遼寧省大連市高中物理 第三章 相互作用 3.3 摩擦力同步測試 新人教版必修1.doc

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3.3 摩擦力 一．選擇題 1. 關(guān)于滑動摩擦力，下列說法正確的是（ ） A. 壓力越大，滑動摩擦力越大 B. 壓力不變，動摩擦因數(shù)不變，接觸面積越大，滑動摩擦力越大 C. 壓力不變，動摩擦因數(shù)不變，速度越大，滑動摩擦力越大 D. 動摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動摩擦力越大 【答案】D 【解析】 試題分析：滑動摩擦力與動摩擦因數(shù)和正壓力都有關(guān)系，A錯；但與接觸面積沒有關(guān)系，B錯；同理與物體的運動速度沒有關(guān)系，C錯；D對； 考點：考查對滑動摩擦力的理解和應(yīng)用 點評：本題難度較小，考查知識點單一，要明確滑動摩擦力與滑動摩擦因數(shù)、正壓力有關(guān)，與其他因素都沒有關(guān)系 2.置于水平地面上的物體在沿水平方向的拉力作用下，仍處于靜止，則物體所受靜摩擦力的大小 （ ） A. 與壓力成正比 B. 等于水平拉力 C. 小于滑動摩擦力 D. 在物體上疊放另一物體，該物體受到的靜摩擦力不變 【答案】BD 【解析】 【詳解】因為物體始終靜止，并且物體在水平方向只受水平拉力和靜摩擦力作用，故拉力和靜摩擦力是一對平衡力，與正壓力無關(guān)，在物體上疊放另一物體，該物體受到的靜摩擦力仍然等于水平拉力，即物體所受的靜摩擦力等于水平拉力。靜摩擦力的大小可能大于滑動摩擦力。選項ACD錯誤，B正確。故選B。 【點睛】本題考查二力平衡的條件和對物體進行正確的受力分析，知道處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運動物體受平衡力作用． 3.關(guān)于彈力和摩擦力的關(guān)系，下列說法正確的是（　 ?。? A. 兩物體間若有彈力，就一定有摩擦力 B. 兩物體間若有摩擦力，就一定有彈力 C. 彈力和摩擦力的方向必互相垂直 D. 當(dāng)兩物體間的彈力消失時，摩擦力仍可存在一段時間 【答案】BC 【解析】 彈力產(chǎn)生的條件：相互接觸擠壓；摩擦力產(chǎn)生的條件：接觸面粗糙；相互接觸擠壓；有相對運動或相對運動趨勢。所以有摩擦力，必有彈力；有彈力，不一定有摩擦力，故A錯誤，B正確；彈力的方向垂直于接觸面，摩擦力的方向與接觸面相切，與相對運動或相對運動趨勢的方向相反，所以兩個力方向互相垂直，故C正確；沒有彈力，也就沒有摩擦力，故D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。 4. 如圖，木塊質(zhì)量為m，與水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ，在水平向右的力F的作用下做勻速運動，從物體到達(dá)桌面邊緣開始，到物體下落為止，在此過程中物體始終保持勻速運動，下列說法正確的是（ ） A. 推力F因物體懸空部分越來越大而變小 B. 推力F在物體下落前會變?yōu)樵瓉淼? C. 推力F始終是μmg D. 因接觸面變小，動摩擦因數(shù)μ會變大 【答案】C 【解析】 試題分析：動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面的大小無關(guān)，據(jù)此可判斷物體受到桌面摩擦力的大小；根據(jù)共點力平衡可確定木板對桌面的壓力與重力相等，推力等于摩擦力． 