内容正文:
高中物理人教版必修第一册
第三章《相互作用——力》
第2节 摩擦力 同步练
1.如图所示,在μ=0.1的水平面上有一个向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个方向水平向左的大小为10 N的拉力的作用,则物体向右运动过程中受到的滑动摩擦力为(g取10 m/s2)( )
A.10 N,向右 B.10 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
2.如图所示,一滑块静止在粗糙的水平木板上,现将木板的一端缓慢抬高,直至木板与水平面成90°角。在0<θ<90°过程中,关于滑块所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.滑块先受静摩擦力,然后受滑动摩擦力
B.滑块先不受摩擦力,然后受滑动摩擦力
C.滑块始终受静摩擦力
D.滑块始终受滑动摩擦力
3.如图所示,给物体以初速度v0后,物体开始在水平面上向右做减速直线运动,下列判断正确的是( )
A.物体在运动过程中受到4个力的作用
B.物体受到的摩擦力方向水平向左
C.物体受到的摩擦力大小随物体的运动速度减小而减小
D.物体受到的摩擦力大小随物体的运动速度减小而增大
4.用手握住一个盛有一部分油的油瓶,油瓶始终静止且处于竖直方向,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.瓶中装的油越多,油瓶受到的摩擦力越大
B.油瓶所受摩擦力大小总是和油瓶(包括油)的重力大小相等
C.油瓶所受摩擦力的方向竖直向上
D.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
5.(多选)如图所示,物块A以某一速度v水平向右滑上顺时针转动的水平传送带上,在滑上传送带的瞬间,关于物块A受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.物块A可能受到向左的滑动摩擦力
B.物块A可能受到向右的滑动摩擦力
C.物块A可能受到静摩擦力
D.物块A可能不受摩擦力
6.某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f4的值可从图乙中弹簧测力计的示数读出.
砝码的质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
滑动摩擦力f/N
2.15
2.36
2.55
f4
2.93
回答下列问题:
(1)f4=________N;
(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出fm图线;
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f=________,fm图线(直线)的斜率的表达式为k=________;
(4)g取9.80 m/s2,由绘出的fm图线求得μ=____(保留2位有效数字).
7.质量为3.0 kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F1=8.0 N时,木箱静止;当拉力F2=10.3 N时,木箱做匀速直线运动,求:(g取9.8 m/s2)
(1)木箱与地面间的动摩擦因数;(结果保留2位有效数字)
(2)木箱在F1=8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小;
(3)木箱在F3=16.0 N的水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小。
8.如图所示,在水平桌面上放一个重GA=20 N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少?如果再在木块A上加一块重为GB=10 N的木块B,B与A之间的动摩擦因数为0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为多少?此时木块B受到木块A的摩擦力多大?
参考答案
1.答案 D
解析 滑动摩擦力f=μFN=μmg=20 N,方向与相对运动方向相反即向左,故选项D正确。
2.答案 A
3.B [对物体进行受力分析,物体受到重力、支持力、滑动摩擦力三个力作用,故A错误;物体受到滑动摩擦力与相对运动方向相反,物体相对于水平面向右运动,所以物体所受滑动摩擦力方向向左,故B正确;滑动摩擦力f=μFN,不会随物体的运动速度减小而变化,故C、D错误,故选B.]
4.答案 ABC
解析 手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力二力平衡,油瓶越重,它受到的静摩擦力越大,增加手握油瓶的力度,摩擦力仍与油瓶重力二力平衡,大小保持不变,A、B、C正确,D错误。
5解析:ABD 当物块A的速度小于传送带的速度时,物块A相对传送带向左运动,所受摩擦力的方向向右,B正确;当物块A的速度大于传送带的速度时,物块A相对传送带向右运动,所受摩擦力方向向左,A正确;当物块A的速度等于传送带的速度时,物块A不受摩擦力,D正确。
6.[解析] (1)弹簧测力计的读数为2.75 N.
(2)在图像上添加(0.20 kg,2.75 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.
(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,fm图线的斜率为k=μg.
(4)根据图像求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ≈0.40.
[答案] (1)2.75 (2)如图所示 (3)μ(M+m)g μg (4)0.40
7.答案 (1)0.35 (2)8.0 N (3)10.3 N
解析 (1)当拉力F2=10.3 N时,木箱做匀速直线运动,木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力f1,根据二力平衡条件有:f1=F2=10.3 N
木箱放在水平地面上,则FN=mg
木箱与地面间的动摩擦因数为μ=
联立解得μ≈0.35。
(2)当拉力F1=8.0 N时,木箱静止,木箱水平方向受到的静摩擦力f2与F1二力平衡,则有:f2=F1=8.0 N。
(3)当拉力F3=16.0 N时,木箱将在地面上滑动,此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,由第(1)问可知,f3=f1=10.3 N。
8.[解析] 未放上木块B时,
FN=GA=20 N
桌面对A的摩擦力为
Ff1=μAFN=μAGA=0.4×20 N=8 N
根据二力平衡条件,拉力
F=Ff1=8 N
加上木块B后,
F′N=GA+GB=20 N+10 N=30 N
桌面对A的摩擦力为:
F′f1=μAF′N=μA(GA+GB)=0.4×30 N=12 N
故拉力F′=F′f1=12 N
由于A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力Ff2=0.
[答案] 8 N 12 N 0
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