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1、 第3節(jié) 摩擦力
課時(shí)分層訓(xùn)練
「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」
1.自行車是很普及的代步工具,不論它的品牌如何,從自行車的結(jié)構(gòu)和使用上來(lái)看,它涉及許多物理知識(shí),下列對(duì)其認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是( )
A.自行車輪胎、車把套、腳踏板以及剎車處均刻有花紋,并且都使用動(dòng)摩擦因數(shù)大的材料,增大了最大摩擦力
B.車軸處經(jīng)常涂一些潤(rùn)滑油,以減小接觸面粗糙程度來(lái)減小摩擦力
C.車軸處一般有滾珠,變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦來(lái)減小摩擦力
D.剎車時(shí),用力捏緊車閘,以增大剎車塊與車圈之間的壓力,從而增大摩擦力
解析:選C 自行車輪胎、車把套、腳踏板以及剎車處均刻有花紋,并且都使用動(dòng)摩擦因數(shù)大的材料,增大了最大摩擦力,選項(xiàng)A正確;
2、車軸處經(jīng)常涂一些潤(rùn)滑油,以減小接觸面粗糙程度來(lái)減小摩擦力,選項(xiàng)B正確;車軸處一般有滾珠,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦來(lái)減小摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;剎車時(shí),用力捏緊車閘,以增大剎車塊與車圈之間的壓力,從而增大摩擦力,選項(xiàng)D正確.故認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是C.
2.關(guān)于彈力、摩擦力,以下說(shuō)法正確的是( )
A.兩物體間如果存在彈力,一定同時(shí)存在摩擦力
B.物體的彈性形變?cè)龃螅瑥椓σ欢〞?huì)隨之增大
C.增大兩物體間的彈力,物體間的摩擦力也一定會(huì)相應(yīng)增加
D.同一接觸面間產(chǎn)生的彈力和摩擦力,方向可以不垂直
解析:選B 根據(jù)摩擦力產(chǎn)生條件之一需要物體間有正壓力,所以有摩擦力必有彈力,而有彈力時(shí)未必有摩擦力,故A錯(cuò)誤
3、;物體由于發(fā)生彈性形變而具有的力叫彈力,物體在一定范圍內(nèi)形變?cè)酱螅瑥椓σ欢S之增大,故B正確;彈力增大,摩擦力不一定增大.因?yàn)閺椓υ龃?,滑?dòng)摩擦力一定增大,而靜摩擦力則不一定增大,故C錯(cuò)誤;彈力的方向垂直于接觸面,而摩擦力的方向與接觸面相切,所以兩力方向一定垂直,故D錯(cuò)誤.
3.下列有關(guān)摩擦力的說(shuō)法正確的是( )
A.一個(gè)物體靜止在另一個(gè)物體的表面上,它們之間一定有靜摩擦力
B.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
C.摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力
D.由公式μ=可以看出μ與F成正比,與FN成反比
解析:選C 根據(jù)靜摩擦力的產(chǎn)生條件知,A錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)
4、動(dòng)方向相反,與運(yùn)動(dòng)方向可能相同,B錯(cuò)誤;摩擦力既可能是動(dòng)力,也可能是阻力,C正確;μ僅由接觸物體的材料和接觸面的粗糙程度決定,與其他因素?zé)o關(guān),D錯(cuò)誤.
4.(多選)如圖所示,A為粗糙長(zhǎng)木板,在水平面以速度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( )
A.若是v1=v2,A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力
B.若是v1>v2,B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力
C.若是v1<v2,B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力
D.若是v1>v2,A受到了B所施加向左的滑動(dòng)摩擦力
解析:選ABD 若A、B速度不相等,兩者之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng),滿足滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,具有滑動(dòng)摩擦力
5、.若速度相等,則沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以不存在摩擦力.v1>v2時(shí),B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng),所以B受到A所施加的摩擦力方向向右,A受到B所施加的摩擦力方向向左,綜上所述選ABD.
