内容正文:
摩擦力 寒假巩固分层练习
分层一:夯实基础练
一、单选题
1.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为和的木块和,中间用一原长为、劲度系数为的轻质弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数均为。已知重力加速度为g,现用一水平力向右拉木块,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是( )
A. B.
C. D.
2.下列说法正确的是( )
A.有摩擦力存在的接触面上,一定同时有弹力存在
B.有弹力存在的接触面上,一定同时有摩擦力存在
C.两个有相对运动的物体,其接触面之间一定有摩擦力存在
D.在接触面上,若弹力已确定,则摩擦力将不可能变化
3.如图所示为军校学生的日常体能训练的场景,该同学开始阶段沿杆加速向上运动,然后匀速运动,最后在最高点停留片刻。已知该同学的质量为,双手与杆之间的动摩擦因数为,手与杆之间的弹力为,重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A.爬升时,由于同学相对于杆向上运动,故摩擦力向下
B.在匀速运动阶段,该同学受到的摩擦力为静摩擦力,加速阶段为滑动摩擦力
C.无论加速、还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力
D.该同学手与杆之间的弹力越大,所受的摩擦力越大
4.一石块静止在粗糙的水平地面上,某人以30N的水平推力推石块,石块仍保持静止,则石块受到地面的摩擦力大小为( )
A.10N B.20N C.30N D.50N
5.关于重力、弹力、摩擦力,下列说法正确的是( )
A.桌面受到水杯向下的压力,是由于桌面发生形变产生的
B.由胡克定律可得:弹簧的劲度系数与弹簧的弹力成正比,与形变量成反比
C.几何形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
D.运动的物体所受的摩擦力可能是滑动摩擦力,也可能是静摩擦力
6.在2023年杭州第19届亚运会上,女子100米决赛,中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军,男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.45.55s指的是时刻
B.运动员参加400m比赛的位移大小是400m
C.运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力
D.运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的
7.如图,手握住圆柱形玻璃杯使其竖直静止于空中,玻璃杯所受的摩擦力( )
A.方向竖直向上 B.方向竖直向下
C.垂直杯面向内 D.大小为零
8.一个步行前进的人,前脚受到的摩擦力为F1,后脚受到的摩擦力为F2,其方向是( )
A.F1和F2的方向均与人运动的方向相同
B.F1和F2的方向均与人运动的方向相反
C.F1和人的运动方向相反,F2与人运动的方向相同
D.F1和人的运动方向相同,F2与人运动的方向相反
分层二:能力提升练
二、多选题
9.在“探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度之间的关系”实验中,某实验小组先保持木块与木板间接触面的粗糙程度不变,通过改变砝码个数来改变压力,分别记录弹簧测力计的示数及对应的压力;然后改变接触面的粗糙程度,重复上述实验。根据实验数据,作出f-FN图像,如图所示。由图像可知( )
A.对于同一接触面,是一个定值
B.对于不同接触面,值不同
C.图像①对应的接触面更粗糙
D.图像②对应的接触面更粗糙
10.如图,水平地面上有两个大小相同的物块A和C,长板B水平放置在A、C上。A与地面间光滑,A在水平向右的力F的作用下恰好处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.A对B的静摩擦力方向水平向左
B.C对B的静摩擦力方向水平向左
C.C与地面间可能光滑
D.B对C的静摩擦力大小与F大小相同
11.如图,在粗糙水平面上有质量为m的物体,被一劲度系数为k的轻弹簧连在左侧墙上,物体在O点静止时,弹簧恰为自然长度;物体只有在A、B之间才能处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.物体静止在AB之间时,离O越近,受到的摩擦力越小
B.物体静止在AB之间时,离O越近,受到的摩擦力越大
C.物体在AO之间运动时,受到的摩擦力方向一定向右
D.用水平拉力将物体从A位置快速拉到B位置,在此过程中,物体受到地面的摩擦力保持不变
12.质量为的木箱静止在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力作用在木箱上,随时间变化的图线如图所示。已知木箱在时间内做匀速直线运动,重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.时间内木箱所受摩擦力大小为0
C.时间内木箱所受摩擦力大小为
D.时间内木箱所受摩擦力大小为
三、填空题
13.如图所示,物块A在倾斜的木板上匀速下滑,已知木板的倾角为α,则物块和木板间的动摩擦因数为 。
14.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间木块静止;木块运动后改变拉力大小,使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线。则:当用F=5.3 N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 N;若用F=5.8 N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为 N.
