内容正文:
3.2摩擦力
1.如图所示,某同学在擦黑板。已知黑板擦的重力为5 N,黑板擦对黑板的压力为6 N。黑板擦与黑板间的动摩擦因数为0.2,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为( )
A.1.2 N B.1.0 N C.5 N D.6 N
2.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸最终没有滑出右侧桌面。已知鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸可视为质点,则在上述过程中,下列说法正确的是( )
A.桌面对鱼缸的摩擦力方向向右
B.若猫增大拉力,桌布对鱼缸的摩擦力不变
C.桌布对鱼缸的摩擦力方向向左
D.若猫增大拉力,桌面对鱼缸的摩擦力将增大
3.如图所示,一位运动员在上坡时用力蹬脚踏板以保持匀速,下坡时为节省体力停止蹬脚踏板。该运动员上坡时自行车后轮受到地面的摩擦力为,下坡时自行车后轮所受地面的摩擦力为。下列关于方向的描述正确的是( )
A.均向后 B.均向前 C.朝前向后 D.朝后向前
4.传送带在流水线中的应用节省了劳动力,降低了商品成本。如图所示,倾斜传送带沿逆时针方向匀速运行。现将一工件从传送带上端轻轻放下,运动一段时间后,工件与传送带一起匀速运动。关于工件在传送带上运动的过程中所受的摩擦力方向,下列说法正确的是( )
A.一直沿传送带向上
B.一直沿传送带向下
C.先沿传送带向下后沿传送带向上
D.先沿传送带向上后沿传送带向下
5.如图所示,水平传送带以速度顺时针匀速转动,一质量为m的物块以大小为、方向向右的初速度滑上水平传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.若,则物块所受摩擦力方向向右
B.若以方向水平向左的初速度滑上水平传送带,物块受到方向向左的滑动摩擦力
C.若,则物块受到方向向左的滑动摩擦力
D.若,则物块所受摩擦力方向向左
6.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.用手握住装满水的杯子使其竖直静止于空中,手握得越紧,手对杯子的摩擦力越大
B.某同学用水平推力在水平地板上推动沙发前进过程中,推力增大,沙发受到的摩擦力不变
C.受滑动摩擦力的物体一定是运动的,受静摩擦力的物体一定是静止的
D.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向不在同一条直线上
7.如图所示,某人用手握住一个保温杯,则下列说法中正确的是( )
A.若保持保温杯始终静止,则手握得越紧,保温杯受到的摩擦力越大
B.握着保温杯匀速向上运动,保温杯所受的摩擦力向上
C.握着保温杯匀速向下运动,保温杯所受的摩擦力向下
D.握着保温杯水平匀速运动,同时向保温杯中加入热茶,保温杯所受摩擦力将会变大
8.静摩擦力
(1)定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的___________,而没有相对运动时,这时的摩擦力叫作___________。
(2)方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向___________。
(3)最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值,在数值上等于物体即将开始运动时的___________。
(4)静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力之间,即___________。
9.用如图所示装置来研究静摩擦力的大小随拉力的变化规律。把木块放在固定的水平长木板上,在弹簧测力计的指针左侧轻放一个小纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记。用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大,在拉力F增大到一定值之前,木块不会运动,此种情况下静摩擦力大小等于__________,继续用力,当拉力F达到某一数值时木块开始运动,此时拉力会突然_________。纸团会停在最大拉力处,则这个最大拉力_________(填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力。
10.如图所示,物体A被水平力F压在竖直墙壁上静止不动,缓慢增大力F,则墙壁对物体A的弹力_________(填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”),墙壁对物体A的摩擦力_________(填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”)。
11.如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为的木块放在水平桌面上.现用力沿水平方向拉木块,拉力F从0开始逐渐增大,木块先静止后运动.用力传感器采集拉力的大小F,并用计算机绘制出F随时间t变化的图像,如图乙所示.木块运动时,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2 N不变.已知重力加速度大小.
(1)木块与水平桌面间的最大静摩擦力为多大?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ为多大?
(3)现用的力来拉另外一个静止在水平桌面的木块,该木块的质量为,与桌面间的动摩擦因数依然为μ,则该木块与桌面之间的摩擦力大小等于多少?
12.如图所示,物体A的重力为30 N,物体B的重力为50 N,B与与地面间的动摩擦因数均为0.5.当用水平力向左匀速拉动物体B时.求:
(1)物体A所受滑动摩擦力的大小和方向;
(2)地面所受滑动摩擦力的大小和方向;
(3)若在物体B继续向左滑行的过程中,撤去拉力,物体B受到摩擦力的大小和方向.
