内容正文:
3.3摩擦力
一、单选题
1.某人骑一普自行车,在水平路面上向前线行驶,后轮为驱动轮,两轮皆不打滑,说明前后轮受到的都是静摩擦力,它们的方向分别是( )
A.前轮摩擦力向前,后轮摩擦力向前 B.前轮摩擦力向前,后轮摩擦力向后
C.前轮摩擦力向后,后轮摩擦力向后 D.前轮摩擦力向后,后轮摩擦力向前
2.下列关于力的说法中正确的是( )
A.相互接触的物体间一定有弹力的作用
B.相互接触的物体间摩擦力的方向有时与它们间的弹力方向平行,有时与弹力方向垂直
C.受力物体同时也是施力物体,施力物体同时也是受力物体
D.摩擦力的大小总是跟正压力的大小成正比
3.关于摩擦力下列说法正确的是( )
A.只有静止的物体才会受到静摩擦力,运动的物体不会受到静摩擦力
B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同
C.静止的物体也会受到滑动摩擦力
D.有弹力就一定有摩擦力
4.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.
5.下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是竖直下的,所以地球上所有物体的重力方向彼此平行
B.挂在绳上处于静止的物体,受到绳的拉力是由于物体的形变引起的
C.静摩擦力不仅能产生于两个静止的物体之间,也以产生于两个运动的物体之间
D.当接触面粗糙的两个物体间相对滑动停止后,则两物体之间的动摩擦因数变为零
6.在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小物块。小物块的运动状态和弹簧测力计的示数如下表所示。下列说法正确的是( )
实验次数
小物块的运动状态
弹簧测力计的示数(N)
1
静止
1.50
2
静止
2.50
3
加速直线运动
2.55
4
匀速直线运动
2.45
5
加速直线运动
3.00
A.通过实验数据只能确定小物块所受滑动摩擦力的大小
B.通过实验数据只能确定小物块所受最大静摩擦力的大小
C.通过实验数据可以确定小物块所受滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小
D.通过实验数据既不能确定小物块所受滑动摩擦力的大小,也不能确定小物块所受最大静摩擦力的大小
7.如图所示,一只小鸟站在一倾斜的钢管上保持静止不动,则小鸟( )
A.受到钢管的弹力方向为竖直向上
B.受到的重力就是钢管对它的弹力,方向竖直向下
C.把钢管抓得更紧时,钢管对它的摩擦力将增大
D.受到弹力是因为钢管发生弹性形变
8.下列关于力的说法中,正确的是( )
A.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
B.物体的重力是由地球对物体的吸引而产生的力,方向总是竖直向下
C.两物体接触一定产生弹力
D.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
9.下列说法中正确的是( )
A.两个物体只要相互接触就会产生弹力
B.力是不能离开物体而独立存在的,一个物体是施力物体的同时必定也是受力物体
C.滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
D.形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
10.关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.电线对电灯的拉力是由于电线发生微小形变产生的
B.滑动摩擦力的大小一定与物体的重力大小成正比
C.没有直接接触的物体之间也可能存在弹力
D.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并跟物体的运动方向相反
11.在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体, m1>m2,如图所示,若三角形木块和两物体都是静止的.则粗糙水平面对三角形木块
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出
D.无摩擦力的作用
12.一本质量为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.
13.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
14.下列有关力的说法中正确的是( )
A.力一定有其施力物体,但不一定有受力物体
B.同一个物体,在地球上任何位置,所受的重力均相同
C.同一接触面上的弹力和摩擦力一定垂直
D.静摩擦力的大小与正压力成正比
15.重量为100N的箱子放在水平地板上,至少要用35N的水平推力才能使它运动。箱子移动以后,用30N的水平推力就可以使它继续做匀速运动。由此可知( )
A.箱子与地板间的最大静摩擦力为30N
B.若将推力变为50N,则箱子受到的摩擦力也为50N
C.箱子运动后将推力减至20N,则箱子在减速过程中受到的摩擦力大小为30N
D.往箱子里增加一定质量的物品,箱子与地面间的动摩擦因数将增大
16.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水面上静止不动。现用的水平向右的拉力作用在B上,作用后它们仍静止不动,则作用后( )
A.木块A所受摩擦力大小是12.5N B.木块A所受摩擦力方向向左
C.木块B所受摩擦力大小是10N D.木块B所受摩擦力大小是5N
17.重分别为50N和60N的木块A、B间连接有轻弹簧,两木块静止于水平面上,A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.25,弹簧被拉长了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。现用F=5N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,则力F作用后木块A、B所受的摩擦力fA、fB的大小分别是( )
A.fA=8N,fB=8N B.fA=8N,fB=3N
C.fA=8N,fB=13N D.fA=0N,fB=0N
18.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )
A.人受的摩擦力的是滑动摩擦力
B.人受的摩擦力的方向是向下的
C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大
D.人握旗杆用力增大,并不会使人受的摩擦力也增大
19.如图所示,小朋友在玩筷子提米游戏:将筷子插入大米中,提起筷子可将大米和瓶子同时提起。当大米和瓶子在空中静止时,下列说法正确的是( )
A.瓶中的米越多,瓶子所受的合力越大
B.筷子插的越深,手对筷子的摩擦力越大
C.捏筷子的力越大,手对筷子的摩擦力越大
D.大米对筷子的摩擦力略小于手对筷子的摩擦力
20.打印机在正常工作的情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构如图所示,图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A.第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向右
B.第6张纸与第7张纸之间的摩擦力大小为
C.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为
D.若,进纸系统仍能正常进纸
二、多选题
21.关于摩擦力,下列说法中正确的是 ( )
A.摩擦力的方向总是与受力物体运动方向相反
B.运动的物体也可能受到静摩擦力的作用
C.摩擦力的大小总是与正压力成正比
D.摩擦力的方向总是与正压力的方向垂直
22.水平的皮带传输装置如图所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置B后滑动停止,随后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地C端,在传输过程中,该物体受摩擦力的情况是( )
A.在AB段受水平向左的滑动摩擦力
B.在AB段受水平向右的滑动摩擦力
C.在BC段不受静摩擦力
D.在BC段受水平向右的静摩擦力
23.下列式子属于比值定义物理量的是( )
