【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第17章 第2课时 摩擦力 受力分析练习 人教大纲版

第2课时摩擦力受力分析1. 如图1－2－9所示，物体m静止于倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的推力F＝kt(k为比例常量、t为时间)作用在物体上．从t＝0开始，物体所受摩擦力f随时间t的变化关系是( )图1－2－9解析：物体原来就静止在斜面上，所受合力为零，施加推力F，使物体对斜面的压力增大，平行斜面方向上的力没有变化，合力仍为零，即静摩擦力等于物体的重力沿斜面向下的分力，D正确．答案：D2. 如图1－2－10所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是( )图1－2－10A．物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下C．物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用D．无论传送带向上或向下运动，传送带对物体A的作用力均相同解析：由于物体A做匀速运动，故物体A受力平衡，所以无论传送带向上运动还是向下运动，传送带对物体A的作用力相同，均等于物体A的重力，故D对．答案：D3. (2010·梅州市第二次模拟)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图1－2－11所示，则在匀加速拖出的过程中( )图1－2－11A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D．材料与平台之间的动摩擦因子不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变解析：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关，只与正压力和动摩擦因子有关，A、B错误；在匀加速拖出的过程中，支持力始终等于重力，动摩擦因子又不变，因此工人的拉力也不变，C错误，D正确．答案：D4. 如图1－2－12中只有B物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的．如果用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上不动，则物体A受到的摩擦力的情况是( )图1－2－12A．左、右都受向上的摩擦力B．左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力C．左、右都受向下的摩擦力D．左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力解析：B物体左面是光滑的，说明B左侧只受水平力F的作用，B右侧受到向上的摩擦力，与其重力的合力为零．A物体左侧受B右侧施加的向下的摩擦力，还受到向下的重力，A物体右侧一定受向上的摩擦力．答案：D5.(2010·郑州模拟)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图1－2－13所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表中是她记录的实验数据．木块的重力为10.00 N，重力加速度g＝9.80 m/s2，根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字)：图1－2－13(1)木块与桌面间的最大静摩擦力F f m＞________ N；(2)木块与桌面间的动摩擦因子μ＝________；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力F f＝________ N.解析：(1)木块匀速运动时的滑动摩擦力为4.01 N，因此最大静摩擦力F f m一定大于4.01 N.(2)由F f＝μmg得：μ＝0.401.(3)木块匀加速运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力，故F f＝4.01 N.答案：(1)4.01 (2)0.401 (3)4.011. 如图1－2－14是姚明在比赛中的一张照片，记者给出的标题是“姚明对球施魔力”，下面是几位同学的说法，其中正确的是(空气阻力忽略不计)( )图1－2－14A．球只受到重力的作用B．球只受到一个沿运动方向的力的作用C．球此时此刻不受到任何外力作用D．球受到姚明给的一个力和重力的共同作用答案：D2. 如图1－2－15所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )图1－2－15A．容器受到的摩擦力不变 B．容器受到的摩擦力逐渐增大C．水平力F一定不变 D．水平力F必须逐渐增大答案：B3．如图1－2－16所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是( )图1－2－16A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中A物体均不受摩擦力D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同答案：D4. 在机场和海港，常用传送带运送旅客的行李、货物．如图1－2－17所示，a为水平传送带，b为倾斜传送带，它们以相同的速度匀速运动，若乘客将行李箱以水平初速度为0地放到传送带上，下列几种判断中正确的是( )图1－2－17A．行李箱加速运动时，a、b两种情形中的行李箱都受到三个力作用B．行李箱随传送带一起匀速运动时，a、b两种情形中的行李箱都受到两个力作用C．a情形中，行李箱质量越大，其加速运动距离越长D．在相同摩擦条件下，b情形中的行李箱与传送带的相对运动距离较长解析：对两种情况下的行李箱受力分析可知，当行李箱加速运动时，在a、b两种情形中行李箱都受到三个力的作用，均为：重力，支持力，向前的摩擦力；当行李箱匀速运动时，a 情形中，行李箱受到两个力的作用：重力，支持力，而b情形中，行李箱受到三个力的作用：重力，支持力，摩擦力，故A正确，B错误；行李箱加速运动时，其运动距离的长短与行李箱的质量无关，而与传送带和行李箱间的动摩擦因子有关，故C错误；在相同摩擦条件下，b情形中的行李箱获得的加速度较小，故与传送带的相对运动距离较长，D正确．