高中物理 第三章 研究物体间的相互作用 课时训练 研究摩擦力 粤教版必修

课时训练12研究摩擦力
基础夯实
1.关于摩擦力,以下说法正确的选项是()
A.作用在运动物体上的摩擦力必然是滑动摩擦力
B.两个物体相互挤压且发生相对运动,相对速度越小,摩擦力也越小
C.两个没有相对运动的物体之间也可能有摩擦力
D.由公式μ=fFN可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
,若运动的两物体没有相对运动,只有相对运动趋势,那么它们之间的摩擦就是静摩擦,故A错;滑动摩擦力只跟动摩擦因数μ和正压力F N有关,与物体的运动速度没关,故B错;两物体没有相对运动,若有相对运动的趋势,物体间可能有静摩擦力,故C正确;动摩擦因数μ只与接触面的资料以及粗糙程度有关,与滑动摩擦力的大小以及正压力没关,故D错.
2.以下列图,质量为m1的木块一端被一轻质弹簧固定在墙面上,木块放在质量为m2的木板上,地面圆滑,木块与木板之间的动摩擦因数为μ,弹簧的劲度系数为k.现在用力F将木板拉出来,木块向来保持静止,则弹簧的伸长量为()
A.μm1k
B.μm2k
C.Fk
D.Fμm1gk
f=μm1g,弹簧的弹力F k=kx,由kx=μm1g得
x=μm1k,A选项正确.
3.
以下列图,用水平力F将物体压在竖直墙壁上,保持静止状态,物体所受的摩擦力的大小()
A.随F的增大而增大
B.随F的减少而减少
C.等于重力的大小
D.可能大于重力
,依照平衡条件可知,摩擦力大小等于重力,方向向上,因此C对.
4.水平桌面上一重力为200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时,物体碰到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()
A.15 N30 N40 N
B.15 N30 N80 N
C. 0040 N
D.40 N40 N40 N
f max=μmg=40 N,故F1=15 N<f max,物体受静摩擦力
f1=F1=15 N,F2=30 N<f max,物体受静摩擦力f2=F2=30 N,F3=80 N>f max,物体受滑动摩擦力f3=μmg=40 N,故A项正确.
5.
以下列图,质量为20 kg的物体,沿粗糙水平川面以某一速度开始向右运动,一水平向左的力F=10 N作用于物体上,物体与水平川面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受的摩擦力为(g取10 N/kg)()
A.10 N,向右
B.10 N,向左
C.20 N,向右
D.20 N,向左
,易被施加的外力迷惑,物体向右运动,摩擦力的方向就向左,大小等于动摩擦因数与压力的乘积.由f=μF N得f=0.1×20×10 N=20 N.
6.
以下列图,物体P左边用一根水平轻弹簧和竖直墙壁相连,放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于弹簧的原长.若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到把P拉动.在P被拉动从前的过程中,弹簧对P的弹力F T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是()
A.F T向来增大,f向来减小
B.F T先不变后增大,f先减小后增大
C.F T保持不变,f向来减小
D.F T保持不变,f先减小后增大
,放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于原长,则弹簧对P的拉力向左,P同时碰到水平向右的静摩擦力,弹簧弹力等于此时的静摩擦力.当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到把P拉动前过程中,弹簧长度保持不变,F T不变;物体P碰到的静摩擦力先减小,当减为零时F与F T相等,随着F增大静摩擦力从向右变成向左,并逐渐增大,应选项D正确,A、B、C错误.
7.以下列图,水平川面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,以下说法正确的选项是()
A.M处碰到的支持力竖直向上
B.N处碰到的支持力竖直向上
C.M处碰到的静摩擦力沿MN方向
D.N处碰到的静摩擦力沿水平方向
,A项正确,B项错误;摩擦力方向沿接触面的切线方向,C、D两项错误.
