的物体时;
(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时.
43.如图所示,水平面上有一重40N的物体,受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)此时物体所受的摩擦力的大小和方向?
(2)若将F1撤去后,物体受到的摩擦力的大小和方向?
(3)若将F2撤去后,物体受到的摩擦力的大小和方向?
44.如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B之间的动摩擦因数为,A与地面间的动摩擦因数,且=2,物体B用细绳系住。水平力F=25N时,恰好能将A匀速拉出。求动摩擦因数和的大小。
45.如图所示,在粗糙水平地面上依次放有两块质量分别为、且高度完全相同的木板A、B,质量货物C与两木板间的动摩擦因数均为,木板A与地面间的动摩擦因数,木板B与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,要使货物C滑上木板A时木板A不动,而滑上木板B时木板B开始滑动,求的大小范围。
46.如图所示,有两本完全相同的书,书重均为5牛,若将两本书等分成若干份后,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,并将书固定不动,用水平向右的力把书抽出。现测得一组数据如下,根据以下数据,试求:
(1)若将书分成32份,力应为多大;
(2)该书的张数;
(3)如果我们把纸与纸接触面间的滑动摩擦力和正压力的比值叫做动摩擦因数,即,且两本书任意两张纸之间的动摩擦因数相等,则为多少。
实验次数
1
2
3
4
—
5
书分成的份数
2
4
8
16
—
逐页交叉
力的大小
4.5
10.5
22.5
46.5
—
190.5
47.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,木板与水平面间动摩擦因数为0.6,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。
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参考答案
1.A
【详解】A.M处受到的支持力的方向与地面垂直向上,即竖直向上,故A正确;
B.N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上,不是竖直向上,故B错误;
C.原木相对于地有向左运动的趋势,则在M处受到的摩擦力沿地面向右,故C错误;
D.因原木P有沿原木向下的运动趋势,所以N处受到的摩擦力沿MN方向,故D错误。
故选A。
【点睛】
2.D
【详解】A.摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,因此摩擦力可以是阻力,也可以是动力,A错误;
B.摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,因此摩擦力的方向不一定与物体运动方向相同,B错误;
C.一个接触面粗糙的物体在地面上滑行时,地面受到滑动摩擦力,C错误;
D.当两物体一起做匀变速运动时,受到静摩擦力,D正确;
故选D。
3.A
【详解】A.OD逆时针转动,倾角变小, 斜面AB对书本支持力变大,故A正确;
B.斜面AB对书本支持力变大,故B错误;
C.斜面对书本摩擦力 一直减小,故C错误;
D.斜面对书本摩擦力变小,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】试题分析:当运动员向上匀速攀爬时,受到竖直向下的重力和摩擦力,要使二力平衡,则必须满足重力和摩擦力等大反向,所以摩擦力方向向上,,
当运动员向下匀速滑动时,受到竖直向下的重力,要使二力平衡,则必须满足摩擦力和重力等大反向,所以摩擦力向上,
故
选C,
考点:考查了力的平衡条件的应用
点评:做本题最关键的是根据力的平衡分析摩擦力方向和大小,
5.D
【详解】最大静摩擦力为
用25N的水平拉力拉此物体时,物体处于静止状态,物体受到静摩擦力作用,则有
用60N的水平拉力拉此物体时,物体处于运动状态,物体受到滑动摩擦力作用,则有
故选D。
6.C
【详解】物体沿粗糙水平地面向右运动,物体对地面的压力大小
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C正确ABD错误。
故选C。
7.B
【详解】ABD.人握住旗杆匀速上爬时,人的手相对于旗杆有向下滑的趋势,人受到旗杆的静摩擦力方向向上,故AD错误,B正确;