15.质量为5kg的物体静止在水平桌面上,当受到20N的水平推力作用时开始滑动,接着以18N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动,该物体受到的最大静摩擦力为 ,物体与桌面的动摩擦力因数 ;当水平推力为15N而物体仍运动时,物体受到的摩擦力为 ;当水平推力为15N而物体静止时,物体受到的摩擦力为 ;当水平推力为40N时,物体受到的摩擦力又为 .(g=10N/kg)
四、解答题
16.一木块静止在水平桌面上,已知木块重G=20N,木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4,且木块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)用F1=6N的水平力拉木块,求木块受摩擦力的大小。
(2)木块在桌面滑动后,使水平拉力变为10N,木块受到的摩擦力是多大?
17.质量为的物体静止在水平地板上,用一轻弹簧水平推或拉该物体,已知弹簧原长cm,劲度系数。若拉物体,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长到12cm,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:
(1)物体和地板间的动摩擦因数?
(2)若用轻弹簧水平推该物体,弹簧压缩到9cm,物体所受的摩擦力大小为多少?
18.(10)如图甲所示,一个人用由零逐渐增大的水平力推静止于水平地面上质量为的木箱,木箱所受的摩擦力与水平推力的关系如图乙所示,取。求:
(1)木箱受到的最大静摩擦力多大;
(2)当水平推力和时,判断木箱受到是静摩擦力还是滑动摩擦力,及木箱受到的摩擦力和各多大;
(3)木箱被推动以后,将水平推力减小为,直到静止前地面对木箱的摩擦力的大小;
(4)木箱与地面间的动摩擦因数。
19.某同学借来学校实验室的弹簧秤、刻度尺、方木块(一端固定有拉环),用来探究弹力和摩擦力,弹簧秤的质量可不计。
(1)他先用刻度尺测出弹簧秤弹簧的原长=10.00cm,然后将方木块挂在弹簧秤下,当木块静止时弹簧秤示数为F1=5.0N。用刻度尺测得此时弹簧长度=12.50cm。
(2)他又将方木块放在实验桌面上,用弹簧秤勾住木块的拉环,然后用手水平向右拉弹簧秤(如图),在缓慢增大拉力的过程中,当弹簧秤示数为F2=3.2N,测得此时弹簧长度,方木块开始运动,而当木块匀速运动时,弹簧秤示数稳定在F3=3.0N,根据以上测得的数据,求:
①弹簧秤弹簧的劲度系数k;
②方木块与实验桌面间的最大静摩擦力,弹簧长度;
③方木块与实验桌面间的动摩擦因数μ。
试卷第1页,共3页
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《摩擦力 寒假巩固分层练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
C
D
D
A
C
ABC
BD
题号
11
12
答案
AD
AD
1.A
【详解】对木块A分析,有匀速直线运动可得
求得
两木块之间的距离
A正确。
故选A。
2.A
【详解】ABC.相互接触的物体间若发生相对运动或相对运动趋势时,物体之间会产生摩擦力,所以可以看出摩擦力产生的条件:一是粗糙物体间有弹力作用、二是物体之间发生相对运动或相去运动趋势,故只有选项A正确、BC错误;
D.在接触面弹力确定的情况下,滑动摩擦力不发生变化,若是静摩擦力,则可能发生变化,所以D错误;
故选A。
3.C
【详解】ABC.同学向上爬时,先将一只手拿起脱离杆,另一只手不动;再将先拿起的手放下,拿起另一只手。所以,在运动过程中,拿起的手与杆之间没有摩擦力,没拿起的手与杆相对静止,受静摩擦力。由于同学受重力,有相对于杆向下运动的趋势,所以静摩擦力方向向上,故A错误,B错误,C正确;
D.弹力不影响静摩擦力的大小,只影响最大静摩擦力的大小,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】根据二力平衡可知石块受到地面的摩擦力大小为
故选C。
5.D
【详解】A.桌面收到水杯向下的压力,是由于水杯发生形变产生的,A错误。
B.胡克定律为
劲度系数只与弹簧本身有关,B错误。
C.质量均匀的几何形状规则的物体的重心与其几何中心重合,C错误。
D.运动的物体所受的摩擦力可能是滑动摩擦力,也可能是静摩擦力,D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功,45.55s指的是从开始到结束的时间间隔,故A错误;
B.位移指的是从初位置到末位置的有向线段,而运动员参加400m比赛是指跑道的长度为400m,所以此400m是指路程,故B错误;
C.滑动摩擦力要在接触面有相对运动,而运动员跑步过程与地面间是不能有相对滑动的,所以运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力,故C错误;
D. 运动员跑步过程中所受地面的支持力施力物体为地面,所以是支持力是由于地面的形变产生的,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】手握住圆柱形玻璃杯使其竖直静止于空中,其处于平衡状态,重力大小等于摩擦力大小,故玻璃杯所受的摩擦力方向竖直向上。
故选A。
8.C