解：由圖分析可知，當(dāng)物體在桌面上勻速滑動時，壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，即動摩擦因數(shù)μ不變，只是接觸的面積在逐漸減小，而我們知道接觸面積的大小不影響摩擦力的大小，因此，摩擦力是不變的； 同時讀圖可知，物體在滑動的過程中，對桌面的壓力不變．綜合上述分析，只有選項C符合題意． 故選C． 【點評】此題中對摩擦力和壓強的變化應(yīng)該分別進行分析，需要用到的知識主要有影響摩擦力大小的因素，易錯點在于要知道接觸面積的大小對摩擦力是沒有影響的． 5. 以下各物理量屬于矢量的是（ ） A. 質(zhì)量 B. 時間 C. 摩擦力 D. 動摩擦因數(shù) 【答案】C 【解析】 解：A、B、D、質(zhì)量、時間、動摩擦因數(shù)都是只有大小，沒有方向的標(biāo)量．故ABD錯誤． C、摩擦力既有大小，又有方向，是矢量．故C正確． 故選C． 【點評】對于物理量的矢標(biāo)性與物理量的定義、物理意義、單位、公式等要一起學(xué)習(xí)，是物理概念內(nèi)涵的一部分． 6.關(guān)于水平面上滑行的物體所受摩擦力的說法正確的是（ ） A. 運動速度越大所受摩擦力一定越小 B. 當(dāng)物體與支持面間的壓力一定時，滑動摩擦力將隨接觸面增大而增大 C. 滑動摩擦力不可能提供動力 D. 有摩擦一定有彈力 【答案】D 【解析】 【詳解】根據(jù)f=μN知，滑動摩擦力與速度無關(guān)，則在水平面上運動的物體，無論速度多大，受到的滑動摩擦力都相同，A錯誤；根據(jù)f=μN知，滑動摩擦力與接觸面積無關(guān)，B錯誤；滑動摩擦力只是阻礙相對運動，不一定阻礙運動，可以作為動力，C錯誤；產(chǎn)生摩擦力的條件包括接觸、發(fā)生擠壓，這正是產(chǎn)生彈力的條件，故存在摩擦力就一定存在彈力，D正確；故選D。 【點睛】此題關(guān)鍵是理解滑動摩擦力的產(chǎn)生及影響因素，根據(jù)f=μN知，滑動摩擦力與速度和接觸面積無關(guān)，滑動摩擦力只是阻礙相對運動，不一定阻礙運動，存在摩擦力就一定存在彈力． 7. 關(guān)于靜摩擦力的說法不正確的是 A. 靜摩擦力有最大值，說明靜摩擦力的值在一定范圍內(nèi)是可變的 B. 靜止的物體受到的摩擦力一定是靜摩擦力 C. 靜摩擦力的方向可能與其運動方向相同 D. 運動的物體可能受靜摩擦力作用 【答案】B 【解析】 靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力，則靜摩擦力在零與最大值之間，故A說法正確；物體正在從粗糙的靜止不動的斜面上滑下，物體受到滑動摩擦力，而斜面也受到物體的滑動摩擦力，但斜面卻是靜止的，故B說法錯誤；靜摩擦力的方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反，故C說法正確；運動的物體也可能產(chǎn)生靜摩擦力，比如在水平路面上，汽車啟動時，車廂地板上的物體會受到靜摩擦力作用，故D說法正確。所以選B. 8.人握住旗桿勻速上爬，則下列說法正確的是（ ） A. 受的摩擦力的方向是向下的 B. 受的摩擦力的方向是向上的 C. 手握旗桿的力越大，人受的摩擦力也越大 D. 手握旗桿的力增加，人受的摩擦力保持不變 【答案】BD 【解析】 【詳解】人握住旗桿勻速上爬時，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，選項A錯誤，B正確。手與旗桿間不發(fā)生相對滑動，所以人受的是靜摩擦力。手握旗桿的力越大，只是人受到的最大靜摩擦力也越大，但實際靜摩擦力的大小始終等于重力大小，選項C錯誤，D正確。