A. B. C. D.
24.关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是( )
A.两物体间若有弹力,就一定有摩擦力
B.两物体间若有摩擦力,就一定有弹力
C.弹力和摩擦力的方向一定垂直
D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间
25.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间 B.静摩擦力的大小与压力成正比
C.一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用 D.两物体间有滑动摩擦力,也一定有弹力
26.如图所示,质量为10 kg的物块以水平向左的初速度v在水平面上运动。若物块始终受到大小为10N、方向水平向右的拉力F作用,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,取 g =10m / s 2。则经过一段时间,物块所受摩擦力的大小和方向可能是( )
A.20N、水平向左
B.20N、水平向右
C.10N、水平向左
D.10N、水平向右
27.如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平地面上,物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用,物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用,三者均处于静止状态,则( )
A.物体B对物体A的摩擦力方向水平向右
B.物体C对物体B的摩擦力方向水平向左
C.地面与物体C之间的摩擦力大小为10N
D.地面与物体C之间无摩擦力
28.木块A、B质量分别为8kg和5kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2cm,系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N的水平拉力作用在木块A上,如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数为500N/m,g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右
B.力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右
C.力F作用后木块B开始运动,所受摩擦力的大小为10N
D.力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4N,方向水平向左
三、实验题
29.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.
30.某物理兴趣小组的同学研究弹簧的劲度系数和摩擦力的实验,测得弹簧的弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示。图乙中物块A和B的重力大小分别为和。
(1)由图甲可知,弹簧的劲度系数为 (结果保留三位有效数字)。
(2)为了测定两物块A、B间的动摩擦因数,两同学分别设计了如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示物块A和B之间的滑动摩擦力的大小,方案 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更合理。
②方案Ⅰ中,当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为,b的示数为,则物块A与B间的动摩擦因数为 (结果保留两位有效数字)。
31.某同学用图(a)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,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。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下表中给出,其中Ff的值可从图(b)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Ff/N
2.15
2.36
2.55
Ff4
2.9
回答下列问题:
(1)Ff4= N;
(2)Ff与m、木块质量M、木板和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Ff= ;
(3)绘出Ff-m图线,求得μ= 。(取g=9.80m/s2,保留2位有效数字)
32.小明用弹簧测力计,若干重均为2.00N的砝码,设计了如图1所示的测量木块和木板间动摩擦因数的实验方案。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.测力计的外壳不能碰到木板
B.木板必须调整到水平
C.作用在木板上的力必须恒定
D.动摩擦因数越小,可以测量得越准
(2)在木块A上放置n(n=0,1,2,3,4,5)个砝码,当木块相对木板发生运动时,记录弹簧测力计对应示数Fn。测量数据在Fn-n坐标上标出,如图2所示,则用作图法得出木块A和木板间的动摩擦因数 (保留2位有效数字)。
四、解答题
33.如图所示,质量m=2kg的木块P放在质量M=10kg的水平木板上,木板与地面间的动摩擦因数µ=0.5,向左抽动木板时木块P处于静止状态,此时测力计的指针指在6N处,g取10m/s2。求:
(1)木块与木板间的动摩擦因数是多少?
(2)向左需用多大的力F可将木板匀速抽出?
