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1、高中物理 第三章 第三節(jié) 摩擦力同步練習(xí) 新人教版必修1
基礎(chǔ)夯實(shí)
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.有彈力一定有摩擦力
B.有彈力不一定有摩擦力
C.有摩擦力一定有彈力
D.同一接觸面上的彈力和摩擦力的方向一定垂直
答案:A
解析:若相互接觸的兩個(gè)物體之間有壓力,但兩物體接觸面光滑,則不可能有摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;有彈力是有摩擦力的必要條件,所以有摩擦力必有彈力,選項(xiàng)C正確。根據(jù)彈力和摩擦力的方向關(guān)系可知D正確。
2.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.人走路時(shí),腳和地面之間的摩
2、擦力是阻礙人運(yùn)動(dòng)的
B.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
C.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止不動(dòng)的
D.摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同
答案:D
解析:人走路當(dāng)腳向后蹬地時(shí),腳相對(duì)地面有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),受到向前的摩擦力,此力對(duì)人的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)為動(dòng)力,A錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反而不是運(yùn)動(dòng)方向,B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)的物體也可能受靜摩擦力作用,C錯(cuò)誤;摩擦力的方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,比如摩擦力作動(dòng)力時(shí),D正確。
3.如圖所示,甲、乙兩位同學(xué)做“拔河”游戲,兩人分別用伸平的手掌托起長(zhǎng)凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向兩側(cè)拖拉。若凳子下表面
3、各處的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四塊磚,則下列判斷正確的是( )
A.凳子向甲方移動(dòng) B.凳子向乙方移動(dòng)
C.凳子在原處不會(huì)被移動(dòng) D.凳子向體重大的一方移動(dòng)
答案:B解析:因?yàn)橐曳教幍恼龎毫Υ?,所受的摩擦力大于甲方處所受的摩擦力,所以凳子向乙方移?dòng)。
4.如右圖所示,兩木塊A、B疊放在水平桌面上,現(xiàn)以水平拉力F拉B沒(méi)有拉動(dòng),則以下列說(shuō)法正確的是( )
A.A、B間不存在摩擦力作用
B.A、B間有靜摩擦力作用
C.B與桌面間不存在靜摩擦力作用
D.若撤去外力F后,則A與B、B與桌面間都沒(méi)有摩擦力
答案:AD
解析:據(jù)題意,由于A、B物體沒(méi)有動(dòng),對(duì)A、B整體
4、受力分析,整體受到重力、支持力、拉力,由于整體處于靜止?fàn)顟B(tài),據(jù)水平方向二力平衡,一定還受到地面對(duì)整體的摩擦力,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;再把A物體隔離分析,A物體受到重力和支持力,二力已經(jīng)平衡,故A、B間不再受到摩擦力,A選項(xiàng)正確,而B(niǎo)選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)撤去外力F后,整體與地面間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也就沒(méi)有摩擦力,A、B間也沒(méi)有摩擦力,故D選項(xiàng)正確。
5. 用手握住一個(gè)油瓶(瓶始終處于豎直方向且靜止不動(dòng),如右圖所示),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.瓶中油越多,手必須握得越緊
B.手握得越緊,油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得多緊,油瓶受到的摩擦力總是一定的
D.摩擦力等于油瓶與油的總重力
答案:A
5、CD
解析:手握住油瓶,油瓶不掉落下來(lái),表明手對(duì)油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶重力平衡——靜摩擦力的大小由瓶的重力(大小)決定。油瓶越重,它受到的靜摩擦力必須隨之增大,手握得緊一點(diǎn),相應(yīng)的最大靜摩擦力值也就大一點(diǎn),就能保障油瓶不會(huì)掉下來(lái);如果手握得不夠緊,正壓力不夠大,最大靜摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就會(huì)掉下來(lái),所以選項(xiàng)A、D正確。
手握得越緊,手與瓶間的壓力越大,最大靜摩擦力也越大,但只要最大靜摩擦力大于油瓶的總重力,油瓶受到的靜摩擦力(此情況下應(yīng)小于最大靜摩擦力)就與油瓶的總重力平衡,是一個(gè)定值——等于油瓶的重力,可見(jiàn)選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確。
二、非選擇題
6.某物體的重力為200 N,
6、放置在水平地面上,它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.38,它與地面間的最大靜摩擦力是80 N。
(1)用50 N的水平方向的力推物體,地面對(duì)物體的摩擦力是________ N。
(2)至少要用多大的水平力,才能把物體推動(dòng)________。
(3)物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)以后,若使其保持勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)在水平方向加________ N的推力。
(4)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若把水平推力增大到80 N,地面對(duì)物體的摩擦力為_(kāi)_______ N。
(5)此后,若把推力減少到50 N,直到靜止前,地面對(duì)物體的摩擦力為_(kāi)_______ N。
(6)若撤去外力,直到靜止前,地面對(duì)物體的摩擦力為_(kāi)_______ N。
7、
答案:(1)50 (2)80 (3)76 (4)76 (5)76 (6)76
解析:(1)因?yàn)?0 N小于最大靜摩擦力80 N,物體靜止,故摩擦力為50 N。(2)至少用80 N的力,才能將物體推動(dòng)。因?yàn)橹挥型屏Υ笥谧畲箪o摩擦力,物體才可以從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(3)物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)以后,受滑動(dòng)摩擦力作用,根據(jù)F=μFN,F(xiàn)N=200 N,得F=0.38×200 N=76 N,故應(yīng)加76 N。(5)推力減小后,物體減速運(yùn)動(dòng),但物體仍受滑動(dòng)摩擦力作用,故F= μFN=0.38×200 N=76 N。(6)撤去外力后,物體仍向前運(yùn)動(dòng),還是受滑動(dòng)摩擦力作用,F(xiàn)=μFN=0.38×200 N=76 N。
8、7.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛(ài)的一種運(yùn)動(dòng)。有的地方,人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽(如圖)。已知滑雪板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,滑雪板和人的總質(zhì)量為180kg。如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),求鹿的拉力大小?!?