故選BD。 【點睛】本題考查了摩擦力方向的判斷，知道摩擦力的方向與相對運動或相對運動趨勢的方向相反，特別注意靜摩擦力和最大靜摩擦力的區(qū)別． 9. 如圖所示，物體相對靜止在水平傳送帶上隨傳送帶同向勻速運動．它受到的力是（ ） A. 重力、彈力、靜摩擦力 B. 重力、彈力 C. 重力、彈力、滑動摩擦力 D. 重力、滑動摩擦力 【答案】B 【解析】 試題分析:物體隨傳送帶一起勻速運動，故物體處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零．在豎直方向物體受重力和傳送帶的支持力，合力為零；假設(shè)水平方向存在摩擦力，但如果水平方向受摩擦力作用，則沒有力與摩擦力平衡，因水平方向物體不受外力作用，故物體不受摩擦力；故選B． 考點：考查牛頓第一定律、受力分析 名師點睛：根據(jù)牛頓第一定律可知，運動不需要力來維持，物體在水平方向勻速運動，但不存在水平方向的外力；故不可能受靜摩擦力． 10.雜技演員在豎直的桿上做動作（ ） A. 向上攀登時，摩擦力向上 B. 向上攀登時，摩擦力向下 C. 向下滑動時，摩擦力向上 D. 向下滑動時，摩擦力向下 【答案】AC 【解析】 【詳解】向上攀登時，手有向下運動的趨勢，所以桿對手的靜摩擦力向上；向下滑動時，手相對桿向下運動，所以桿對手的滑動摩擦力向上。故選AC。 11.質(zhì)量為M的物體靜止在水平地面上，受到的力F和角α大小相等，則受靜摩擦力最大的是 （ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【詳解】由題意可知，質(zhì)量為M的物體靜止在水平面上，則受到靜摩擦力，其力的大小等于水平方向的力大小，根據(jù)力的分解法則，可知A受到的靜摩擦力最大，D受到的靜摩擦力最小為零，故A正確，BCD錯誤；故選A。 【點睛】考查靜摩擦力的大小與什么因素有關(guān)，知道靜摩擦力的大小等于引起相對運動趨勢的外力大??；掌握平衡條件的應(yīng)用，注意力的合成與分解的法則． 12.下列說法中不正確的是(　　) A. 人走路時，會受到靜摩擦力作用 B. 武警戰(zhàn)士雙手握住豎立的竹竿勻速上攀時，所受的摩擦力的方向是向下的 C. 將酒瓶豎直用手握住停留在空中，當(dāng)再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不變 D. 在結(jié)冰的水平路面上撒些細(xì)土，人走上去不易滑倒，是因為此時人與路面間的最大靜摩擦力增大了 【答案】B 【解析】 試題分析：人走路時，當(dāng)人的鞋與地面之間無相對滑動時，人受到靜摩擦力作用，選項A正確；武警戰(zhàn)士雙手握住豎立的竹竿勻速上攀時，所受的向上的摩擦力與向下的重力平衡，選項B錯誤；將酒瓶豎直用手握住停留在空中,此時向上的摩擦力等于酒瓶的重力；當(dāng)增大手的用力時,酒瓶受的摩擦力不變，仍然等于重力，選項C正確；在結(jié)冰的水平路面上撒些細(xì)土，人走上去不易滑倒，是因為此時人與路面間的最大靜摩擦力增大了，選項D正確；故選ACD. 考點：摩擦力 二．填空題 13.如圖所示，用力F將質(zhì)量為1kg的物體壓在豎直墻上，F(xiàn)=50N.方向垂直于墻，若物體勻速下滑，物體受到的摩擦力是___________N，動摩擦因數(shù)是______________，若物體靜止不動，它受到的靜摩擦力是________________N.(g取10N/kg) 【答案】 (1). 10 (2). 0.2 (3). 10 【解析】 物體勻速下滑時，物體受到重力mg、壓力F、墻壁的支持力和滑動摩擦力f，由平衡條件得，則，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力，根據(jù)平衡條件． 