34.如图所示,一质量为m=50kg的木箱,某人用F=200N的水平拉木箱,使木箱在水平地面上匀速运动。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)木箱受到地面的摩擦力f的大小;
(2)木箱与水平地面间的动摩擦因数μ。
35.如图所示,某同学做探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,铁块和木块的大小和形状完全相同,实验时先调节长木板水平,弹簧测力计拉着物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动。弹簧测力计的示数为物块与木板间滑动摩擦力的大小。
(1)第一次先拉着铁块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数,如图甲所示;然后再把木块叠放在铁块上,使二者一起做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数,如图乙所示。两次弹簧测力计的示数大小有什么关系?这说明什么问题?
(2)继续将铁块和木块叠放在一起,但木块在下,铁块在上,如图丙所示。弹簧测力计的示数与图乙相比有什么变化?说明什么问题?
(3)另一同学认为上面的探究实验操作起来误差较大,因为用手拉动弹簧测力计使物块做匀速直线运动太过困难。基于此,他重新设计了实验,如图丁所示。将弹簧测力计一端挂在物块上,另一端固定在墙上,用手拉动木板做直线运动。
①比较两次的实验装置,分析第二种实验操作有何优点。
②按照图丁的实验装置,分别用大小不一样的外力拉动木板,观察弹簧测力计的示数有何特点?说明了什么问题?
③请讨论并总结出滑动摩擦力的产生条件。
36.如图所示,物体A重40 N,物体B重30N,A与B、B与地面间的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住,当水平力F=10N时,才能将A匀速拉出。求接触面间的动摩擦因数
五、综合题
生活中的力
在物理学中,把物体与物体之间的相互作用称为力。生活中力无处不在。力让万物运动,让世界充满生机。
37.下列说法中正确的是( )
A.摩擦力的方向有可能与速度方向不在同一直线上
B.重力的方向指向地心
C.任何有规则形状的物体,其几何中心必与其重心重合
D.摩擦力的存在依赖于正压力,其大小与正压力成正比
38.图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
39.如图所示,用水平力F将质量为m的黑板擦压在黑板上使其保持静止,则( )
A.墙面可能光滑
B.黑板擦所受的摩擦力等于
C.黑板擦与墙壁之间的最大静摩擦力可能大于mg
D.如果F增大,黑板擦所受的摩擦力一定增大
40.如图所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下运动,下列关于物体A各种情况下的受力描述,正确的是( )
A.物体A随传送带一起向上匀速运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下
B.物体A随传送带一起向下匀速运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下
C.若物体A静止在传送带上时,A不受摩擦力作用
D.无论A随传送带一起向上还是向下匀速运动,传送带对物体A的作用力均相同
41.如图,质量为3m的滑块A置于水平地面上,质量为m的滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A未滑动,B刚好不下滑,已知A与B间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则水平力F的大小 ;A与地面间的动摩擦因数为至少为 ?
42.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.实验中木板可以向左变速运动
B.图乙就是摩擦力随时间的变化曲线
C.由实验结果可知最大静摩擦力等于滑动摩擦力
D.只用图乙中数据可计算出物块与木板间的动摩擦因数
自行车通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后,以脚踩踏板为动力,是绿色环保的交通工具。
43.自行车运动员在比赛时可以看作在做机械运动,如果要描绘他的整体运动,我们可以选择一个点代表他,图中标出的各点你觉得哪个最合适呢?( )
A.点 B.点 C.点 D.点
44.运动员用力蹬脚踏板,使自行车由静止开始向前进时,前轮和后轮所受的摩擦力的方向为( )
A.前后轮受到的摩擦力方向都向前
B.前后轮受到的摩擦力方向都向后
C.前轮受到的摩擦力方向向后,后轮的向前
D.前轮受到的摩擦力方向向前,后轮的向后
45.2023年环崇明岛国际自盟女子公路世界巡回赛于10月12日在上海鸣枪开赛,假设在某段时间内自行车做匀变速直线运动的位移与时间的关系式为,与单位是和,则该自行车( )
A.第内的位移是 B.前内的平均速度是
C.加速度为 D.初速度为
46.一辆自行车以匀速行驶,刹车后第一个内的位移与最后一个内的位移之比为,设自行车做匀减速直线运动,关于刹车后内自行车的运动,下列说法正确的是( )
A.运动的位移为 B.运动的位移为
C.平均速度为 D.平均速度为
47.一辆轿车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,在轿车运动的同时,轿车后面处某人骑自行车开始以的速度匀速追轿车。针对上述情境试分析:
(1)能否追上?如果能追上,何时追上?如果追不上自行车与轿车的最小距离是多少?
