【精准解析】2021学年高中物理教科版必修一课时测评：3.3+摩擦力
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1)弹簧的劲度系数。 (2)木块与桌面间的滑动摩擦因数。 【解析】(1)图甲中弹簧的伸长量 x1=l1-l0, 且竖直方向有:kx1=mg, 解得 k=200 N/m 。 (2)图乙中弹簧的伸长量 x2=l2-l0 竖直方向有: FN=mg 水平方向有: kx2=Ff 滑动摩擦力公式:Ff=μFN 解得μ=0.4。 答案:(1)200 N/m (2)0.4 【加固训练】
瓶之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是 ( )
A.魔力贴对小花瓶的摩擦力和汽车运动方向相反 B.魔力贴对小花瓶的摩擦力和汽车运动方向相同 C.魔力贴对小花瓶的摩擦力大小为μmg
-2-
D.魔力贴对小花瓶的摩擦力大小为 0 【解析】选 D。汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,小花瓶与魔力 贴没有相对运动趋势,则魔力贴和小花瓶之间没有摩擦力,故选项 D 正 确。 4.水平桌面上一重 200 N 的物体,与桌面间的滑动摩擦因数为 0.2,当依 次用 15 N,30 N,80 N 的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次 为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( ) A.15 N,30 N,40 N B.0 N,15 N,15 N C.0 N,20 N,40 N D.15 N,40 N,40 N 【解析】选 A。因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故最大静摩擦力 fm=μmg=40 N;当拉力为 15 N 和 30 N 时,物体处于静止,摩擦力分别等 于 15 N、30 N;当拉力为 80 N 时,拉力大于最大静摩擦力,物体发生滑 动,受到的力为滑动摩擦力,大小为 f=μmg=40 N,故选项 A 正确。 5.如图,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 ( )
-6-
大对小车的拉力 F,小桶的质量忽略不计,则小物块 A 所受的摩擦力 Ff 随拉力 F 的变化关系是
()
【解析】选 B。当 F 较小时,小车不动,与 A 之间是静摩擦力,随着 F 的 增大而增大,当 F 达到最大静摩擦力后小车滑动,与 A 之间是滑动摩擦 力,比最大静摩擦力稍小,之后 F 增大摩擦力不变,故选项 B 正确。 11.(6 分)(多选)如图所示,A、B、C 三个物体质量相等,它们与传送带 间的动摩擦因数相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图 中箭头所示。则下列说法正确的是 ( )
A.A 物体受到的摩擦力不为零,方向向右 B.三个物体只有 A 物体受到的摩擦力为零 C.B、C 受到的摩擦力大小相等,方向相同 D.B、C 受到的摩擦力大小相等,方向相反 【解析】选 B、C。A 物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动, 也没有相对运动趋势,所以 A 物体不受摩擦力,A 错误;B、C 物体随传送 带匀速运动,所受合力均为零,受力分析可知 B、C 所受的静摩擦力分别
【解析】选 B。物体向右运动时摩擦力大小 f=6 N,与初速度方向相反,2 s 末速度减为 0,物体处于静止状态,摩擦力大小等于拉力大小,与拉力 反向,B 正确。 二、计算题(本题共 2 小题,共 24 分。要有必要的文字说明和解题步骤,
-4-
有数值计算的要标明单位) 7.(10 分)如图(a),A 物体放在水平面上,动摩擦因数为 0.2,物体重 10 N, 设物体 A 与水平面间的最大静摩擦力为 2.5 N,若对 A 施加一个由零均 匀增大到 6 N 的水平推力 F,请在图(b)中画出 A 所受的摩擦力 FA 随水 平推力 F 变化的图线。
(1)此时物体所受到的摩擦力。 (2)若将 F2 撤去后,物体受的摩擦力。 【解析】(1)物体所受最大静摩擦力为: fm=μG=0.2×50 N=10 N
-5-
由于 F1-F2=6 N<fm 所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力, 故有:f1=F1-F2=6 N,方向水平向右。 (2)因为 F1=12 N>fm,所以物体相对水平面向左滑动, 故物体受的滑动摩擦力:f2=fm=10 N,方向水平向右。 答案:(1)6 N 水平向右 (2)10 N 水平向右
【解析】未放上木块 B 时, FN=GA=20 N, 桌面对 A 的摩擦力为 Ff1=μAFN=μAGA=0.4×20 N=8 N 根据二力平衡条件,拉力 F=Ff1=8 N 加上木块 B 后, F′N=GA+GB=20 N+10 N=30 N, 桌面对 A 的摩擦力为: F′f1=μAF′N=μA(GA+GB)=0.4×30 N=12 N,故拉力 F′=F′f1=12 N 由于 A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动,所以 A、B 两木块间不产生摩擦 力,即 B 受到的摩擦力 Ff2=0。
如图所示,在水平桌面上放一个重 GA=20 N 的木块,木块与桌面间的
-8-
动摩擦因数为 0.4,使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力 F 为多 少?如果再在木块 A 上加一块重为 GB=10 N 的木块 B,B 与 A 之间的动摩 擦因数为 0.2,那么当 A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块 A 的 水平拉力应为多少?此时木块 B 受到木块 A 的摩擦力多大?