C.人竖直方向受到重力和摩擦力,由平衡条件分析得知,人受的摩擦力等于人的重力,保持不变,所以人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力增大,故C错误。
8.B
【详解】瓶子处于静止状态,而竖直方向只受重力和摩擦力,摩擦力等于重力大小,方向始终竖直向上,故摩擦力不会发生变化。
故选B。
9.B
【详解】自行车后轮是驱动轮,所以骑行时,后轮摩擦力向前,前轮摩擦力向后,推行时,前后轮摩擦力均向后。
故选B。
10.C
【详解】对物体受力分析,受推力F、重力G、支持力N和向上的静摩擦力f,根据共点力平衡条件,有:
f=G
F=N
故选C。
11.A
【详解】AC.若,则B相对A向右运动,故B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力,根据牛顿第三定律,可知A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力,A正确,C错误;
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,根据牛顿第三定律,B受A所施加的向右的滑动摩擦力,BD错误。
故选A。
12.B
【详解】滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,受到的是滑动摩擦力,由共点力平衡条件可知
6.4N
方向沿着斜面向下,为负值;
重力沿斜面向下的分力为
N<6.4N
所以滑块滑到最高点时,处于静止状态。因此滑块受到的静摩擦力大小
N
方向沿着斜面向上,为正值
故选B。
13.B
【详解】书本恰好运动时,设A4纸上面的书页的质量为m0
解得
若要使书一同运动,A4纸上面的书页的质量越大越容易一起拉动,所以
ACD错误,B正确。
故选B。
14.B
【详解】A.甲图中是位移时间图象,斜率表示物体的速度,斜率不变,说明甲物体做匀速直线运动,故A错误;
B.乙图是速度时间图象,斜率表示加速度,斜率不变,说明乙做匀加速直线运动,又因为初速度为零,所以可以表示重锤自由下落时的运动规律,故B正确;
C.在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧长度的形变量成正比,而不是弹簧弹力与弹簧长度成正比,故C错误;
D.静摩擦力的大小和正压力的大小无关,故D错误。
故选B。
15.C
【详解】A.相互压紧的物体间如果没有相对运动或相对运动趋势,不会存在摩擦力,所以A项错误;
B.仅有相对运动或相对运动趋势而没有压紧也不会有摩擦力,故B项错误;
CD.当物体间既相互压紧又有相对运动或相对运动趋势,但接触面光滑也不会有摩擦力,因此C项正确,而D项错误。
故选C。
16.A
【详解】由题意可知。绕过定滑轮的细线上的拉力大小为。设A与B的滑动摩擦力大小为,B与地面间的滑动摩擦力大小为,对A分析有
对B分析有
联立解得
则有,故选A。
17.D
【详解】根据传送带传送的装置的特点可以知道,一定有一个轮子为主动轮,即该轮子带着传送带运动,该轮上传送带相对轮子有向后运动的趋势,所以轮子上的点受到的摩擦力的方向向后,与传送带运动的方向相反;另一个轮子为从动轮,即轮子是在传送带的带动下运动的,该轮上传送带相对轮子有向前运动的趋势,轮子上的点受到的摩擦力的方向向前,与传送带运动的方向相相同,因为在a端与b端传送带的线速度的方向相反,所以轮子在a、b两点受摩擦力的方向一定相同。由于题意未告知两轮的主、从关系,所以fa、fb一定一个是动力,一个是阻力,无论转动方向如何,两轮的主、从关系怎样,fa、fb的方向将一定是相同的,都向上或都向下。
故选D。
18.C
【详解】由题意可知,无论小猫向上、向下均做匀速运动,且小猫受重力、摩擦力作用,故二力平衡,即重力的大小等于摩擦力的大小,重力的方向和摩擦力的方向相反,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向总是竖直向上。
故选C。
19.B
【详解】书与A4纸恰好运动
由于A4纸的上下两面均有摩擦力,要想A4纸不滑出,则
整理得
解得
故选B。
20.BC
【详解】A.只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比,故A错误;
B.由平衡条件可知,静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关,故B正确;
C.物体间的压力增大时,静摩擦力有可能不变,比如:被压在竖直面的物体,故C正确;
D.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,静摩擦力与接触面的粗糙程度无关,故D错误.