(2)通过上题的解答,总结处理追击、相遇问题时,两车间有最大距离(或最小距离)的关键条件。
课堂上的力
在物理课堂上,力无处不在。老师用黑板擦轻轻一擦,摩擦力让字迹消失;学生喝水时,手的握力与杯子的重力相平衡;实验中,弹簧的弹力、物体的重力,都在诉说着力的原理。每一处细节,都是物理世界的美妙体现。
48.书放在水平桌面上,桌面会受到书对它的弹力作用,产生这个弹力的直接原因是( )
A.书的形变 B.桌面的形变 C.地面的形变 D.书受到的重力
49.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向上处于静止状态,若握瓶的力加倍,则关于手与瓶之间的摩擦力,正确的是( )
A.也加倍 B.保持不变 C.摩擦力与握力相平衡 D.以上说法都不对
50.如图所示,当同学擦黑板时,某时刻手对黑板擦的推力方向与竖直方向夹θ角向左上方,则此时黑板擦对黑板的压力方向为 。用水平力F将黑板擦压在竖直黑板上,在逐渐减小力F直至为0的过程中,黑板对黑板擦的摩擦力将 (选填“变大”或“变小”或“保持不变”或“先变小后不变”或“先不变后变小”)。
51.在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由表分析可知木块受到的滑动摩擦力为 牛,在这五次实验中,木块受到摩擦力大小有 次是相同的。
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.6
2
静止
0.8
3
匀速直线
0.6
4
直线加速
1.0
5
直线减速
0.4
52.如图,在水平桌面上放置一张动摩擦因数为μ的白纸,用杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸,白纸未被拉动。则重力为G的杯子受到的摩擦力大小为 ,白纸受到的桌面给的摩擦力方向为 。
53.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。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.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
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《2026年3月1日高中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
A
C
A
D
B
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
B
A
C
C
C
B
D
D
C
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
答案
BD
BC
BCD
BC
ACD
BC
BC
BD
1.D
【详解】自行车前行时,两轮与地面接触处无相对滑动,都受到地面的静摩擦力作用。对于前轮,轮子与地面接触处相对于地面有向前运动的趋势,受到地面向后的静摩擦力,即与自行车的运动方向相反。对于后轮,轮子与地面接触处相对于地面有向后运动的趋势,受到地面向前的静摩擦力,即与自行车的运动方向相同;
故选D。
2.C
【详解】A. 相互接触但没有弹性形变时则没有弹力,故A错误;
B. 摩擦力的方向一定平行与接触面,弹力的方向一定与接触面垂直,故两者一定互相垂直,故B错误;
C. 力具有相互性,受力物体同时也是施力物体,施力物体同时也是受力物体,故C正确;
D. 静摩擦力的大小与正压力大小无关,而是由平衡力决定的.故D错误
故选C
3.C
【详解】A.只要两物体相对静止,物体间就可能受静摩擦力;而两个物体可能都在对地运动,故A错误;
B.摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,方向总是与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但不一定与运动方向相反,故B错误;
C.两个相对运动的物体之间就可能有滑动摩擦力;而其中一个物体可能是静止的,故静止的物体也可能受滑动摩擦力,故C正确;
D.两物体的接触面粗糙、物体间存在压力、物体间有相对运动或相对运动趋势时,物体间存在摩擦力,有弹力不一定有摩擦力,故D错误。
故选C。
4.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。
5.C
【详解】A.重力的方向总是竖直向下的,但地球是球体,所以地球上不同位置的物体的重力作用线彼此不平行,故A错误;
B.弹力是施力物体的形变引起的,挂在绳上处于静止的物体,受到绳的拉力是由于绳子的形变引起的,故B错误;
C.静摩擦力不仅能存在于两静止物体之间,也可以存在于两个运动物体之间,但两个物体要相对静止;故C正确;
D.两物体之间的动摩擦因数与接触面的材料和粗糙程度有关,与相对速度无关,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】由实验数据可知,当小车做匀速直线运动时,弹簧秤的拉力为2.45N,可知小物块所受滑动摩擦力的大小为2.45N;因不知道滑块刚要滑动时弹簧秤的读数,则不能确定小物块所受最大静摩擦力的大小。
故选A。
7.D
【详解】A.弹力的方向总是垂直于支持面,所以受到钢管的弹力方向与钢管垂直斜向上,故A错误。
B.重力的方向始终垂直向下,故B错误。
C.小鸟在钢管上保持静止不动,根据受力平衡可知,钢管对鸟的摩擦力等于此时重力沿钢管斜向下的分量,钢管的倾斜角度没有变化,所以摩擦力不变,故C错误。
D.弹力产生的原因是由于相互接触的物体间发生弹性形变而产生的,小鸟受到弹力是因为钢管发生弹性形变,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A.静止在水平面上的物体受到的向上弹力,是水平面发生形变对物体的作用力,而非物体自身形变产生的,故A错误;
B.物体的重力由地球对物体的吸引产生,方向竖直向下(垂直于水平面向下),故B正确;
C.两物体接触且发生弹性形变才会产生弹力,仅接触而无形变(如静止在水平面上的两个接触小球)不会产生弹力,故C错误;
D.摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反,而非与运动方向相反,故D错误。
故选B。
9.B
【分析】弹力产生条件:接触且挤压;力的作用是相互的;滑动摩擦力与相对运动方向相反;重心与形状及质量分布有关.