14.如圖是一主動輪A通過皮帶帶動從動輪B的示意圖，主動輪的轉(zhuǎn)動方向如圖所示，試分析A輪上M點和B輪上N點受到的摩擦力的方向：fM______，fN______。 【答案】 (1). 向下 (2). 向下 【解析】 【詳解】主動輪A順時針方向轉(zhuǎn)動，皮帶上M點相對于主動輪有向下的運動趨勢，則皮帶上M點受到的摩擦力向上；皮帶N點相對于從動輪上有向下的運動趨勢，因此N點受到向上的摩擦力；由牛頓第三定律可知，輪上MN兩點受到的摩擦力均向下； 15.用10 N的水平力在水平地面上拉著重為50 N的物體時，物體恰好做勻速運動；若用20 N的水平力拉此物體，則物體受的滑動摩擦力的大小為_______,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為________. 【答案】 (1). 10N (2). 0.2 【解析】 【詳解】用10N的水平力在水平地面上拉著重為50N的物體時，物體恰好做勻速運動，說明滑動摩擦力等于10N，若用20N的水平力拉此物體，則物體受的滑動摩擦力的大小仍然為10N，根據(jù)f═μFN=μmg知． 【點睛】物體只要動起來，受的滑動摩擦力的大小計算公式都是f=μFN，與推力的大小沒關(guān)系；若物體不動，則是靜摩擦力，大小與推力有關(guān)． 16.靜摩擦的方向總是與________方向相反. 【答案】物體間的相對運動趨勢 【解析】 【詳解】靜摩擦的方向總是與物體間的相對運動趨勢方向相反. 17.當(dāng)人騎自行車在平直路面上前進時，前輪和后輪所受摩擦力的方向_______ 【答案】前輪向后，后輪向前 【解析】 【詳解】自行車向前勻速前進時，后輪相當(dāng)于主動輪，后輪相對于地面的運動趨勢方向向后，則地面對后輪的靜摩擦力方向向前。前輪相當(dāng)于從動輪，前輪與地面接觸點地面的運動趨勢方向向前，則地面對前輪的靜摩擦力方向向后。 【點睛】本題考查分析靜摩擦力方向的能力，解法可以分析靜摩擦力方向特點判斷，也可以根據(jù)后輪產(chǎn)生動力，地面對后輪的靜摩擦力方向向前．而地面對前輪的靜摩擦力是阻力，向后． 18.將一物體置于一塊粗糙的木板上，當(dāng)木板與水平面的夾角為θ時，物體恰能勻速下滑，若增大θ角，則物體與木板間的滑動摩擦力_______. 【答案】減小 【解析】 【詳解】物體恰能勻速下滑，受力平衡，物體受重力、支持力和靜摩擦力處于平衡，如圖所示： 根據(jù)共點力平衡，運用平行四邊形定則得：N=mgcosθ，若增大θ角，支持力逐漸減小，物體與木板間的滑動摩擦系數(shù)不變，則f=μN減小。 19.運動員用雙手握住豎直的竹桿勻速攀上和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是f1和f2，那么f1向_____,，f2向_____，(向上、向下)，f1_____f2（等于、大于、小于） 【答案】 (1). 向上 (2). 向上 (3). 等于 【解析】 【詳解】運動員勻速攀上過程受力平衡，豎直方向受到重力G和靜摩擦力f1，由于重力向下，根據(jù)二力平衡，靜摩擦力f1一定向上，大小等于重力G；運動員勻速下滑過程受力平衡，豎直方向受到重力G和滑動摩擦力f1，由于重力向下，根據(jù)二力平衡，滑動摩擦力f1一定向上，大小等于重力G；則f1=f2. 【點睛】此題關(guān)鍵是受力分析，運動員勻速攀上和勻速下滑過程都是受力平衡，豎直方向都受到重力和摩擦力，由于重力向下，根據(jù)二力平衡，摩擦力一定向上，大小等于重力． 