粗糙程度,以及棋子与棋盘的压力有关,为增大棋子与棋盘面的最大静
摩擦力,棋盘面应选取相对粗糙的材料,③正确;如果某个棋子贴不上
棋盘,不一定是质量偏大,也可能是该棋子与棋盘最大静摩擦力较
小,④错误。故 B 正确。
3.如图,汽车里有一水平放置的硅胶魔力贴,魔力贴上放置一质量为 m
的小花瓶。若汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,且魔力贴与小花
答案:8 N 12 N 0
关闭 Word 文档返回原板块
-9-
-7-
等于 B、C 所受重力沿传送带斜面向下的分力,而 B、C 质量相等,故 B、 C 所受静摩擦力大小相等,方向均沿传送带斜面向上,B、C 正确,D 错误。 12.(22 分)如甲图把一根长 20 cm 的轻质弹簧上端固定,下端系一质量 1 kg 的木块,当木块静止时,弹簧长为 25 cm;把此木块放在水平桌面上, 用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为 22 cm 时,木块沿桌面匀速运动, 如乙图。(g 取 10 N/kg)求:
正确。
2.某电视台每周都有棋类节目,棋盘都是竖直放置的,棋盘上布有磁铁,
而每个棋子都是一个小磁铁,关于棋盘和棋子有下列几种说法:
①小棋子共受四个力的作用
②每个棋子的质量肯定都有细微的差异,所以不同的棋子所受的摩擦
力不同
-1-
③棋盘面应选取相对粗糙的材料
④如果某个棋子贴不上棋盘,总会滑落,肯定是其质量偏大
以上说法中正确的是 ( )
A.①②④
B.①②③
C.①③④
D.②③④
【解析】选 B。小棋子受到重力、磁力、弹力和静摩擦力共 4 个力,①
正确;重力与静摩擦力是一对平衡力,磁力与弹力是一对平衡力,棋子
的质量不同,静摩擦力便不同,②正确;棋子能保持静止,重力必须小于
棋盘对棋子的最大静摩擦力,而最大静摩擦力与棋子、棋盘面的材料和
【解析】水平推力 F≤2.5 N 之前,物体未动,物体受静摩擦力 FA=F。当 F>2.5 N 后,FA 变成滑动摩擦力,其大小为 FA=μN=μG=0.2×10 N=2 N, 画出 A 所受的摩擦力 FA 随水平推力 F 变化的图线如图。
答案:见解析 8.(14 分)如图,水平面上有一重为 50 N 的物体,受到 F1=12 N 和 F2=6 N 的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为 μ=0.2,设水平面对物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,求:
(15 分钟·40 分) 9.(6 分)乐轩同学利用如图所示的实验装置来测定物体与滑板间的滑 动摩擦力。下列关于用这种装置做实验的说法中,正确的是 ( )
A.必须调节托盘中重物的重量,确保滑板做匀速运动 B.不一定要使滑板做匀速运动,但必须要用恒力拉滑板 C.托盘中放的重物越重,滑板运动得越快,弹簧测力计读数越大 D.只要滑板与物体有相对运动,无论滑板做什么运动,弹簧测力计的读 数都相同 【解析】选 D。不管滑板如何运动,物体水平方向受弹簧向左的拉力和 向右的滑动摩擦力,始终处于平衡状态,故弹簧测力计的读数总是等于 物体与滑板之间的滑动摩擦力的大小,故 A、B、C 错误,D 正确。 10. (6 分)如图,在研究摩擦力的实验中,通过向小桶中增加沙子来增
B.f3>f2>f1
C.f1=f2=f3
D.f3=f2>f1
【解析】选 C。物体在三种不同的运动情况下,都相对水平面有相对运
动,故它受到滑动摩擦力的作用。在三种情况下,水平地面对物体的支
持力的大小都等于物体的重力,故物体对地面的正压力的大小都等于
源自文库
其重力,即 N=mg。由 F=μN,知以上三种情况下摩擦力的大小相等。故 C
A.随 F 的增大而增大 B.随 F 的减小而减小
-3-
C.等于重力的大小 D.可能大于重力 【解题指南】解答本题可从以下两个方面考虑 (1)物体所受静摩擦力的方向。 (2)物体所受静摩擦力大小的影响因素。 【解析】选 C。物体处于静止状态,所受的力一定是平衡力。在水平方 向上受到推力 F 和墙壁对它的向右的弹力,这两个力是一对平衡力;在 竖直方向上受到重力和向上的摩擦力,此二力也是一对平衡力,由于重 力不变,所以摩擦力也不变,始终等于其重力。故选项 A、B、D 错误,C 正确。 6.如图所示,质量为 1 kg 的物体在方向向左的恒定外力 F=5 N 作用下 运动,其初速度为 v0=22 m/s,方向向右,该物体与水平面间的动摩擦因 数为 0.6,则下列关于该物体所受摩擦力随时间变化的图像正确的是 (取初速度方向为正方向,g= 10 m/s2) ( )
课时素养评价 十一
摩擦力
(25 分钟·60 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每题 6 分,共 36 分) 1.如图所示,一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成,置于粗糙的水 平地面上,用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动。比较它所受的 摩擦力大小分别为 f1、f2、f3。则 ( )
A.f1>f2>f3
瓶之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是 ( )