答案以及解析
1.答案:A
解析:由题可得黑板擦与黑板之间的正压力为6 N,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力大小为,故选A。
2.答案:B
解析:鱼缸相对桌面向右滑动,则桌面对鱼缸的滑动摩擦力方向向左,故A错误;若猫增大拉力,会导致桌布离开桌面的速度增大,但鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,故B正确,D错误;桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布有向左的运动,故鱼缸受到桌布的摩擦力方向向右,故C错误。
3.答案:C
解析:上坡时,自行车脚踏板带动后轮转动,后轮与地面接触点相对于地面有向后运动的趋势,因此地面给后轮的摩擦力方向向前;下坡时停止蹬动脚踏板,由于重力的影响,自行车整体相对地面有向前运动的趋势,地面给后轮的摩擦力方向向后,故选C。
4.答案:C
解析:将工件轻轻放在传送带上端,工件相对传送带斜向上运动,则摩擦力方向沿传送带向下,工件与传送带共速时,摩擦力方向突变为沿传送带向上,之后工件和传送带之间保持相对静止,故工件后面所受摩擦力方向沿传送带向上,故选C。
5.答案:AD
解析:若,则物块相对于传送带向左滑动,物块所受摩擦力方向向右,故A正确;若以方向水平向左的初速度滑上水平传送带,物块相对于传送带向左运动,则物块受到方向向右的滑动摩擦力,故B错误;若,则物块与传送带相对静止,物块所受摩擦力为0,故C错误;若,则物块相对于传送带向右滑动,物块所受摩擦力方向向左,故D正确.
6.答案:BD
解析:用手握住装满水的杯子使其竖直静止于空中,手握得越紧,手对杯子的弹力越大,对杯子的摩擦力为静摩擦力,与杯子的重力平衡,大小不变,A错误;某同学用水平推力在水平地板上推动沙发前进过程中,推力增大,沙发受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小不变,B正确;受滑动摩擦力的物体是相对施力物体运动,但不一定对地是运动的,受静摩擦力的物体是相对施力物体静止,但不一定对地是静止的,C错误;静摩擦力的方向与相对运动的趋势相反,可能与物体的运动方向不在同一条直线上,D正确.
7.答案:BD
解析:若保持保温杯始终静止,静摩擦力与重力平衡,摩擦力大小等于重力,不变,A错误;握着保温杯匀速向上运动,重力和摩擦力是一对平衡力,保温杯所受的摩擦力向上,B正确;握着保温杯匀速向下运动,重力和摩擦力是一对平衡力,保温杯所受的摩擦力向上,C错误;握着保温杯水平匀速运动,同时向保温杯中加入热茶,重力变大,重力和摩擦力是一对平衡力,保温杯所受摩擦力将会变大,D正确.
8.答案:(1)趋势;静摩擦力(2)相反(3)拉力(与接触面平行)(4)
9.答案:拉力F;变小;大于
解析:用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大,在拉力F增大到一定值之前,木块不会运动,根据受力平衡可知,此种情况下静摩擦力大小等于拉力F;
继续用力,当拉力F达到某一数值时木块开始运动,此时拉力会突然变小,静摩擦力变成滑动摩擦力,而滑动摩擦力小于最大静摩擦力,所以拉力会突然变小。
10.答案:不断增大;保持不变
解析:物体A在水平方向上受到推力F和墙面的支持力N,处于平衡状态,缓慢增大力F,根据平衡条件可知,墙壁对物体A的弹力不断增大。
物体A在竖直方向上受到重力和摩擦力,处于平衡状态,根据平衡条件可知墙壁对物体A的摩擦力保持不变。
11.答案:(1)3.4 N
(2)0.32
(3)10 N
解析:(1)由题图乙可知,木块与水平桌面间的最大静摩擦力为.
(2)由题图乙可知,木块与水平桌面间的滑动摩擦力为,
根据滑动摩擦力公式有,
解得.
(3)另一个木块与桌面间的滑动摩擦力大小为,
当用10 N的力来拉木块时,因为拉力小于滑动摩擦力,所以木块与桌面之间的摩擦力是静摩擦力,大小为10 N.
12.答案:(1)15 N,方向水平向左
(2)40 N,方向水平向左
(3)55 N,方向水平向右
解析:(1)物体A相对物体B向右滑动,物体B对物体A的滑动摩擦力方向水平向左,大小为.
(2)物体B相对于地面向左运动,地面对物体B的滑动摩擦力大小为,方向水平向右,根据作用力与反作用力关系可知,地面所受滑动摩擦力的大小为,方向水平向左.
(3)若在物体B运动过程中撤去拉力,B相对于A和地面向左运动,物体B受到A对B向右的摩擦力和地面对B向右的摩擦力,故物体B受到的摩擦力大小为,方向水平向右.
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