故选BC。
21.ABD
【详解】A.摩擦力的方向与接触面平行,而弹力的方向与接触面垂直,故二者互相垂直,A正确;
B.滑动摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动,B正确;
CD.因为摩擦力产生的条件是:相互挤压的粗糙表面;要发生或已经发生相对运动。且这两个条件是缺一不可的,因此有摩擦力一定存在弹力,而有弹力不一定存在摩擦力,C错误,D正确;
故选ABD。
22.AC
【详解】ABD.货物所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反,货物相对传送带有向下运动的趋势,所以静摩擦力方向沿传送带向上,故A正确,BD错误;
C.货物随传送带一起向上匀速运动,根据平衡条件可知货物共受到三个力,分别为重力、支持力与静摩擦力,故C正确。
故选AC。
23.BC
【详解】A.物体任何位置都受到重力的作用,不是只有重心才受到重力作用,故A错误;
B.根据摩擦力产生的条件可知,物体间只要有摩擦力就一定有弹力,故B正确;
C.静摩擦力与物体间相对运动趋势的方向相反,但可以与物体运动方向相同,也可以与运动方向相反,故C正确;
D.滑动摩擦力一定与物体间相对运动方向相反,但可以与物体运动方向相同,故D错误。
故选BC。
24.AC
【详解】设三个物体的重力均为G
如图,将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向。则三个物体对地面的压力大小分别为
N甲=G-F1,N乙=G,N丙=G+F2
可见,甲对地面的弹力最小,丙对地面的弹力最大。甲受地面的弹力最小,丙受地面的弹力最大,根据牛顿第三定律可知,由摩擦力公式f=μN,μ相同,所以甲物体所受的摩擦力最小,丙物体所受的摩擦力最大。
故选AC。
25.ACD
【详解】A.人走路时,当人的鞋与地面之间无相对滑动时,人受到静摩擦力作用,选项A正确;
B.武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时,所受的向上的摩擦力与向下的重力平衡,选项B错误;
C.将酒瓶竖直用手握住停留在空中,此时向上的摩擦力等于酒瓶的重力;当增大手的用力时,酒瓶受的摩擦力不变,仍然等于重力,选项C正确;
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,选项D正确。
故选ACD。
26.AC
【详解】A.墙壁对物体的弹力等于力F,若增大力F,则墙壁对物体的弹力增大,故A正确;
B.墙壁对物体的摩擦力等于物体的重力,若增大力F,墙壁对物体的摩擦力仍不变,故B错误;
C.若撤去力F,则物体沿墙壁下落的过程不受弹力也不受摩擦力,只受到重力的作用,故C正确;
D.若力F逐渐减少,物体沿墙壁下滑,物体受到的摩擦力小于重力,所以此时墙壁对物体的摩擦力比力F减少前小,故D错误。
故选AC。
27.BD
【详解】因为物体始终静止,并且物体在水平方向只受水平拉力和静摩擦力作用,故拉力和静摩擦力是一对平衡力,与正压力无关,在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力仍然等于水平拉力,即物体所受的静摩擦力等于水平拉力.静摩擦力的大小可能大于滑动摩擦力.故选BD.
【点睛】本题考查二力平衡的条件和对物体进行正确的受力分析,知道处于静止状态或做匀速直线运动物体受平衡力作用.