【详解】A.相互接触且挤压才会产生弹力,故A错误;
B.力是相互作用的,一个物体是施力物体的同时必定也是受力物体,故B正确;
C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,而不是运动的方向,故C错误;
D.形状规则的质量分布均匀的物体的重心必与其几何中心重合,故D错误。
故选B。
10.A
【详解】A.电线对电灯的拉力是由于电线发生微小形变产生的,选项A正确;
B.滑动摩擦力的大小一定与物体与接触面的正压力成正比,不一定与重力成正比,选项B错误;
C.接触是产生弹力的条件之一,没有直接接触的物体之间不可能存在弹力,选项C错误;
D.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并跟物体的相对运动方向相反,选项D错误。
故选A。
11.D
【详解】试题分析:将三个物体看作整体,则物体只受重力和支持力作用,水平方向没有外力,故三角形木块不受地面的摩擦力,故D正确,ABC错误.
考点:共点力作用下物体平衡
【名师点睛】关键是将多个物体看作是一个整体进行分析,这样可以简单的得出正确结果;如果采用隔离法逐个分析,受力分析容易出错,并且过程相当复杂.
12.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。
13.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。
14.C
【详解】A.力一定有其施力物体,也一定有受力物体,故A错误;
B.同一个物体,在地球上不同位置,重力加速度可能不同,所以所受的重力不相同,故B错误;
C.同一接触面上的弹力和摩擦力一定垂直,故C正确;
D.静摩擦力的大小与正压力大小无关,故D错误。
故选C。
15.C
【详解】A.至少要用35N的水平推力才能使箱子运动,则箱子与地板间的最大静摩擦力为35N,故A错误;
B.用30N的水平推力就可以使箱子继续做匀速运动,根据平衡条件可知箱子受到的滑动摩擦力为30N,若将推力变为50N,大于箱子与地板间的最大静摩擦力,箱子将运动,箱子受到的摩擦力为滑动摩擦力,箱子的重力不变,根据
可知箱子受到的滑动摩擦力与箱子匀速运动时受到的滑动摩擦力相同,大小为30N,故B错误;
C.箱子运动后将推力减至20N,箱子在减速过程中受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30N,故C正确;
D.箱子与地面间的动摩擦因数由接触面的粗糙程度决定,与正压力大小无关,故往箱子里增加一定质量的物品,箱子与地面间的动摩擦因数不变,故D错误。
故选C。
16.C
【详解】根据胡克定律,可得A、B间弹簧弹力大小为
F1=kx=400×2×10-2N=8N
CD.木块B与地面间的最大静摩擦力为
fBm=μGB=0.25×60N=15N
用F=2N的水平拉力作用在木块B上,木块B受弹簧向右的弹力为8N。向右的拉力为2N,共10N,小于最大静摩擦力,故B仍静止不动,B所受的静摩擦力大小为10N,向左,故C正确,D错误。
AB.因B仍静止,可知弹簧弹力不变,因木块A与地面间的最大静摩擦力为
fAm=μGA=0.25×50N=12.5N
木块A受到向左的弹力为8N,小于最大静摩擦力,因A处于静止状态,故木块A所受摩擦力为静摩擦力,根据二力平衡,可得木块A所受摩擦力大小为
fA=8N
方向水平向右,故AB错误;
故选C。
17.B
【详解】根据题意,由胡克定律可得,弹簧的弹力为
木块A与地面间的最大静摩擦力为
木块B与地面间的最大静摩擦力为
由于弹簧被拉长,木块B受向左的弹力,向右的拉力5N,共3N,小于最大静摩擦力,故静摩擦力为向右的3N,木块A受到向右的弹力为8N,小于最大静摩擦力,故A不动,故静摩擦力为向左的8N。
故选B。
18.D
【详解】A.手与旗杆间不发生相对滑动,所以人受的是静摩擦力,A错误;
B.人握住旗杆匀速上爬时,受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡,B错误。
CD.手握旗杆的力越大,只是人受到的最大静摩擦力越大,但静摩擦力的大小始终等于重力大小,不变,C错误D正确。
故选D。
19.D
【详解】A.大米和瓶子在空中静止,受力平衡,瓶子所受的合力为零,瓶中的米越多,瓶子仍保持静止,瓶子所受的合力仍为零,故A错误;
BC.对筷子、大米和瓶子整体受力分析,可知手对筷子的静摩擦力大小等于筷子、大米和瓶子的重力大小,筷子插的越深、捏筷子的力越大,手对筷子的摩擦力不变,故BC错误;
D.手对筷子的静摩擦力大小等于筷子、大米和瓶子的重力大小,大米对筷子的摩擦力大小等于大米和瓶子的重力大小,故大米对筷子的摩擦力略小于手对筷子的摩擦力,故D正确。
故选D。
20.C
【详解】A.第2张纸静止,第3张纸对它的静摩擦力需平衡第1张纸对它的向右的摩擦力,因此第2张纸受到第3张纸的静摩擦力方向向左,故A错误;
BC.第2张纸受到第1张纸的滑动摩擦力为
由受力平衡可知,第2张纸受到第3张纸的静摩擦力的大小等于第2张纸受到第1张纸的滑动摩擦力的大小,即
