内容正文:
第3节 摩擦力
第1课时 滑动摩擦力 (时间:40分钟 总分:66分)
◆ 知识点一 摩擦力的分析与计算
1.[2024·厦门实验中学高一月考] 关于摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.运动的物体不可能受静摩擦力
B.滑动摩擦力的大小与重力成正比
C.摩擦力的方向不可能与运动的方向垂直
D.滑动摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反
2.[2024·同安一中高一期中] 下列四幅示意图是对运动员在做立定跳远运动时脚蹬地起跳前瞬间的受力分析,其中正确的是 ( )
A
B
C
D
3.[2024·惠安一中高一月考] 某木箱静止在水平地面上,对地面的压力大小为200 N,木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.45,与地面间的最大静摩擦力为95 N,小孩分别用80 N、100 N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力大小分别为 ( )
A.80 N和90 N
B.80 N和100 N
C.95 N和90 N
D.90 N和100 N
◆ 知识点二 摩擦力的突变
4.(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的质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系图像如图乙所示,g取10 N/kg,下列说法正确的是 ( )
A.木箱所受的最大静摩擦力为21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力为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
5.如图所示,把一个重为G的物体用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在足够高的平整的竖直墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系图像是 ( )
A B
C D
6.[2024·厦门高一期末] 如图甲所示,订书机是一种常见的文具,其底座前端有弧形凹槽.压下订书钉使其穿过纸张后进入弧形凹槽,订书钉在凹槽的作用下向内弯曲后,即可完成装订.如图乙所示,当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时,凹槽在A点对订书钉末端的 ( )
A.弹力方向竖直向上
B.弹力方向水平向右
C.摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上
D.摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向下
7.(多选)[2024·龙岩高一期末] 小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小,如图甲所示.质量m=1.5 kg的物块放在水平长木板上,物块右端拴一根细线,细线与固定在实验台上的力传感器相连,传感器能记录细线拉力大小F.现用水平向左的力拉动长木板,得到F⁃t图像如图乙所示.结合图中相关信息,以下说法正确的是 ( )
A.实验时长木板不必保持匀速直线运动
B.实验时用4 N的水平拉力可以拉动静止的长木板
C.物块与木板间的动摩擦因数μ约为
D.物块与木板间的动摩擦因数μ约为
8.(多选)[2024·福清一中高一期中] 如图所示,水平木板上有质量m=3.75 kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力f的大小如图乙所示,g取10 N/kg,下列判断正确的是 ( )
A.t=1 s时外力F不等于零
B.t=6 s时外力F可能等于5 N
C.物块与木板间的动摩擦因数为0.08
D.物块与木板间的动摩擦因数为0.11
9.(多选)[2024·莆田一中高一月考] 如图所示,一足够长的轻质绸带放在水平光滑桌面上,绸带上放A、B两物块,A物块质量大于 B物块,两物块同时分别受到反向等大逐渐增大的力作用,两物块与绸带间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.下列说法正确的是 ( )
A.两物块所受摩擦力的大小可能不相等
B.两物块不可能同时相对绸带滑动
C.A物块不可能相对绸带发生滑动
D.A物块所受摩擦力一定大于 B 物块所受摩擦力
10.(3分)[2024·古田一中高一月考] 如图所示,把木块A放在水平地面的木板B上,木板B在恒力F作用下被匀速抽出,水平弹簧的弹力为T,此时,木块A受到的滑动摩擦力的大小等于 ,木块B与地面间的摩擦力大小等于 .
11.(3分)[2024·福州一中高一月考] 某校科技节,同学们进行了如图所示的“纸绳拖重”比赛.木板固定在水平地面上,重为200 N的杠铃片静止在其上面,杠铃片与木板间的动摩擦因数为0.48,杠铃片与木板间的最大静摩擦力为100 N.某同学用25 N的水平拉力拉杠铃片时,杠铃片受到的摩擦力大小为 N.若该同学用125 N的拉力拉杠铃片,则杠铃片受到的摩擦力大小为 N.
12.(12分)重为100 N、长为L=2 m的均匀木棒放在水平桌面上,如图甲所示,至少要用35 N的水平推力才能使它从原地开始运动,木棒从原地移动以后,用30 N的水平推力就可以使木棒做匀速运动.
(1)(4分)求木棒与桌面间的最大静摩擦力fmax;
(2)(4分)求木棒与桌面间的动摩擦因数μ;
(3)(4分)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时,如图乙所示,求水平推力的大小F.