20.動摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動摩擦力______. 【答案】越大 【解析】 【詳解】根據(jù)Ff=μFN可知，動摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動摩擦力越大. 三．解答題 21.如圖所示，在水平桌面上放一個重為GA=20N的木塊，木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μA=0.4，使這個木塊沿桌面作勻速運動時的水平拉力F為多少？如果再在木塊A上加一塊重為GB=10N的木塊B，B與A之間的動摩擦因數(shù)μB=0.2，那么當(dāng)A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動時，對木塊A的水平拉力應(yīng)為多少？此時木塊B受到木塊A的摩擦力多大？ 【答案】8N ；12N0 【解析】 【詳解】未放上木塊B時，F(xiàn)N=GA=20N，桌面對A的摩擦力為：Ff1=μAFN=μ1GA=0.420N=8N ∴拉力F=Ff1=8N 加上木塊B后，F(xiàn)′N=GA+GB=20N+10N=30N，桌面對A的摩擦力為： F′f1=μ1F′N=μ1（GA+GB）=0.4（20+10）N=12N ∴拉力F′=F′f1=12N 由于A、B兩木塊間無相對運動，所以A、B兩木塊間不產(chǎn)生摩擦力，即B受到的摩擦力Ff2=0。 【點睛】本題考查了滑動摩擦力的計算公式，要抓住勻速運動解題，特別注意，加上木塊B后，A、B兩木塊間無相對運動，所以A、B兩木塊間不產(chǎn)生摩擦力。 22.一只啤酒瓶,在下列情況下是否受到摩擦力?如果受到,摩擦離的方向如何? a.啤酒瓶靜止在粗糙水平桌面上. b.啤酒瓶靜止在傾斜的桌面上. c.啤酒瓶被握在手中,瓶口朝上. d.啤酒瓶壓著一張紙,擋住啤酒瓶把紙抽出. 【答案】a:沒有摩擦力；b:有摩擦力，平行于桌面向上；c:有摩擦力，豎直向上；d:有，沿紙運動的方向； 【解析】 【詳解】a.瓶子靜止在粗糙的水平面上，瓶子相對于水平面無運動和運動趨勢，所以無摩擦力． b.瓶子靜止在傾斜的桌面上，由于瓶子的重力，瓶子有沿斜面向下的運動趨勢，所以瓶子受到沿斜面向上的靜摩擦力． c.瓶子被握在手中，瓶口朝上時，由于瓶子受向下的重力，有向下的運動趨勢；故靜摩擦力向上． d.瓶子壓著一紙條，擋住瓶子把紙條抽出，瓶子與紙條有彈力，還有相對運動，且接觸面粗糙．所以存在滑動摩擦力，方向與紙條抽動方向相同． 【點睛】此題根據(jù)產(chǎn)生摩擦力的條件去判斷有無摩擦力；也可以根據(jù)物體所處狀態(tài)和平衡問題判斷摩擦力． 23.如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物體夾在兩木板之間，物體左右兩側(cè)面與兩塊木板間的動摩擦因數(shù)相同。若把該物從上面勻速抽出，需50N的力。若把它從下面勻速抽出，則需多大的力。(設(shè)兩木板對物體的壓力不變) 【答案】10N 【解析】 【詳解】根據(jù)滑動摩擦力公式f=μN，不論從上面抽出，還是從下面抽出，滑動摩擦力大小不變； 當(dāng)物從上面勻速抽出，需50N的力，即50N=f+mg；解得：f=50-20=30N 當(dāng)物體從下面勻速抽出時，則有：F=f-mg=30-20=10N 即把它從下面勻速抽出，則需10N的力． 【點睛】考查滑動摩擦力公式的內(nèi)容，掌握平衡條件的應(yīng)用，注意不論從哪面抽出，受到的滑動摩擦力大小不變，注意物體受到的正壓力不是2N，而是N．