5.如圖所示,物體放在水平桌面上,在水平方向上共受三個(gè)力作用,即F1、F2和摩擦力作用,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F1=10 N,F(xiàn)2=2 N,若撤去F1,物體仍靜止不動(dòng),則物塊受到的摩擦力是( )
A.8 N,方向向右 B.8 N,方向向左
C.2 N,方向向右 D.2 N,方向向左
解析:選C 在未撤去力之前,物體靜摩擦力為8 N,因此當(dāng)撤掉F1,F(xiàn)2不足以推動(dòng)物體,因此靜摩擦力為2 N,方向
6、向右,C正確.
6.重為50 N的物體,在粗糙水平面上向右運(yùn)動(dòng),物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,同時(shí)物體還受到一個(gè)大小為10 N、方向水平向左的水平拉力F作用,如圖所示,則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是( )
A.10 N,水平向左 B.20 N,水平向左
C.10 N,水平向右 D.20 N,水平向右
解析:選A 物體對(duì)水平面的壓力FN=mg,所以所受滑動(dòng)摩擦力大小為Ff=μFN=μmg=0.2×50 N=10 N,方向與相對(duì)滑動(dòng)方向相反,水平向左.故選項(xiàng)A正確.
7.如圖所示,將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計(jì))夾在英漢字典內(nèi),書(shū)對(duì)A4紙的壓力為3 N,A4紙與書(shū)之
7、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.0.6 N B.1.2 N
C.2.4 N D.3 N
解析:選C 根據(jù)F=μFN,F(xiàn)=1.2 N,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2.4 N,C正確.
8.如圖所示為某新型夾磚機(jī),它能用兩支巨大的“手臂”將幾噸磚夾起,大大提高了工作效率.已知某夾磚機(jī)能夾起質(zhì)量為m的磚,兩支“手臂”對(duì)磚產(chǎn)生的最大壓力為Fmax(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),則“手臂”與磚之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為( )
A.μ= B.μ=
C.μ= D.μ=
解析:選B 夾磚機(jī)夾起磚
8、時(shí),兩“手臂”對(duì)磚各有大小為的摩擦力,又因?yàn)閴毫镕max,所以μ===,選項(xiàng)B正確.
9.(2019·北京昌平高一期末)如圖所示,水平地面上有一貨箱,貨箱所受的重力G=1 000 N,貨箱與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3.某人用F=200 N的水平力拉貨箱,沒(méi)有拉動(dòng),則貨箱受到的靜摩擦力大小為_(kāi)_______N;如果拉貨箱的水平力增加到400 N,則貨箱受到的摩擦力大小為_(kāi)_______N(可認(rèn)為最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力).
解析:認(rèn)為最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力,貨箱與地面之間的最大靜摩擦力大小為fm=μG=0.3×1 000 N=300 N;人用F=200 N的水平力拉
9、貨箱,沒(méi)有拉動(dòng),根據(jù)平衡知識(shí)可知,此時(shí)貨箱受到的靜摩擦力大小f1=F=200 N;如果拉貨箱的水平力增加到400 N>fm,則貨箱將會(huì)被拉動(dòng),此時(shí)受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為300 N.
答案:200 300
「能力提升練」
10.某同學(xué)騎如圖所示的自行車上學(xué)時(shí),地面對(duì)前輪的摩擦力為F1,對(duì)后輪的摩擦力為F2;推自行車前進(jìn)時(shí),地面對(duì)前輪的摩擦力為F3,對(duì)后輪的摩擦力為F4,則( )
A.F1與車前進(jìn)方向相同 B.F2與車前進(jìn)方向相同
C.F3與車前進(jìn)方向相同 D.F4與車前進(jìn)方向相同
解析:選B 騎車前進(jìn)時(shí),后輪是主動(dòng)輪,在它與地面接觸處有相對(duì)地面向后滑的趨勢(shì),故受向
10、前的摩擦力;前輪是從動(dòng)輪,它在與地面接觸處有相對(duì)于地面向前滑的趨勢(shì),故受向后的摩擦力.而推自行車前進(jìn)時(shí),地面對(duì)前后輪的摩擦力方向都向后,綜上所述,F(xiàn)1向后,F(xiàn)2向前,F(xiàn)3和F4都向后,A、C、D錯(cuò)誤,B正確.