以此类推第6张纸与第7张纸之间、第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都为,故B错误,C正确;
D.搓纸轮与第1张纸之间的最大静摩擦力为
第1张纸受到第2张纸的最大静摩擦力为
若,则有
所以搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动,不会进纸,打印机不会正常工作,故D错误。
故选C。
21.BD
【详解】A.滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,静摩擦力的方向总是与相对运动趋势相反,A错误;
B.如果两物体保持相对静止一起做匀加速直线运动,有可能受到静摩擦力的作用,所以运动的物体也可能受到静摩擦力的作用,B正确;
C.只有滑动摩擦力大小才与正压力成正比,C错误;
D.摩擦力的方向总是与正压力的方向垂直,D正确。
故选BD。
22.BC
【详解】AB.在AB段,物体的速度小于皮带,相对皮带向左运动,则受到水平向右的滑动摩擦力,故A错误,B正确;
CD.在BC段,物体与皮带相对静止且无相对运动趋势,则不受静摩擦力,故C正确,D错误。
故选BC。
23.BCD
【详解】A.式子中,t与s成正比,与t成反比,不是比值定义法,所以A错误;
B.式子是加速度的定义式,加速度与速度的变化量不成正比,与时间也不成反比,因此是比值定义法,所以B正确;
C.式子中的k是劲度系数,只与弹簧本身的性质有关,与弹力和形变量无关,因此是比值定义法,所以C正确;
D.式子中的是动摩擦因数,与接触面的材料有关,与滑动摩擦力和压力的大小无关,因此是比值定义法,所以D正确;
故选BCD。
24.BC
【详解】ABD.弹力产生的条件:相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势;可见有摩擦力,必有弹力;有弹力,不一定有摩擦力,当弹力消失时,摩擦力立即消失,故B正确,A、D错误;
C.弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反,可见两个力方向互相垂直,故C正确。
故选BC。
【点睛】弹力产生的条件:相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙,相互接触挤压,有相对运动或相对运动趋势;弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
25.ACD
【详解】A.摩擦力产生的条件之一是两物体相互接触,所以摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间,故A正确;
B.静摩擦力的大小在0与最大静摩擦力之间变化,不与压力成正比;只有最大静摩擦力的大小才与压力成正比,故B错误;
C.当一个物体在另一个静止的物体表面滑动时,静止的物体可能受到滑动摩擦力,例如,木块在固定的木板上滑动,木板静止,但木板受到木块对它的滑动摩擦力,故C正确;
D.由于滑动摩擦力产生的条件是两个物体相互接触且发生挤压,即存在弹力,接触面粗糙、物体间有相对运动,所以两物体间有滑动摩擦力,一定有弹力,故D正确。
故选ACD。
26.BC
【详解】物块受到的滑动摩擦力为
当物块向左运动时,物块受到的摩擦力大小为20N,方向向右;当物体速度减到零时,因为拉力小于滑动摩擦力,所以物体保持静止,则物块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为10N,方向向左。
故选BC。
27.BC
【详解】A.用隔离法对A进行受力分析其只受重力与支持力,如果AB之间存在摩擦力则A不能保持静止,所以AB之间没有摩擦力,则A错误;
B.用隔离法对AB进行受力分析,其在水平方向受到方向水平向右的力F1的作用,如果CB之间没有摩擦力则B将向右运动,但B保持静止,说明B在水平方向还有水平向左的摩擦力,则平衡条件可得,C对物体B的摩擦力方向水平向左,大小为15N ,所以B正确;
CD.整体法对三个物体受力分析,根据平衡条件可得
解得
所以地面与物体C之间有摩擦力方向向左,大小为10N,所以C正确;D错误;
故选BC。
28.BD
【详解】AB.弹簧的弹力为,力F作用前对A分析由平衡可知,木块A所受摩擦力与弹力等大反向,可知A受摩擦力的大小为10N,方向水平向左;同理木块B所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右,选项A错误,B正确;
CD.根据,AB与地面间的最大静摩擦力分别为16N和10N;力F作用后,假设A不动,则根据平衡可知
解得与地面间的静摩擦力为f = 4N < fmA = 16N
则假设成立,即木块A所受摩擦力的大小为4N,方向水平向左;因A不动,则木块B也不动,所受摩擦力的大小仍为10N,选项C错误,D正确。
故选BD。
29. 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.
