内容正文:
北京市2025-2026学年度高一物理寒假作业系列
(四)
摩擦力
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
(一) 静摩擦力
1.定义:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时的摩擦力。
2.产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动的趋势
3.方向:沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向相反。
4.大小:。(最大静摩擦力略大于滑动摩擦力)
(二)滑动摩擦力
1.定义:一个物体在另一个物体表面发生相对运动时,受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。
2.产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动。
3.方向:沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。
4.大小: , 为动摩擦因数,其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
二、强化提升
基础篇
1.如图所示,一物体静止在斜面上,关于物体的受力情况,下列说法正确的是( )(图示:物体静止于倾角为θ的斜面上)
A. 物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力作用
B. 物体所受支持力的方向竖直向上
C. 物体所受摩擦力的方向沿斜面向上
D. 物体所受重力的方向垂直于斜面向下
2.某同学用一垂直于黑板的水平推力F=5N将质量m=0.2kg的黑板擦压在竖直的黑板上,黑板擦保持静止状态。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 黑板擦所受摩擦力大小为2N B. 黑板擦所受摩擦力大小为5N
C. 黑板擦所受摩擦力的方向水平向左 D. 黑板擦所受摩擦力大小与推力大小成正比
3.如图所示,质量为4kg的长木板置于光滑的水平面上,其上放一质量为1kg的木块。现对长木板施加一水平方向的恒力,木块随长木板一起由静止开始运动,两者之间保持相对静止,木块与木板之间的摩擦力大小为( )
A. 2N B. 2.5N C. 8N D. 10N
4.某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住质量为2kg物块,物块放置在粗糙的长木板上。该同学水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 长木板必须是匀速拉
B. 传感器记录的是摩擦力随时间的变化曲线
C. 如果g取,可求出动摩擦因数为0.5
D. 传感器的示数峰值与物块的质量有关
5.长方体木块A、B叠在一起,放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒力F的作用,两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 若A、B在桌面上静止不动,A受到向右的摩擦力
B. 若A、B一起向右加速运动,A受到向右的摩擦力
C. 若A、B一起向右加速运动,B受到5个力
D. 无论A、B一起向右匀速还是加速运动,B受到的摩擦力都相同
6.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的作用
B. 受静摩擦作用的物体一定是静止的
C. 在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
D. 静摩擦力一定是阻力
7.如图所示,木块A、B质量分别为3kg和5kg,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了4cm,作用在A上的水平推力N,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200N/m,重力加速度g取,现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是8N,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是6N,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是10N,方向向左
提高篇
8.如图所示,水平地面上放着一个杯子,汤匙的一端靠在杯子上,另一端放在水平地面上,汤匙与地面和杯子的接触点分别为M和N,则( )
A. 汤匙在N点受到的支持力是由汤匙的形变产生的
B. 汤匙在M点受到的支持力沿MN方向
C. 地面对杯子的支持力大于杯子的重力
D. 杯子一定不受地面的摩擦力
9.如图,物体A、B相对静止,共同沿粗糙斜面匀速下滑,若默认最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,则下列说法中正确的是( )
A. A与B之间可能没有摩擦力
B. B受到斜面的滑动摩擦力大于
C. B与斜面的滑动摩擦因数
D. A与B的滑动摩擦因数一定等于B与斜面间的滑动摩擦因数
10.如图所示,甲、乙两个质量相等的物体,分别在两个不同方向的外力作用下沿直线向右滑动。已知两个物体与地面间动摩擦因数相同,、两个力大小相等。下列说法正确的是( )
A. 甲物体对地面的压力较大 B. 甲、乙两物体对地面的压力相等
C. 乙物体受到的摩擦力较大 D. 甲、乙两物体受到的摩擦力相等
11.如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从时刻起,用一水平向右的力(为常数)作用在B物体上,拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知、、,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求( )
A. A、B两物体之间的弹力
B. 水平面与物体B之间的滑动摩擦力
C. A、B两物体之间的动摩擦因数
D. 物体B与水平面间的动摩擦因数
12.如图所示,物块A用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为的物体B,物块A放在水平传送带上,水平传送带以的速度顺时针匀速转动,物块A以初速度向右运动。则关于物块A所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若,则物块A受方向向左的滑动摩擦力
B. 若,则物块A受方向向右的滑动摩擦力
C. 若且物块A保持匀速运动,则物块A不受摩擦力的作用
D. 若且物块A保持匀速运动,则物块A受方向向左的静摩擦力作用
13.如图甲,中国传统建筑一般采用瓦片屋顶,屋顶结构可简化为图乙,若一块弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ,该瓦片质量为m,椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则( )
A. 两根椽子对瓦片作用力大小为
B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
C. 若增大两根椽子的距离,则每根椽子对瓦片的支持力变大
D. 两根椽子与水平面夹角从0°逐渐增大到的过程中,瓦片受到的摩擦力一直变大
14.如图所示,一个质量为12kg的物体以m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,物体始终受到一个水平向右、大小为12N的恒力F作用,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物体运动的加速度大小和方向;
(2)5s末物体受到地面的摩擦力大小和方向;
(3)在5s内物体的位移。
15.两位同学在用如图所示的装置做实验。他们先将薄纸板B放在水平桌面上,再在纸板上放一个小物体A,一位同学对纸板施加恒定的水平向右的拉力将其从小物体底下抽出。可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,各接触面间的动摩擦因数都相同,桌面足够长,忽略空气阻力的影响。
(1)甲同学对纸板施加了恒定的水平向右的拉力,发现小物体与纸板一起运动,并没有将纸板从小物体底下抽出。已知小物体的质量,纸板的质量,各接触面间的动摩擦因数均为,取重力加速度。
①求桌面对纸板B的摩擦力的大小;
②甲同学至少需要施加多大的拉力F才能将纸板从小物体底下抽出。
(2)做完实验后,为了更容易抽出纸板B(即施加在纸板B上的拉力更小),两位同学对实验条件进行了一些讨论:甲同学认为,物体A的质量越大,其越难随纸板一起运动,所以更容易抽出纸板;乙同学认为,物体A的质量越小,纸板B所受的摩擦力越小,所以更容易抽出纸板。请判断哪位同学的结论正确,并说明理由。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
D
B
C
C
C
B
C
题号
11
12
13
答案
B
D
C
14.(1),方向水平向右;(2),方向水平向左;(3)
15.(1)1N,2N;(2)乙同学,见解析
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