28.CD
【详解】A.扶梯加速运行时,乘客与电梯相对静止,没有发生相对滑动,所以,受到的摩擦力是静摩擦力;故A错误;
B.扶梯匀速运行时,乘客站在斜面上,始终受摩擦力作用,否则由于重力作用,人将沿斜面滑下来,故B错误;
C.无论加速还是匀速,乘客与电梯都是相对静止,都没有发生相对滑动,所以,受到的摩擦力是静摩擦力;故C正确;
D.由于扶梯匀速运行,摩擦力与支持力方向的合力与重力平衡,而摩擦力一定平行于接触面,故摩擦力一定沿扶梯向上,故D正确;
29.ABC
【详解】由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大,而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,此时说明木块恰好达到最大静摩擦力,可以记录最大静摩擦力的大小,而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力。
故选ABC。
30.ACD
【详解】物体随皮带运输机一起上升的过程中,物体具有相对于皮带下滑的趋势,受到沿皮带向上的摩擦力作用,是使物体向上运动的动力,其大小等于物体重力沿皮带向下的分力,与传送的速度大小无关。
故选ACD。
31.AC
【详解】AB.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同,比如在平直公路上行驶的汽车,车厢地板随汽车一起运动的物体,在启动过程中所受静摩擦力与运动方向相同,在减速过程中,静摩擦力方向与运动方向相反。故A正确,B错误;
C.静摩擦力的方向只是与相对运动的趋势相反,可能与物体的运动方向垂直,C正确;
D.静止物体所受静摩擦力不一定为零,当静止物体相对接触物体有相对运动趋势时,也会受到静摩擦力,故D错误。
故选AC。
32.BD
【详解】AB.由于物体匀速下滑,因此在竖直方向上合外力为零,所以有
A错误B正确;
CD.根据滑动摩擦力的大小有
即
C错误D正确。
故选BD。
33.CD
【详解】A.当开始时木板在力F作用下还没有产生滑动时,传感器的示数等于木块受的摩擦力,而水平拉力F的大小等于木块对木板的摩擦力,当木板开始滑动后,传感器的示数不一定等于水平拉力的大小,故A错误;
B.由图像可知,在0~2s内物块与木板之间为静摩擦力,在t=2s时,最大静摩擦力大于4N,则t=1s时,物块与木板间的摩擦力大于2N,故B错误;
C.由图像可知,物块与木板相对滑动时,物块受到滑动摩擦力大小4N,方向水平向左,故C正确;
D.物块与木板间的动摩擦因数为
故D正确。
故选CD。
34.AB
【详解】A.弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为
即弹簧的原长为0.20m,弹力为F1=60N,弹簧的长度为
弹簧伸长的长度
由胡克定律得弹簧的劲度系数为
A正确;
B.图丙所示方案,弹簧测力计与木块A一起运动,当木块A做匀速直线运动时,A所受滑动摩擦力等于弹簧测力计示数,不容易严格控制A做匀速直线运动,另一方面对运动的弹簧测力计不容易读数;图乙所示方案,弹簧测力计a是静止的,只要A、B相对滑动,弹簧测力计的示数大小就等于B所受的滑动摩擦力大小,实验不需要控制B做匀速运动,对静止的弹簧测力计a容易读数,因此方案乙更合理,B正确;
C.方案乙更合理,由于弹簧测力计a示数为6.0N,即摩擦力为6.0N,所以A、B间的动摩擦因数
C错误;
D.当木块A被拉动时,没有说明运动情况,只有当匀速运动时,拉力和摩擦力相等,A和B之间的摩擦力大小才为4.0N,D错误。
故选AB。
35.AB
【详解】当砝码和托盘的总质量为时,有
则
可知A与桌面间的最大静摩擦力至少为4N,当砝码和托盘的总质量为时,假设A仍不动,此时不变,有
则
故假设成立,A仍静止不动,A所受的合力仍为零,A与桌面间的摩擦力变为1N,弹簧测力计的读数不变。
故选AB。
36. 30 20
【详解】A处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力.摩擦力与重力是一对平衡力,A的重力的大小为,所以摩擦力也是,B处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力.摩擦力与推力是一对平衡力,推力的大小为,所以摩擦力也是.
【点睛】物体所受平衡力的特点是两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,根据两个物体的具体运动情况,分析受力即可.
