内容正文:
微专题9 摩擦力的综合分析 跟踪练习
基础强化练
1、 选择题:
1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B.摩擦力一定是阻力
C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D.在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一定限度
2.如图所示,A为长木板,在光滑水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B间接触面粗糙.下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若v1>v2,A、B之间无滑动摩擦力
3.物体b在水平力F作用下将物体a压在光滑的竖直墙壁上,a始终处于静止状态.如图所示,当F逐渐增大时,下列说法中正确的是( )
A.a受到的摩擦力有两个
B.a与b间的静摩擦力大小随F的增大而增大
C.a受到的摩擦力大小不随F的增大而变化
D.b对a的摩擦力方向竖直向下
4.如图所示的皮带传动装置中,O1是主动轮,O2是从动轮,A、B分别是皮带上与两轮接触的点,C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略为分开,而实际上皮带与两轮是紧密接触的).当O1顺时针启动时,若皮带与两轮间不打滑,则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A. 向上,向下,向下,向上
B.向下,向上,向上,向下
C.向上,向上,向下,向下
D.向下,向下,向上,向上
5.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.静摩擦力的方向一定与接触面相切
B.只有静止的物体才受到静摩擦力
C.运动的物体也可以受到静摩擦力
D.静摩擦力的大小与压力的大小成正比
6.(多选)关于摩擦力,有人总结了四条“不一定”,其中说法正确的是( )
A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线
C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
能力综合练
一、选择题:
7.如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2,物块与地面间的最大静摩擦力为Fmax,则弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
8.(多选)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
9.(多选)如图所示,质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上,现给物块一个初速度,使它在木板上向右滑行.木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,已知木板始终处于静止状态,那么下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力大小为μ1mg
B.物块对木板的摩擦力方向水平向右
C.地面对木板的摩擦力大小一定是μ1(M+m)g
D.地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力
10.(多选)用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零.则物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是下列图像中的( )
11.(多选)木块A、B的重力分别为50 N和60 N,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2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图7所示.力F作用后(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A所受摩擦力大小是8 N
C.木块B所受摩擦力大小是7 N
D.木块B所受摩擦力大小是9 N
二、计算题:
12.为测量物体与长木板间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验,用外力F水平拉长木板时,弹簧测力计的示数与物体A和长木板间的滑动摩擦力相等,改变物体A上的砝码数可以改变物体A与木板间的正压力,每个砝码重为1 N,已知放上3个砝码时弹簧测力计读数为2.6 N,放上5个砝码时弹簧测力计读数为3.0 N,求:物体A与木板间的动摩擦因数及物体A的重力.(取g=10 N/kg)
13.如图所示,物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且A和B恰好处于静止状态.(取g=10 N/kg)
(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数.
(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需多大的拉力?
(3)若在物体B上放一个质量与物体B质量相等的物体,则物体B受到的摩擦力为多大?
参考答案:
1.答案 D解析 静摩擦力产生的条件是相互挤压、接触面粗糙,且有相对运动趋势,只有同时满足才能产生静摩擦力,选项A错误;摩擦力不一定是阻力,比如:正与传送带一起斜向上运动的物体,所受的静摩擦力是动力,此时物体处于运动状态,选项B、C错误;在压力一定的条件下,最大静摩擦力通常不变,但静摩擦力却随引起运动趋势的外力的变化而变化,选项D正确.
2.答案 A
3.答案 C
4.答案 C解析 假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用,则当O1顺时针启动时,O1与皮带间将会打滑,此时C点将相对于A点向上运动.实际上,O1与皮带间没有打滑,可见C点相对于A点有向上运动的趋势;反之,A点相对于C点有向下运动的趋势.根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上.同理,可判断B、D两点的情况.
5.答案 AC解析 静摩擦力的方向一定与接触面相切,选项A正确;运动的物体同样可以受到静摩擦力的作用,例如随传送带斜向上运动的物体,选项B错误,C正确;静摩擦力的大小与压力的大小无关,滑动摩擦力的大小与正压力的大小成正比,选项D错误.
6.答案 ABC解析 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也可能与物体运动方向相同,选项A正确.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,也可能成一定角度,例如用手竖直握住瓶子,让瓶子水平移动,选项B正确.运动的物体和静止的物体都可能受到静摩擦力或滑动摩擦力的作用,例如货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;正在滑轨上滑行的物体,滑轨受到滑动摩擦力,而滑轨是静止的,选项C正确.静摩擦力和滑动摩擦力都既可能是阻力,也可能是动力,选项D错误.
7.答案 C解析 设弹簧原长为L,由胡克定律,当物块离墙壁最近时有k(L-x1)=Fmax,当物块离墙壁最远时有k(x2-L)=Fmax,联立解得k=,选项C正确.
8.答案 AD解析 木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大,最大静摩擦力为21 N,当推力F>21 N后,静摩擦力变为滑动摩擦力,大小为20 N,木箱与地面间的动摩擦因数μ==0.2,选项A、D正确.
9.答案 BD解析 物块受到的摩擦力为μ2mg,方向向左,A错误;物块对木板的摩擦力方向向右,B正确;物块对木板的摩擦力方向向右,大小为μ2mg,木板受力平衡,则地面对木板的摩擦力大小为μ2mg,不一定等于μ1(M+m)g,方向向左,C错误,D正确.
10.答案 BD解析 当拉力为零时,物体仍在滑动,则物体在0~t1时间内受到的一直是滑动摩擦力,即大小不变,故B正确;当拉力为零前,物体已静止,则物体先受滑动摩擦力,后受静摩擦力,滑动摩擦力大小不变,而静摩擦力的大小与拉力的大小相等,而物体静止时拉力的大小小于滑动摩擦力的大小,故D正确,A、C错误.
11.答案 BD解析 木块A与地面间的最大静摩擦力为Ffmax=μmAg=0.25×50 N=12.5 N;木块B与地面间的最大静摩擦力为Ffmax′=μmBg=0.25×60 N=15 N;弹簧弹力为F弹=kx=400×0.02 N=8 N;施加水平拉力F后,对B受力分析,重力与支持力平衡,水平方向受向右的弹簧弹力和拉力,由于木块B与地面间的最大静摩擦力为15 N,大于弹簧弹力和拉力之和,则木块B静止不动,故木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡,因而FfB=F弹+F=8 N+1 N=9 N;施加水平拉力F后,弹簧长度没有变化,弹力不变,故木块A相对地面有向左的运动趋势,则A受到向右的静摩擦力,且与弹簧弹力平衡,因而FfA=F弹=8 N.故选B、D.
12.答案 0.2 10 N
解析 设A物体的质量为M,则当放3个砝码时,根据受力平衡可知F1=μ(M+3m)g;放5个砝码时,根据受力平衡可知F2=μ(M+5m)g;
联立解得μ=0.2,Mg=10 N.
13.答案 (1)0.2 (2)4 N (3)2 N
解析 (1)对物体B受力分析,水平方向受摩擦力和绳的拉力,二力平衡.
由于绳的拉力等于mAg,所以μmBg=mAg 解得μ=0.2
(2) 对物体B受力分析,水平方向受水平力F、绳的拉力和水平方向的摩擦力,物体B受力平衡,则水平方向F与B受到的摩擦力和绳的拉力平衡,
即F=μmBg+mAg=4 N
(3) 物体B静止不动,放上另一物体后,物体B受到的摩擦力仍为静摩擦力,
Ff=mAg=2 N.
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