8.(多项选择)关于摩擦力,以下说法正确的选项是()
A.碰到静摩擦力的物体不用然是静止的
B.碰到滑动摩擦力的物体不用然是运动的
C.拥有相对运动的两个物体之间必然有滑动摩擦力
D.两个静止的物体之间才能有静摩擦力
,比方物体在桌面上滑动时,桌面是静止的,但碰到物体给它的滑动摩擦力;运动的物体也可能碰到静摩擦力,比方,被传达带传达到高处的物体碰到传达带的静摩擦力,应选项A、B正确,D错误.滑动摩擦力的产生需要三个条件:①物体间接触且挤压;②接触面粗糙;③物体间有相对运动,三个条件必定同时满足,选项C错误.
能力提升
9.
(多项选择)以下列图,水平川面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,以下说法正确的选项是()
A.M对m的摩擦力方向向右
B.M对m的摩擦力方向向左
C.地面对M的摩擦力方向向右
D.地面对M无摩擦力的作用
,m相对M有向左运动的趋势,因此M对m的摩擦力向右,A对B错;m与M(包括弹簧)看作一个整体,没有相对地面的运动趋势,故地面对M无摩擦力作用,C错D对.
10.
(多项选择)以下列图,物体A放在水平桌面上,经过定滑轮悬挂一个重力为10 N 的物体B,且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4 N.要使A静止,需加一水平向左的力F1,则力F1的取值可以为()
A.4 N
B.8 N
C.10 N
D.14 N
F1=4 N时,需要的静摩擦力为f=F2-F1=6 N>4 N,无法保证A静止,故A项错误.当F1=8 N 时,静摩擦力为f=F2-F1=2 N<4 N,物体还可以静止,且f的方向向左,故B项正确.当F1=10 N 时,静摩擦力为f=F2-F1=0,故C项正确.当F1=14 N 时,静摩擦力为f=F1-F2=4 N,达到最大值,但是方向向右,此时,物体还可以静止,故D项正确.
11.
以下列图,物体A、B的质量均为6 kg,A、B间及B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.3,A、B在大小为30 N的水平力F作用下向右匀速运动,那么A、B间摩擦力的大小为N,桌面对B的摩擦力的大小为N.(滑轮和绳的质量均不计,g取10 m/s2)
30 N
=F2302 N=15 N
A、B的拉力均为F
绳
A、B间的最大静摩擦力
f A max=μF NA=μm A g=0.3×6×10 N=18 N>F绳
B与水平面间的最大静摩擦力
f B max=μF NB=μ(m A+m B)g=0.3×(6+6)×10 N=36 N>F
可见物体A、B均相对水平面静止.以A为研究对象,由二力平衡可得B对A 的摩擦力f BA=F地=15 N
A、B相对静止,以A、B整体为研究对象,由二力平衡可得水平面对B的摩擦力f B=F=30 N.
12.以下列图,在两木板之间夹一个重50 N的木块A,左右两边对木板的压力均为F=150 N,木板和木块之间的动摩擦因数为0.2.若是想从下面把这块木块拉出来,需要多大的力?若是从上面拉出木块,需要多大的力?
110 N
f=μF N=μF=0.2×150 N=30 N,因此要从下面把这块木块拉出来,需要的力为F1=2f-G=(2×30-50) N=10 N.
若从上面拉出木块,需要的力为F2=2f+G=(2×30+50) N=110 N.
13.以下列图,G A=20 N,G B=10 N,A与水平面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,判断以下(1)(2)两种情况下物体A受什么摩擦力?大小如何?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)当F=0时.
(2)当F=10 N时.
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F的大小是多少?
受滑动摩擦力8 N(2)受静摩擦力
10 N(3)5 N
当F=0时,A与水平面之间的最大静摩擦力F max1=μG A=0.4×20 N=8 N,可见F max1<G B=10 N,因此物体A在B的作用下向前运动,碰到滑动摩擦力的作=F max1=8 N.
用,其大小F
滑1
(2)当F=10 N时,A与水平面之间的最大静摩擦力
F max2=μ(
G A+F)=0.4×(20+10) N=12 N
可见F max2>G B,物体A依旧静止,碰到静摩擦力的作用,其大小F静2=G B=10 N.
(3)若要使A匀速运动,由平衡可知A受的滑动摩擦力大小F滑3=G B=10 N
=μ(G A+F)
又F
滑3
代入数据解得F=5 N.。