【详解】前脚抬起,后脚所受的摩擦力使人向前运动,为动力,摩擦力F2的方向和人运动的方向相同,而前脚落地时,相对地面有向前的运动趋势,故受到向后的摩擦力,为阻力,F1的方向与人运动的方向相反,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.ABC
【详解】AB.单独看①或者②,图线的斜率,从图中可知图线斜率恒定,即表示对于同一接触面,是一个定值,A正确;
B.比较①②两图线,两图线的斜率不同,而这两个图线是在不同接触面上实验得到的,所以可知对于不同接触面,值不同,B正确;
D.图中红虚线与①②的交点,表示在正压力相同的情况下对应摩擦力的大小,从图中可知在正压力相同时,①的摩擦力大,故①的接触面更粗糙,C正确D错误。
故选ABC。
10.BD
【详解】A.由A处于平衡状态,A与地面间光滑相互无水平方向作用力,则B对A的摩擦力水平向左,与F大小相等,所以A对B的摩擦力水平向右,故A错误;
B.A对B的摩擦力水平向右,由B处于平衡状态,则C对B的摩擦力向左,大小与F大小相等,故B正确;
CD.C对B的摩擦力向左,则B对C的摩擦力向右,大小与F相等,再由C处于平衡状态,故地面对C的摩擦力向左,大小与F相等,故C错误,D正确。
故选BD。
11.AD
【详解】AB.物体静止在AB之间时,所受的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,离O越近,弹簧的压缩量越小,根据胡克定律得知,弹力越小,则物体受到的摩擦力越小,故A正确,B错误;
C.物体在AO之间运动时,若物体向右运动,受到的摩擦力方向向左,故C错误;
D.物体从A位置快速拉到B位置的过程中,受到的是滑动摩擦力,由于物体对地面的压力不变,动摩擦因数不变,由公式:
f=μN
在此过程中,物体受到地面的摩擦力大小保持不变,方向向右,也不变,则知物体受到地面的摩擦力保持不变,故D正确。
故选AD.
12.AD
【详解】AD.内,木箱做匀速直线运动,二力平衡,此时摩擦力为
木箱对地面的压力大小等于木箱重力,即
动摩擦因数
故AD正确;
B.,木箱静止,根据二力平衡,时间内木箱所受摩擦力大小为,故B错误;
C.木箱在内做加速运动,受到摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,因压力大小和接触面粗糙程度均不变,木箱受到滑动摩擦力大小不变,则摩擦力仍然为,故C错误。
故选AD。
13.
【详解】物块沿斜面匀速下滑,根据
垂直斜面
在有
解得
14. 5.3 5.1
【详解】[1][2].当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受静摩擦力大小等于拉力大小,即为5.3N;若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受滑动摩擦力大小为5.1N.
15. 20N; 0.36; 18N; 15N; 18N;
【详解】物体处于静止状态时,受到的力是平衡的,故静摩擦力必须与物体所受其他力相等,故物体的最大静摩擦力为20N;而滑动摩擦力是它滑动时产生的摩擦力,因为匀速运动时的推力是18N,故滑二甲双胍摩擦力为18N,滑动摩擦力F=μFN与正压力成正比,故18N=μ×50N,则μ=0.36;当水平推力为15N而物体仍运动时,物体受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,其大小为18N;当水平推力为15N而物体静止时,物体受到的摩擦力为静摩擦力,其大小与推力相平衡,故摩擦力为15N;当水平推力为40N时,物体一定会运动起来,故物体受到的摩擦力又为滑动摩擦力,为18N.
16.(1)6N;(2)8N
【详解】(1)最大静摩擦力
因为
知木块仍然处于静止状态,受到的摩擦力为静摩擦力
(2)因为木块在桌面上滑动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,则
17.(1)
(2)
【详解】(1)物体匀速前进,根据平衡条件可得
又
联立解得
(2)假设物体保持静止,弹簧压缩到9cm,物体所受的摩擦力大小为
假设成立,故物体所受的摩擦力大小为。
18.(1);(2),;(3);(4)
【详解】(1)由图乙发现当摩擦力达到21N后突然减小到20N之后保持不变,故木箱与地面间的最大静摩擦力为
(2)由图乙可知当F1=15N时木箱保持静止,根据平衡条件可知
当F2=25N时,木箱已经运动,此时为滑动摩擦力,由图乙可知滑动摩擦力大小为20N,故
(3)木箱被推动以后,将水平推力减小为5N,物体做减速运动,直到静止前地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力,所以
(4)由图乙可知木箱的滑动摩擦力为20N,所以有
19.①2.0N/cm;②最大静摩擦力3.2N;11.60cm;③0.6
【详解】①由胡克定律
可得
②当弹簧秤示数为F2=3.2N,方木块开始运动,所以此时的最大静摩擦力大小为3.2N,由胡克定律
可得
③木块匀速运动时,弹簧秤示数稳定在F3=3.0N,则滑动摩擦力大小为3.0N,由
可得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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