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专题课:摩擦力综合问题
1.D [解析] 运动的物体也可以受到静摩擦力作用,比如相对静止一起运动的两物体间如果存在相对运动趋势,则可能受到静摩擦力作用,故A错误;两物体之间有滑动摩擦力时,滑动摩擦力的大小与相应的压力成正比,故B错误;静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直或成任意角度,故C错误;滑动摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反,故D正确.
2.A [解析] 重力方向竖直向下,支持力方向垂直于水平地面向上,蹬地时运动员相对地面有向后的运动趋势,所以地面对运动员有向前的摩擦力,故A正确.
3.A [解析] 小孩用80 N的力推不动箱子,所以此刻静摩擦力等于80 N;当用100 N的力推箱子时,箱子滑动,滑动摩擦力f=μN=90 N,选项A正确.
4.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fmax=21 N,当推力F>21 N后,摩擦力为滑动摩擦力,f=20 N,木箱与地面间的动摩擦因数μ==0.2,选项A、D正确.
5.B [解析] 物体受到的水平力为F=kt,墙与物体间的弹力N=kt.当F比较小时,物体所受的摩擦力f小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小f=μN=μkt;当摩擦力f大小等于重力G时,物体有速度,不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力;随着摩擦力继续增大,摩擦力将大于重力,物体做减速运动,直至物体速度减为零时,摩擦力将变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡,故B正确.
6.C [解析] 接触面的弹力方向垂直于接触面指向受力物体,故凹槽在A点对订书钉的弹力方向垂直于过A点的切线指向订书钉,故A、B错误;摩擦力的方向于相对运动趋势方向相反,故凹槽在A点对订书钉的摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上,故C正确,D错误.
7.AD [解析] 长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得,且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关,故实验时长木板不必保持匀速直线运动,故A正确;由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为5 N,故实验时用4 N的水平拉力不可以拉动静止的长木板,故B错误;由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为3.5 N,则f=μmg,解得物块与木板间的动摩擦因数约为μ=,故C错误,D正确.
8.BC [解析] 由题意可知水平木板表面粗糙,因为物块在水平方向上的摩擦力在t=1 s时为零,假若受到不为零的外力F作用,则必定会产生摩擦力,因此t=1 s时,F=0,故A错误;由图可知,物块受到的最大静摩擦力为4 N,外力需要大于最大静摩擦力才可能让该物体受到的摩擦力从静摩擦力变成滑动摩擦力,而在t=6 s时,该物体受到的摩擦力刚好从静摩擦力变成滑动摩擦力,所以外力F必定大于4 N,可能是5 N,故B正确;由图可知,物体受到的滑动摩擦力f=3 N,由f=μmg,解得动摩擦因数μ===0.08,故C正确,故D错误.
9.BC [解析] 开始时当力F较小时,两物块均静止不动,则两物块所受的静摩擦力都等于力F,则所受摩擦力大小相等;随F的增加,则因为B的质量较小,则B与绸带间的最大静摩擦力较小,则B先与绸带间产生滑动,则此后B与绸带间的摩擦力为滑动摩擦力不变,而A与绸带间的静摩擦力大小等于绸带与B之间的摩擦力,则两物块所受摩擦力的大小总是相等的,选项A、D错误;由以上分析可知,两物块不可能同时相对绸带滑动,选项B正确;由以上分析可知,当B与绸带间产生相对滑动后,A物块与绸带间的摩擦力保持不变且小于A与绸带间的最大静摩擦力,则A物块不可能相对绸带发生滑动,选项C正确.
10.T F-T
[解析] 对木块A受力分析,稳定时,在水平方向上,木块A受到的滑动摩擦力大小等于水平弹簧的弹力T,故f1=T.对木板B受力分析,在水平方向上,木板B受到向左的拉力和物块A对木板B向右的摩擦力以及地面对B向右的摩擦力,由于木板B匀速运动,则有f2=F-f1'=F-T.
11.25 96
[解析] 当拉力是25 N时,由于拉力小于最大静摩擦力,则杠铃片受到的是静摩擦力,由二力平衡可知,静摩擦力为25 N.当拉力为125 N时,由于拉力大于最大静摩擦力,则杠铃片受到的是滑动摩擦力,有f=μN=μG=96 N.
12.(1)35 N (2)0.3 (3)30 N
[解析] (1)木棒从原地开始运动,所受的力必须大于最大静摩擦力,所以fmax=F1=35 N.
(2)推力F2与滑动摩擦力大小相等时,木棒做匀速运动,有F2=μN=μG,解得μ==0.3.
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时,水平推力大小等于此时的滑动摩擦力,而滑动摩擦力f=μN=μG,所以F=30 N.
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