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1、課時(shí)作業(yè)5 摩擦力 受力分析
時(shí)間:45分鐘 滿(mǎn)分:100分
一、選擇題(8×8′=64′)
圖1
1.如圖1所示,物體靜止在斜面上,關(guān)于物體受力的說(shuō)法,正確的是( )
A.只受重力
B.受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力
C.受重力、斜面的支持力
D.受重力、斜面的摩擦力
答案:B
圖2
2.如圖2所示,輕彈簧上端固定,下端掛一重球,重球下放著一光滑斜面,球與光滑斜面接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧豎直,則重球受到的力有( )
A.重力和彈簧拉力
B.重力、彈簧拉力和斜面支持力
C.重力、彈簧拉力和斜面的靜摩擦力
D.重力、彈簧拉力、斜面支持力和靜摩擦力
2、
答案:A
圖3
3.如圖3所示,在兩塊相同的豎直木塊之間,有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚,用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板,使磚靜止不動(dòng),則第2塊磚對(duì)第3塊磚的摩擦力大小為( )
A.0 B.mg
C.mg/2 D.mg/4
解析:將四塊磚視為一個(gè)整體,由于均處于靜止?fàn)顟B(tài)受力平衡如圖4(甲)得F1=F4=2mg,方向豎直向上,再將3、4整體視為研究對(duì)象,受力如圖4(乙)得F23=0,故答案為A.
圖4
答案:A
圖5
4.如圖5所示,A為長(zhǎng)木板,在水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng),物塊B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( )
3、
A.若是v1=v2,A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力
B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力
C.若是v1v2,B受到了A所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力
解析:若v1=v2,則A、B相對(duì)靜止,故A對(duì);若v1>v2,則A相對(duì)B向右運(yùn)動(dòng),故B對(duì)A施加向左的滑動(dòng)摩擦力,B、D錯(cuò);若v1
4、作用
②每個(gè)棋子的質(zhì)量肯定都有細(xì)微的差異,所以不同的棋子所受的摩擦力不同
③棋盤(pán)面應(yīng)選取相對(duì)粗糙的材料
④如果某個(gè)棋子貼不上棋盤(pán),總會(huì)滑落,肯定是其質(zhì)量偏大
以上說(shuō)法中正確的是( )
A.①②④ B.①②③
C.①③④ D.②③④
解析:小棋子受到重力、磁場(chǎng)力、彈力和靜摩擦力共4個(gè)力,重力與靜摩擦力是一對(duì)平衡力,磁場(chǎng)力與彈力是一對(duì)平衡力,棋子的質(zhì)量不同,靜摩擦力便不同.棋子能保持靜止,重力必須小于棋盤(pán)對(duì)棋子的最大靜摩擦力,而最大靜摩擦力與盤(pán)面的材料和粗糙程度有關(guān),還和棋子與盤(pán)的正壓力有關(guān),因此棋子貼不上棋盤(pán)不一定是質(zhì)量偏大,也可能是最大靜摩擦力小,故選B.
答案:B
5、
圖6
6.如圖6所示,質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上,與鋼板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由于光滑導(dǎo)槽A、B的控制,物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng).現(xiàn)使鋼板以速度v1向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)用力F沿導(dǎo)槽的方向拉動(dòng)物體使物體以速度v2沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng),則F的大小為( )
A.等于μmg B.大于μmg
C.小于μmg D.不能確定
解析:滑動(dòng)摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.因此,首先確定物體相對(duì)鋼板的運(yùn)動(dòng)方向,再確定鋼板對(duì)物體的摩擦力的方向,然后再根據(jù)平衡條件就可得到F<μmg.