答案:35.28N
解析:由于滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知鹿的拉力F與滑動(dòng)摩擦力的大小相等,即F=f。同時(shí),滑雪板與冰面間的壓力N與滑雪板和人所受的重力相等,即N=G。
由滑動(dòng)摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小為
F=f=μN(yùn)=μG=μmg=0.02×180×9.8N=35.28N
能力提升
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計(jì)
9、)夾在英漢字典內(nèi),書(shū)對(duì)A4紙的壓力為3N,A4紙與書(shū)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,要把A4紙從書(shū)中拉出,拉力至少應(yīng)為( )
A.0.6N B.1.2N
C.2.4N D.3N
答案:C
解析:根據(jù)F=μFN,F(xiàn)=1.2N,因?yàn)榧埖纳舷聝擅娑家艿綍?shū)對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力,所以要把紙從書(shū)中拉出,拉力至少應(yīng)為2.4N,C正確。
2.在水平臺(tái)上放一物體,物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺(tái)邊,如圖所示,物體在臺(tái)邊翻倒以前的過(guò)程中,臺(tái)面對(duì)物體的摩擦力( )
A.逐漸減小到零 B.保持不變
C.先增大后不變 D.先增大后減小
答案:B
解析:翻倒
10、以前物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變,所以滑動(dòng)摩擦力大小不變。
3.如圖所示,重力G=20N的物體,在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向左運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到大小為10N,方向向右的水平力F的作用,則物體所受摩擦力大小和方向是( )
A.2N,水平向左 B.2N,水平向右
C.10N,水平向左 D.10N,水平向右
答案:B
解析:因物塊向左運(yùn)動(dòng),所以受到的滑動(dòng)摩擦力向右,大小為Ff=μFN=0.1×20N=2N。
4.雜技演員重力為G,用雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑,他所受的摩擦力分別是f1和f2,關(guān)于f1和f2的大小和方向,下列說(shuō)法正確的是( )
A.f1=G,方向豎直向上 B
11、.f1>G,方向豎直向上
C.f2=G,方向豎直向上 D.f2
12、.7
4
勻速直線
0.5
5
直線減速
0.3
A.木塊受到的最大摩擦力為0.7N
B.木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6N
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,木塊受到摩擦力大小各不相同
答案:BC
解析:第一和第二次實(shí)驗(yàn)都沒(méi)有拉動(dòng)木塊,說(shuō)明這兩次的拉力大小均未超過(guò)最大靜摩擦力,第三次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊做加速運(yùn)動(dòng),說(shuō)明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6N≤Fm<0.7N,故A錯(cuò)B對(duì)?;瑒?dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān),因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C對(duì)D錯(cuò)。
二、非選擇題
6.(文登市高一上學(xué)期期末)如圖
13、所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上,苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m,磚與墻面、磚與頭的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。要使磚恰好靜止不動(dòng),則武警戰(zhàn)士的頭對(duì)磚施加的水平力為多大?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,磚與磚之間不發(fā)生滑動(dòng)。)
答案:
解析:以四塊磚為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析磚恰好靜止不動(dòng),則磚所受到的摩擦力剛好達(dá)到最大,
即f1=f2=μF
又f1+f2=4mg
聯(lián)立上式可得F=
即武警戰(zhàn)士施加的水平力為F=
7.(大連市2020~2020學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上,用一原長(zhǎng)為8cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體,當(dāng)其剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為1
14、1cm,當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為10.5cm,已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m。求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大?
(2)物體所受的滑動(dòng)摩擦力為多大?
(3)物體與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(g均取10m/s2)
答案:(1)6N (2)5N (3)0.25
解析:(1)當(dāng)物體剛開(kāi)始被拉動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx1=11cm-8cm=3cm,根據(jù)胡克定律可得:彈簧的彈力為:F1=kΔx=200N/m×0.03m=6N,此時(shí)物體所受的最大靜摩擦力等于彈簧的彈力,即Ffmax=6N。
(2)當(dāng)物體勻速滑動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx2=10.5cm-8cm=2.5cm,根據(jù)胡克定律可得:彈簧的彈力為:F2=kΔx2=200N/m×0.025m=5N,此時(shí)物體所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的彈力,即Ff=5N。
(3)由滑動(dòng)摩擦力公式可得:Ff=μFN=μmg,求得μ=0.25。