A.魔力贴对小花瓶的摩擦力和汽车运动方向相反 B.魔力贴对小花瓶的摩擦力和汽车运动方向相同 C.魔力贴对小花瓶的摩擦力大小为μmg
-2-
D.魔力贴对小花瓶的摩擦力大小为 0 【解析】选 D。汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,小花瓶与魔力 贴没有相对运动趋势,则魔力贴和小花瓶之间没有摩擦力,故选项 D 正 确。 4.水平桌面上一重 200 N 的物体,与桌面间的滑动摩擦因数为 0.2,当依 次用 15 N,30 N,80 N 的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次 为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( ) A.15 N,30 N,40 N B.0 N,15 N,15 N C.0 N,20 N,40 N D.15 N,40 N,40 N 【解析】选 A。因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故最大静摩擦力 fm=μmg=40 N;当拉力为 15 N 和 30 N 时,物体处于静止,摩擦力分别等 于 15 N、30 N;当拉力为 80 N 时,拉力大于最大静摩擦力,物体发生滑 动,受到的力为滑动摩擦力,大小为 f=μmg=40 N,故选项 A 正确。 5.如图,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 ( )
-6-
大对小车的拉力 F,小桶的质量忽略不计,则小物块 A 所受的摩擦力 Ff 随拉力 F 的变化关系是
()
【解析】选 B。当 F 较小时,小车不动,与 A 之间是静摩擦力,随着 F 的 增大而增大,当 F 达到最大静摩擦力后小车滑动,与 A 之间是滑动摩擦 力,比最大静摩擦力稍小,之后 F 增大摩擦力不变,故选项 B 正确。 11.(6 分)(多选)如图所示,A、B、C 三个物体质量相等,它们与传送带 间的动摩擦因数相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图 中箭头所示。则下列说法正确的是 ( )
A.A 物体受到的摩擦力不为零,方向向右 B.三个物体只有 A 物体受到的摩擦力为零 C.B、C 受到的摩擦力大小相等,方向相同 D.B、C 受到的摩擦力大小相等,方向相反 【解析】选 B、C。A 物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动, 也没有相对运动趋势,所以 A 物体不受摩擦力,A 错误;B、C 物体随传送 带匀速运动,所受合力均为零,受力分析可知 B、C 所受的静摩擦力分别
【解析】选 B。物体向右运动时摩擦力大小 f=6 N,与初速度方向相反,2 s 末速度减为 0,物体处于静止状态,摩擦力大小等于拉力大小,与拉力 反向,B 正确。 二、计算题(本题共 2 小题,共 24 分。要有必要的文字说明和解题步骤,
-4-
有数值计算的要标明单位) 7.(10 分)如图(a),A 物体放在水平面上,动摩擦因数为 0.2,物体重 10 N, 设物体 A 与水平面间的最大静摩擦力为 2.5 N,若对 A 施加一个由零均 匀增大到 6 N 的水平推力 F,请在图(b)中画出 A 所受的摩擦力 FA 随水 平推力 F 变化的图线。
(1)此时物体所受到的摩擦力。 (2)若将 F2 撤去后,物体受的摩擦力。 【解析】(1)物体所受最大静摩擦力为: fm=μG=0.2×50 N=10 N
-5-
由于 F1-F2=6 N<fm 所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力, 故有:f1=F1-F2=6 N,方向水平向右。 (2)因为 F1=12 N>fm,所以物体相对水平面向左滑动, 故物体受的滑动摩擦力:f2=fm=10 N,方向水平向右。 答案:(1)6 N 水平向右 (2)10 N 水平向右
【解析】未放上木块 B 时, FN=GA=20 N, 桌面对 A 的摩擦力为 Ff1=μAFN=μAGA=0.4×20 N=8 N 根据二力平衡条件,拉力 F=Ff1=8 N 加上木块 B 后, F′N=GA+GB=20 N+10 N=30 N, 桌面对 A 的摩擦力为: F′f1=μAF′N=μA(GA+GB)=0.4×30 N=12 N,故拉力 F′=F′f1=12 N 由于 A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动,所以 A、B 两木块间不产生摩擦 力,即 B 受到的摩擦力 Ff2=0。
如图所示,在水平桌面上放一个重 GA=20 N 的木块,木块与桌面间的
-8-
动摩擦因数为 0.4,使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力 F 为多 少?如果再在木块 A 上加一块重为 GB=10 N 的木块 B,B 与 A 之间的动摩 擦因数为 0.2,那么当 A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块 A 的 水平拉力应为多少?此时木块 B 受到木块 A 的摩擦力多大?