答案:C
圖7
7.如圖7所示,在μ=0.1的水平桌面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量為20 kg,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,還
6、受到一個(gè)方向向左的大小為10 N的拉力作用,則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為(g=10 N/kg)( )
A.10 N,向右 B.10 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
答案:D
8.在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊與桌面的接觸面相同),則由下表分析可知( )
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)(N)
1
靜止
0.3
2
靜止
0.5
3
直線加速
0.6
4
勻速直線
0.4
5
直線減速
0.2
A.木塊受到的最大摩擦力
7、為0.6 N
B. 木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.5 N
C.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小各不相同
解析:由表中所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知,在這五次實(shí)驗(yàn)中,有三次小木塊受滑動(dòng)摩擦力,它們的大小是相同的,C對(duì),D錯(cuò);物塊靜止時(shí),實(shí)驗(yàn)中的最大力為0.5 N,則最大的靜摩擦力至少應(yīng)大于或等于0.5 N,A錯(cuò),B對(duì)
答案:BC
二、計(jì)算題(3×12′=36′)
9.一木塊靜止在水平桌面上,已知木塊重20 N,木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,求:
(1)用6 N的水平力拉木塊,木塊所受摩擦力的大小.
(2)要使木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)
8、動(dòng),至少要用多大的水平拉力.
(3)木塊在桌面上滑動(dòng)后,使水平拉力大小變?yōu)? N,木塊所受的摩擦力的大小.
解析:當(dāng)木塊在桌面上滑動(dòng)時(shí),其受到的摩擦力為Fμ=μFN=0.4×20 N=8 N.
(1)用6 N的水平力拉物體,由于6 N小于8 N,物體不動(dòng),所以此時(shí)Fμ=6 N.
(2)要使木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng),水平拉力必須大于最大靜摩擦力,而最大靜摩擦力可近似認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,故要使木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),至少要用8 N的水平拉力.
(3)木塊滑動(dòng)后,滑動(dòng)摩擦力與水平拉力無(wú)關(guān).Fμ=μFN=0.4×20 N=8 N.
答案:(1)6 N (2)8 N (3)8 N
10.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定
9、木塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,如圖8甲、乙所示.
(1)為了用彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)表示滑動(dòng)摩擦力,兩種情況中木塊A是否都一定要做勻速運(yùn)動(dòng)?
(2)若木塊A在拉力FT的作用下做勻速運(yùn)動(dòng),甲圖中A、B間摩擦力是否等于拉力FT?
(3)若A、B的重力分別為100 N和150 N,甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為60 N(當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí)),F(xiàn)T=110 N,求A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
解析:(1)甲圖中只要木塊A相對(duì)B滑動(dòng)即可,而乙圖中的木塊A只能做勻速運(yùn)動(dòng),因?yàn)橐覉D中,只有當(dāng)木塊A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力FT才與摩擦力大小相等.
(2)甲圖中,木塊A受上、下兩個(gè)接觸面上摩擦力的作用,故木塊A、B間的摩擦力小
10、于拉力FT.
(3)甲圖中,對(duì)木塊B研究,已知Ff=60 N,F(xiàn)N=150 N,根據(jù)Ff=μFN知:A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ===0.4.
答案:(1)見(jiàn)解析 (2)見(jiàn)解析 (3)0.4
圖9
11.如圖9所示,在傾角為37°的固定斜面上靜置一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.求:
(1)物體所受的摩擦力;(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)若用原長(zhǎng)為10 cm,勁度系數(shù)為3.1×103 N/m的彈簧沿斜面向上拉物體,使之向上勻速運(yùn)動(dòng),則彈簧的最終長(zhǎng)度是多少?(取g=10 m/s2)
圖10
解析:(1)物體靜止在斜面上受力分析如圖10所示,則物體受到的靜摩擦力Ff=mgsin37°
代入數(shù)據(jù)得Ff=5×10×sin37° N=30 N,摩擦力方向?yàn)檠匦泵嫦蛏希?
(2)當(dāng)物體沿斜面向上被勻速拉動(dòng)時(shí),如10所示,彈簧拉力設(shè)為F,伸長(zhǎng)量為x,則F=kx
圖11
F=mgsin37°+F滑
F滑=μmgcos37°
彈簧最終長(zhǎng)度l=l0+x,由以上方程解得l=12 cm
答案:(1)30 N 方向沿斜面向上 (2)12 cm