30. 800 Ⅰ 0.40
【详解】(1)[1]根据
结合图甲,可知
(2)①[2]方案Ⅰ中的物块B始终处于静止状态,则a弹簧的示数与A对B的滑动摩擦力等大反向,而方案Ⅱ中不能确定物块A是否一定处于匀速直线运动状态,即不能确定c弹簧的示数与B对A的滑动摩擦力的大小关系,因此为了用某一弹簧测力计的示数表示物块A和B之间的滑动摩擦力的大小,方案Ⅰ更合理;
②[3]根据
,
解得
31.(1)2.75N
(2)
(3)0.41
【详解】(1)从图中可读出
(2)木块受到的摩擦力可表达为
(3)由以上分析可得
根据数据描点连线有
从图表中可以观察当m每增加0.05kg,摩擦力Ff增加0.2N,则
所以
32. B
【详解】(1)[1]A.测力计的外壳碰到木板不影响弹簧对物块A的拉力,A错误;
B.当木块A静止时受力平衡,弹簧的拉力与长木板的滑动摩擦力平衡,如果木板不水平,会有重力沿斜面的分力,故B正确;
C.木板给物块A的滑动摩擦力跟木板的运动情况无关,所以不需要F是恒力,C错误;
D. 越小,测量的相对误差越大,D错误。
故选B。
(2)[2]设物块A的质量为M,砝码的质量为m,对物块A进行受力分析可得
即该图像的斜率为,根据描点连线可得图像的斜率为,代入计算可得
33.(1)0.3;(2)66N
【详解】(1)木块受到的滑动摩擦力
f=6N=μFN
木块与木板间的动摩擦因数
(2)向左匀速抽出,需要克服木块和地面的摩擦力
34.(1)200N;(2)0.4
【详解】(1)由于木箱在水平地面上匀速运动,则木箱受到地面的摩擦力大小为
(2)木箱对地面的压力为
则木箱与水平地面间的动摩擦因数为
35.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)木块和铁块叠在一起时弹簧测力计的示数较大,说明当接触面粗糙程度不变时,物体间的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与相互接触的物体间的压力有关。
(2)铁块在下时,摩擦力发生在铁块和长木板之间,接触面是“木—铁”;木块在下时,摩擦力发生在木块与长木板之间,接触面是“木—木”。“木—木”接触时,弹簧测力计的示数变大,即滑动摩擦力变大,说明当压力不变时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关。
(3)①两次实验装置都是利用了二力平衡,即弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力。第一种实验装置,物块只有在做匀速直线运动时才满足上述关系;而第二种实验装置,不论外力多大,木板做什么运动,弹簧测力计示数稳定后,物块一定处于静止状态,弹簧测力计示数一定等于木板对物块的滑动摩擦力大小。
②可以观察到木板的速度不一样,但弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关。
③滑动摩擦力的产生条件:a.物体相互接触且挤压(物体间有弹力);b.接触面粗糙;c.物体间有相对运动。
36.0.1
【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
所以A受B的滑动摩擦力
A受地面的摩擦力
由于匀速,所以处于平衡态,即
解得
37.A 38.C 39.C 40.D 41. 42.A
【解析】37.A.物体在水平圆盘上随圆盘做匀速圆周运动时,摩擦力提供向心力,方向指向圆心,与速度方向垂直,不在同一直线上,A正确;
B.重力的方向是竖直向下,只有在赤道和两极时,重力方向才指向地心,B错误;
C.只有质量分布均匀、有规则形状的物体,其几何中心才与其重心重合,C错误;
D.静摩擦力的大小与正压力无关;滑动摩擦力的大小与正压力成正比,D错误。
故选A。
38.A.小球受重力和杆的弹力而平衡,杆的弹力方向应沿竖直方向,而图中弹力方向错误,A 错误;
B.小球受重力和绳子的拉力,若存在另一个绳子的弹力,小球无法静止,B错误;
C.小球受左边小球的弹力、墙壁的弹力和重力,受力分析正确,C正确;
D.小球受到半圆容器的弹力指向半圆圆心,D错误。
故选C。
39.A.若墙面光滑,黑板擦无法受到摩擦力,不能保持静止,A错误;
B.黑板擦受静摩擦力,大小等于重力,与无关,B错误;
C.最大静摩擦力与正压力有关,越大,最大静摩擦力越大,可能大于mg,C正确;
D.黑板擦受静摩擦力,大小始终等于,增大时,静摩擦力不变,D错误。
故选C。
40.A.物体A随传送带向上匀速运动时,有沿斜面向下的运动趋势,所受静摩擦力沿斜面向上,A错误;
B.物体A随传送带向下匀速运动时,有沿斜面向下的运动趋势,所受静摩擦力沿斜面向上,B错误;
C.物体A静止在传送带上时,受沿斜面向上的静摩擦力,C错误;
D.无论物体A向上还是向下匀速运动,传送带对物体A的作用力(支持力与摩擦力的合力)都与物体A的重力等大反向,因此作用力相同,D正确。