11.如圖所示,用水平力F將同種材料不同質(zhì)量的物體壓到一豎直墻壁上,下列說(shuō)法正確的是( )
A.若物體保持靜止,則F越大,物體所受摩擦力越大
B.若物體保持靜止,則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越小
C.若物體沿墻壁向下滑動(dòng),則F越大,物體所受摩擦力越大
D.若物體沿墻壁向下滑動(dòng),則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越大
解析:選C 物體靜止時(shí),物體受靜摩擦力,大小等于其重力,與水平力F無(wú)
11、關(guān),物體質(zhì)量越大,所受摩擦力越大,A、B錯(cuò)誤;物體向下滑動(dòng)時(shí),受到滑動(dòng)摩擦力作用,大小為Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),C正確,D錯(cuò)誤.
12.如圖所示,運(yùn)動(dòng)員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速下滑時(shí),運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力分別為F1和F2,那么( )
A.F1向下,F(xiàn)2向上,且F1=F2
B.F1向下,F(xiàn)2向上,且F1>F2
C.F1向上,F(xiàn)2向上,且F1=F2
D.F1向上,F(xiàn)2向下,且F1=F2
解析:選C 運(yùn)動(dòng)員向上、向下都是勻速運(yùn)動(dòng),且豎直方向上只受重力和摩擦力的作用,由二力平衡知,運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力總是向上,大小等于其重力.故C正確.
13
12、.如圖所示,水平傳送帶上放一物體,當(dāng)傳送帶向右以速度v勻速傳動(dòng)時(shí),物體在輕彈簧水平拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx;當(dāng)傳送帶向右的速度變?yōu)?v時(shí),物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx′.則關(guān)于彈簧前、后的伸長(zhǎng)量,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.彈簧伸長(zhǎng)量將減小,即Δx′<Δx
B.彈簧伸長(zhǎng)量將增加,即Δx′>Δx
C.彈簧伸長(zhǎng)量不變,即Δx′=Δx
D.無(wú)法比較Δx和Δx′的大小
解析:選C 兩種情況下m相對(duì)于傳送帶均向左勻速運(yùn)動(dòng),m均受傳送帶向右的滑動(dòng)摩擦力,其大小均為Ff=μmg,根據(jù)二力平衡的條件F1=F2=Ff=μmg,即F1=F2,kΔx=kΔx′,故Δ
13、x′=Δx,正確的選項(xiàng)為C.
14.如圖所示,在粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的木塊1和2,中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來(lái),木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是多少?
解析:以木塊1為研究對(duì)象,它所受到的摩擦力為
F=μFN=μm1g,
根據(jù)二力平衡條件,彈簧彈力
T=F=μm1g,
而根據(jù)胡克定律T=k(d-L),
所以兩木塊之間的距離d=+L.
答案:+L
15.如圖所示,物體A重40 N,物體B重20 N,A與B、A與地的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體B用細(xì)繩系住,當(dāng)水平力F=32 N時(shí),才能將A勻速拉出,求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
解析:以A物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示:
則物體B對(duì)其壓力FN2=GB=20 N,
地面對(duì)A的支持力
FN1=GA+GB=60 N,
因此A與B間的滑動(dòng)摩擦力
Ff2=μFN2=20μ N,
A受地面的摩擦力Ff1=μFN1=60μ N,
又由題意得F=Ff1+Ff2=(60μ+20μ)N=80μ N,F(xiàn)=32 N,代入即可得到μ=0.4.
答案:0.4
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