答案：AD5. 如图1－2－18所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体( ).图1－2－18A．无摩擦力B．有水平向右的摩擦力C．支持力为(M＋m)g D．支持力小于(M＋m)g解析：设斜面夹角为θ，对M、m整体分析受力可得平衡方程：T cos θ＝F静，T sin θ＋F N＝(M＋m)g，故B、D正确．答案：BD6. 如图1－2－19所示，两根直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上，一个圆柱形工件P置于两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右匀速运动．若保持两木棍在同一水平面内，但将它们之间的距离稍微增大一些后固定，再将该圆柱形工件P置于两木棍之间，用同样的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是( )图1－2－19A．该工件仍可能向右匀速运动 B．该工件P可能向右加速运动C．AB棍受到的摩擦力一定大于F/2 D．AB棍受到的摩擦力一定等于F/2解析：距离增大后，工件对每根棍的压力增大，因此滑动摩擦力增大，推力F小于最大静摩擦力，工件与AB棍相对静止，摩擦力等于F/2.答案：D7. (2010·江苏百校样本分析考试)如图1－2－20所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A′点，在这个过程中P始终与圆柱体保持相对静止．那么P所受静摩擦力F f的大小随时间t的变化规律是( )图1－2－20解析：P与圆柱体之间的摩擦力是静摩擦力．P随圆柱体从A转至最高点的过程中F f＝mg sin θ＝mg cos(α＋ωt)(α为OA与水平线的夹角)，摩擦力的大小变化情况以最高点对称．所以A正确．答案：A8. 将某均匀的长方体锯成如图1－2－21所示的A、B两块后，放在水平桌面上并对放在一起，现用水平力F推B物体，使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动，则( )图1－2－21A．物体A在水平方向上受两个力的作用，且合力为零B．物体A在水平方向上受三个力的作用，且合力为零C．B对A的作用力方向与F方向相同D．B对A的压力等于桌面对A的摩擦力解析：“整体匀速”说明处于平衡状态，无论A还是B均为所受的力合力为零，从四个选项中可以看出，应选A为研究对象，除竖直方向的重力和支持力这一对平衡力外，在水平方向上受力要到接触处去找力，受力如下图所示，故选B.B对A的作用力为F fBA和N BA，其合力与F f地等大反向，F f地与相对运动方向相反，故C正确．答案：BC9. (2010·济宁模拟)如图1－2－22所示，一品质为M、倾角为θ的斜面体在水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上，现用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是 ( )1－2－22A．小木块受到斜面的最大摩擦力为F2＋(mg sin θ)2B．小木块受到斜面的最大摩擦力为F－mg sin θC．斜面体受到地面的最大摩擦力为FD．斜面体受到地面的最大摩擦力为F cos θ答案：C10. (2010·无锡市期中考试)如图1－2－23所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触．若使斜劈A在斜面体C上静止不动，则P、Q对球B无压力．以下说法正确的是( )图1－2－23A．若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则P点对球B有压力B．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对球B均无压力C．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对球B均无压力D．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q点对球B有压力解析：若C的斜面光滑，无论A由静止释放还是沿斜面向上滑行，通过对A、B整体受力分析可知，整体具有沿斜面向下的加速度，B球所受合力应沿斜面向下，故Q点对球B有压力，A、B项错；若C的斜面粗糙，斜劈A匀速下滑时，整体所受合力为零，故P、Q不可能对球B有压力，C项正确；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑时，A、B整体具有沿斜面向下的加速度，故球B所受合力也应沿斜面向下，故Q点一定对球B有压力，D项正确．答案：CD11. 如图1－2－24所示，粗糙水平地面上的小车质量为M，站在小车水平底板上的人质量为m.人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上、下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间的摩擦．在人和车一起向右匀速运动的过程中，下列说法正确的是( )图1－2－24A．人一定受到向右的摩擦力B．人一定受到向左的摩擦力C．人拉绳的力等于车和地面摩擦力的大小D．人拉绳的力大于车和地面摩擦力的大小解析：人向右匀速运动，人受力平衡，对人进行受力分析可知其受水平向左的摩擦力，选项B正确；对人和车组成的系统进行受力分析如下图所示，则F f＝2F，选项C、D错误．答案：B12. 如图1－2－25所示，物体置于粗糙的斜面上，当受到一个大小等于100 N，方向沿斜面向上的力F；或者大小等于40 N，方向沿斜面向下的力F′时，物体都能在斜面上做匀速直线运动．那么，如果把此物体轻放在斜面上，则它所受的摩擦力多大？图1－2－25解析：设斜面倾角为θ，物体在斜面上受滑动摩擦力F f.当用力F作用在物体上时有F－G sin θ－F f＝0①当用力F′作用在物体上时有F′＋G sin θ－F f＝0②将F＝100 N、F′＝40 N代入①②两式解得F f＝70 N，G sin θ＝30 N.当把此物体轻放在斜面上时，因F f＞G sin θ，故物体处于静止状态，所受摩擦力为F f′＝G sin θ＝30 N.答案：30 N。