故选D。
41.[1]由于滑块刚好不下滑,所以最大静摩擦力等于滑块的重力,则由于
解得;
[2]物块没有滑动,若此时物块受到的静摩擦力为最大静摩擦力,动摩擦因数最小,则有
将代入解得。
42.A.实验中只要木板相对物块运动即可,无论木板是匀速运动还是变速运动,A正确;
B.图乙是力传感器的拉力随时间的变化曲线,当物块与木板相对滑动后,拉力大小等于滑动摩擦力大小;但在相对滑动前,拉力大小等于静摩擦力大小,因此图乙不是直接的摩擦力随时间的变化曲线,而是物体受到的棉线的拉力的变化曲线,B错误;
C.由图乙可知,最大静摩擦力(图中峰值)大于滑动摩擦力(图中稳定值),C 错误;
D.计算动摩擦因数需要知道物块的重力(由于在水平面上,重力等于物体的压力),而图乙中未给出物块质量,因此无法仅用图乙数据计算动摩擦因数,D错误。
故选A。
43.B 44.C 45.C 46.BD 47.(1)追不上,;(2)速度相等
【解析】43.自行车运动员在比赛时,要描绘他的整体运动,应选择一个点代表他,这个点应该是自行车与运动员整体的重心,在所给点中,B点更符合重心所在位置。
故选B。
44.用脚踩脚踏板,通过链传动使后轮获得动力,后轮发生转动时,与地面接触的地方有向后运动的趋势,地面给了后轮一个向前的静摩擦力的作用,而前轮在后轮动力的作用下,与地面接触的地方相对于地面有向前运动的趋势,因此地面给前轮的静摩擦力向后。
故选C。
45.A.把代入
解得第内的位移是
A错误;
B.同理,把代入
解得前内的位移是
故前内的平均速度
B错误;
CD.根据匀变速直线运动位移与时间的关系
结合自行车位移与时间的关系
解得
C正确,D错误。
故选C。
46.AB.设自行车刹车时的加速度为,则第一个2s内的位移
根据逆向思维,可求得最后一个2s内的位移
联立解得
自行车停止运动的时间
故自行车5s运动的距离
A错误,B正确;
CD.5s的平均速度
C错误,D正确。
故选BD。
47.[1][2]设经过t时间自行车追上轿车,则有
即
整理可得
由于
该方程无实数解,故自行车无法追上轿车,二者的距离差
整理可得
故当时,二者相距最近,最小距离
此时,轿车的速度
故当二者速度相等时,两物体间有最大距离(或最小距离)。
48.A 49.B 50. 垂直于黑板并指向黑板 先不变后变小 51. 0.6 4 52. 0 水平向左 53.C
【解析】48.书放在水平桌面上,桌面会受到书对它的弹力作用,产生这个弹力的直接原因是书的形变。
故选A。
49.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向上处于静止状态,根据受力平衡可知,手与瓶之间的摩擦力等于瓶子的重力,若握瓶的力加倍,手与瓶之间的摩擦力保持不变。
故选B。
50.[1]黑板擦对黑板的压力方向为垂直于黑板并指向黑板;
[2]用水平力F将黑板擦压在竖直黑板上,在逐渐减小力F直至为0的过程中,可知黑板擦与黑板间的最大静摩擦力逐渐减小为0,当黑板擦重力小于等于最大静摩擦力时,黑板擦处于静止状态,黑板擦受到静摩擦力作用,大小等于黑板的重力,保持不变;当黑板擦重力大于最大静摩擦力时,黑板擦开始向下滑动,黑板擦受到滑动摩擦力作用,根据
可知滑动摩擦力逐渐减小;故在逐渐减小力F直至为0的过程中,黑板对黑板擦的摩擦力将先不变后变小。
51.[1]由表格中第3组数据可知,木块匀速运动时,测力计的示数与滑动摩擦力大小相等,即滑动摩擦力为0.6N;
[2]只要木块相对水平桌面运动时,木块所受的摩擦力均为滑动摩擦力,所以表格中的第3组、第4组和第5组数据表明木块所受摩擦力大小都相同,第1组数据表明木块静止不明,则此时由平衡可知,测力计的示数与静摩擦力大小相等,所以在这五次实验中,木块受到摩擦力大小有4次相同。
52.[1]因纸未被拉动,根据受力平衡可知杯子不受摩擦力作用,即杯子受摩擦力大小为0;
[2]白纸受向右的拉力,可知白纸受到的桌面给的摩擦力方向水平向左。
53.A.实验中力传感器固定不动,即物块保持静止,由二力平衡原理可知,力传感器示数即为摩擦力大小,并不需要保持木板做匀速运动,故A错误;
B.图乙中曲线是拉力随时间的变化曲线,根据二力平衡原理可知,曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化曲线,故B错误;
C.由图乙可知最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,因此最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为,故C正确;
D.图乙中数据可得出物块与木板间的滑动摩擦力大小,由
用图乙中数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数,还需知道物块的重力,故D错误。
故选C。
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