内容正文:
[对应学生用书作业(十一)P21]
[基础训练]
1.下列关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力
B.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的
C.静摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用
D.静摩擦力一定比滑动摩擦力大
解析 两个相对静止的物体间要满足静摩擦力产生的全部条件才有静摩擦力,A选项错误。受静摩擦力作用的物体是相对静止,不一定是静止的,B选项正确。无论静摩擦力还是滑动摩擦力,都可以与运动的方向相同,C选项错误。静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间,最大静摩擦力比滑动摩擦力大,而静摩擦力不一定比滑动摩擦力大,D选项错误。
答案 B
2.关于动摩擦因数,下列说法正确的是( )
A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大
B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大
C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比
D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力无关
解析 动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力无关,选项D正确。
答案 D
3.运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是( )
解析 运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间,运动员受重力、地面对人竖直向上的支持力、和地面对人向前的摩擦力,故A项正确,B、C、D三项错误。
答案 A
4.如图所示,用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止。关于瓶子所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.握力越大,摩擦力越大
B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关
C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
解析 只要瓶子静止,根据二力平衡的知识,瓶子在竖直方向上受到的静摩擦力与重力总是等大反向,与握力大小无关。B项正确。
答案 B
5.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A.μ和f都增大 B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小 D.μ减小,f增大
解析 由题意可知,冰壶被推出后做减速运动,运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远,说明冰壶所受阻力更小,即动摩擦因数更小,摩擦力也更小,故B正确。
答案 B
6.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,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
解析 滑动摩擦力F=μFN,滑动摩擦力与接触面的动摩擦因数以及正压力有关。三种情况下μ相同,FN也相等,故三种情况下的滑动摩擦力大小相等。
答案 D
7.如图,质量m=30 kg的沙发,放置在水平地面上,小红用平行于地面的水平力推沙发。当推力F1=80 N时,沙发静止;当推力F2=120 N时,沙发做匀速运动,g=10 m/s2。求:
(1)沙发在80 N的推力作用下,受到的摩擦力的大小f1;
(2)沙发与地面间的动摩擦因数μ;
(3)沙发在140 N推力作用下,受到的摩擦力的大小f2。
解析 (1)沙发在80 N的推力作用下沙发处于静止,水平方向所受的静摩擦力f1与推力F1二力平衡,有f1=F1,解得f1=80 N。
(2)当推力F2=120 N时,沙发做匀速运动,水平方向所受的滑动摩擦力f与推力F2二力平衡,有f=F2,又f=μmg,解得μ=0.4。
(3)沙发在140 N推力作用下,物体受到的是滑动摩擦力,则f2=f,解得f2=120 N。
答案 (1)80 N (2)0.4 (3)120 N
[能力提升]
8.一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
解析 开始时在水平方向木块受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静摩擦力的大小为8 N,则有木块受到的最大静摩擦力fmax≥8 N;当撤去力F1后,由于F2=2 N<fmax,则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f与作用在木块上的F2等大反向,即f=2 N,方向水平向右,故选项C正确,A、B、D错误。
答案 C
9.一根质量为m,长为L的均匀长方体木条放在水平桌面上,木条与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推木条,当木条经过如图所示位置时,桌面对它的摩擦力为( )
A.μmg B.μmg
C.μmg D.上述选项均不对
解析 因为木条一直在滑动,且对桌面的压力大小总等于重力大小,所以摩擦力F=μFN=μmg。故A正确。
答案 A
10.如图所示,在水平桌面上放一木块,给木块一水平向右的拉力,从零开始逐渐增大水平拉力F,木块先静止后沿桌面运动,则木块所受的摩擦力Ff随拉力F变化的图像正确的是( )
解析 当木块不受拉力时(F=0),桌面对木块没有摩擦力(Ff=0)。当木块受到的水平拉力F较小时,木块仍保持静止,但出现向右运动的趋势,桌面对木块产生静摩擦力,其大小与F相等,方向相反。随着水平拉力F不断增大,木块向右运动的趋势增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力F足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达到最大值Ffmax,在这个过程中,由木块水平方向二力平衡条件知,桌面对木块的静摩擦力Ff始终与拉力F等大反向,即随着F的增大而增大。木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它略小于最大静摩擦力,并且在木块继续滑动的过程中保持不变。综上可知,选项D正确。
答案 D
11.如图甲所示,重为20 N的木块放在水平桌面上,给木块施加一随时间逐渐增大的水平拉力F,传感器描绘出木块受到的摩擦力随着时间变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当拉力F增大到10 N时,木块仍然静止
B.当拉力F增大到11 N时,木块已经运动
C.木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.6
D.当拉力F增大到13 N时,木块受到的摩擦力大小改变
解析 由图可知物体与地面之间的最大静摩擦力为12 N,则当拉力F增大到10 N时,木块仍然静止,A正确;物体与地面之间的最大静摩擦力为12 N,当拉力F增大到11 N时,木块仍静止,B错误;由图可知,木块与水平桌面间的滑动摩擦力为10 N,则滑动摩擦因数为μ===0.5,C错误;当拉力F增大到13 N时,木块已经滑动,则受到的摩擦力大小仍为10 N,D错误。
答案 A
12.(2024·杭州高一测试)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200 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桌面上质量为800 g的书,当按钮压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动。(g取10 m/s2)试求:
(1)笔内小弹簧的劲度系数;
(2)书与桌面间的动摩擦因数大小。
解析 (1)由于砝码处于静止,根据平衡条件有
kΔx=mg
解得k=1000 N/m。
(2)要使书恰好能匀速运动,根据平衡条件有
kΔx′=μmg
解得μ=0.3。
答案 (1)1000 N/m (2)0.3
13.如图所示,在粗糙的水平地面上静止放一质量为m1=2 kg的物块A,A与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.4,A与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(重力加速度g=10 m/s2)。
(1)若在物块A上施加一水平向右的恒力F=6 N,则A受到地面的摩擦力为多大?方向如何?
(2)要使A向右做匀速直线运动,则需向右施加的水平恒力F′为多大?
(3)在A上叠放一质量为m2=1 kg的物块B,如果两物块共同沿水平地面向右做匀速直线运动,则施加在A上的水平恒力F″为多大?
解析 (1)A与地面间的最大静摩擦力Ffm=μm1g=8 N,F=6 N<Ffm=8 N,则A静止。
A受到地面的静摩擦力,大小为Ff1=6 N,方向水平向左。
(2)当A在恒力F′作用下沿水平地面向右做匀速直线运动时,恒力F′=Ffm=8 N。
(3)当A、B两物块共同沿水平地面向右做匀速直线运动时,施加在A上的水平恒力为F″=Ffm′=μ(m1+m2 )g=12 N。
答案 (1)6 N 水平向左 (2)8 N (3)12 N
学科网(北京)股份有限公司
$