37. 静摩擦力 2.0
【详解】[1]1.0~1.2s时间内,木板还未拉动,摩擦力随外力的增大逐渐增大,物块与木板之间是静摩擦力。
[2]木板运动过程,物块与木板之间的滑动摩擦力与细绳拉力大小相等,由图中数据可知,滑动摩擦力大小约为2.0N。
38. 3.15/3.14/3.13/3.16 不需要 需要 偏小
【详解】(1)[1] 弹簧测力计的示数为3.15N;
(2)[2]只要木板运动,铁块受到的就是滑动摩擦力,就可以通过弹簧测力计的示数读出滑动摩擦力,故不需要确保木板做匀速直线运动;
[3]为使细绳的拉力始终等于滑动摩擦力,需要确保连接铁块与弹簧测力计的细绳水平;
(3)[4] 弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力,故有
可得
(4)[5] 先将弹簧测力计竖直悬挂后调零,测铁块所受的重力,考虑了弹簧本身的重力作用,则重力测量准确;
水平测拉力时,由于未水平情况下调零,则测力计所测拉力偏小,根据,则所测动摩擦因数偏小。
39. 2.60 木头
【详解】[1]分析物块P的受力情况可知,物块P受金属板给P的滑动摩擦力,方向向左,受弹簧测力计向右的拉力F,由二力平衡可知,,测力计读数为2.60N,所以
[2]根据可得
从表中对比得知,物块P为木头。
40. 300 乙 0.3
【详解】(1)[1]弹簧的劲度系数为
(2)[2]在拉着物体运动的过程中,拉物体的弹簧测力计、由于在不断地运动,示数可能会变化,读数不是很准,弹簧测力计是静止的,指针稳定,便于读数,故方案乙更合理。
[3]弹簧测力计测的是木块和间的滑动摩擦力,两木块和间的动摩擦因数为
41.见解析
【详解】这个观点不对。
(1)静摩擦力发生在相对静止但有相对运动趋势的两个物体之间,相对静止不一定静止。如物体相对传送带静止,传送带加速运送物体时,物体运动所受摩擦力仍为静摩擦力;
(2)滑动摩擦力的“滑动”是相对滑动,如在桌面上推物体,桌面不动但仍受滑动摩擦力。
42.(1)1 N; (2)1 N; (3)4.3 N;
【详解】(1)因为m0g=1 N<Ffmax,m处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1 N.
(2)在m上再放一个m'=3 kg的物体,m仍静止,故受静摩擦力F2=F1=m0g=1 N.
(3)因为(m0+m1)g=4.3 N<Ffmax,故m处于静止状态,所受静摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3 N.
43.(1)6N,方向向右;(2)6N,方向向左;(3)8N,方向向右
【详解】(1)物体处于平衡状态,则
解得
f1=6N
方向向右;
(2)最大静摩擦力
若将F1撤去后,F2<fm,则物体仍静止,受到的摩擦力的大小
f2=F2=6N
方向向左;
(3)若将F2撤去后,F1>fm,则物体向左运动,受到的摩擦力的大小
方向向右;
44.0.5,0.25
【详解】以A物体为研究对象,其受力情况如图所示
则物体B对其压力
地面对A的支持力
因此AB间的滑动摩擦力
A受地面的摩擦力
且=2,由题意可知
联立解得
,
45.
【详解】货物C滑上木板A时木板A不动,对A、B整体受力分析得
解得
货物C滑上木板B时木板B开始滑动,则对B受力分析得
解得
联立解得
。
46.(1) ;(2)64 ; (3)0.3
【详解】(1)对表中数据分析可知,将书分成四份时,力F比前一次增加6N,将书分成8份时,力F比前一次增加12N,由此可知,每这样分一次,增加的力是上次增加力的2倍,故将书分成32份,力F应比前一次增加48N,故F=46.5N+48N=94.5N,即将书分成32份,力F应为94.5N;
(2)将书分成64份时,比分成32份时力F应增大96N,故94.5N+96N=190.5N,可知书的总张数应为64;
(3)以将书分成2份为例(表中数据1),用水平向右的力F把书B抽出时,拉力F=4.5N,以B书为研究对象,此时两本书的接触面有3个,则B书受到向左的摩擦力有3个
且
f1=μN1=μ×G
f2=μN2=μG
f3=μN3=μ×G
由力的平衡条件可得
f1+f2+f3=F
即
μ×G+μG+μ×G=3μG=F
所以书任意两张纸之间的动摩擦因数
47.水平力可以作用在的所有木板上
【详解】设水平力作用在第块木板上,则对及以上木板
,
由于整体做匀速运动,因此有
解得
由此可知,水平力可以作用在的所有木板上。
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