粗糙程度,以及棋子与棋盘的压力有关,为增大棋子与棋盘面的最大静
摩擦力,棋盘面应选取相对粗糙的材料,③正确;如果某个棋子贴不上
棋盘,不一定是质量偏大,也可能是该棋子与棋盘最大静摩擦力较
小,④错误。故 B 正确。
3.如图,汽车里有一水平放置的硅胶魔力贴,魔力贴上放置一质量为 m
的小花瓶。若汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,且魔力贴与小花
答案:8 N 12 N 0
关闭 Word 文档返回原板块
-9-
-7-
等于 B、C 所受重力沿传送带斜面向下的分力,而 B、C 质量相等,故 B、 C 所受静摩擦力大小相等,方向均沿传送带斜面向上,B、C 正确,D 错误。 12.(22 分)如甲图把一根长 20 cm 的轻质弹簧上端固定,下端系一质量 1 kg 的木块,当木块静止时,弹簧长为 25 cm;把此木块放在水平桌面上, 用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为 22 cm 时,木块沿桌面匀速运动, 如乙图。(g 取 10 N/kg)求:
正确。
2.某电视台每周都有棋类节目,棋盘都是竖直放置的,棋盘上布有磁铁,
而每个棋子都是一个小磁铁,关于棋盘和棋子有下列几种说法:
①小棋子共受四个力的作用
②每个棋子的质量肯定都有细微的差异,所以不同的棋子所受的摩擦
力不同
-1-
③棋盘面应选取相对粗糙的材料
④如果某个棋子贴不上棋盘,总会滑落,肯定是其质量偏大
以上说法中正确的是 ( )
A.①②④
B.①②③
C.①③④
D.②③④
【解析】选 B。小棋子受到重力、磁力、弹力和静摩擦力共 4 个力,①
正确;重力与静摩擦力是一对平衡力,磁力与弹力是一对平衡力,棋子
的质量不同,静摩擦力便不同,②正确;棋子能保持静止,重力必须小于
棋盘对棋子的最大静摩擦力,而最大静摩擦力与棋子、棋盘面的材料和
【解析】水平推力 F≤2.5 N 之前,物体未动,物体受静摩擦力 FA=F。当 F>2.5 N 后,FA 变成滑动摩擦力,其大小为 FA=μN=μG=0.2×10 N=2 N, 画出 A 所受的摩擦力 FA 随水平推力 F 变化的图线如图。
答案:见解析 8.(14 分)如图,水平面上有一重为 50 N 的物体,受到 F1=12 N 和 F2=6 N 的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为 μ=0.2,设水平面对物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,求:
(15 分钟·40 分) 9.(6 分)乐轩同学利用如图所示的实验装置来测定物体与滑板间的滑 动摩擦力。下列关于用这种装置做实验的说法中,正确的是 ( )
A.必须调节托盘中重物的重量,确保滑板做匀速运动 B.不一定要使滑板做匀速运动,但必须要用恒力拉滑板 C.托盘中放的重物越重,滑板运动得越快,弹簧测力计读数越大 D.只要滑板与物体有相对运动,无论滑板做什么运动,弹簧测力计的读 数都相同 【解析】选 D。不管滑板如何运动,物体水平方向受弹簧向左的拉力和 向右的滑动摩擦力,始终处于平衡状态,故弹簧测力计的读数总是等于 物体与滑板之间的滑动摩擦力的大小,故 A、B、C 错误,D 正确。 10. (6 分)如图,在研究摩擦力的实验中,通过向小桶中增加沙子来增
B.f3>f2>f1
C.f1=f2=f3
D.f3=f2>f1
【解析】选 C。物体在三种不同的运动情况下,都相对水平面有相对运
动,故它受到滑动摩擦力的作用。在三种情况下,水平地面对物体的支
持力的大小都等于物体的重力,故物体对地面的正压力的大小都等于
源自文库
其重力,即 N=mg。由 F=μN,知以上三种情况下摩擦力的大小相等。故 C
A.随 F 的增大而增大 B.随 F 的减小而减小
-3-
C.等于重力的大小 D.可能大于重力 【解题指南】解答本题可从以下两个方面考虑 (1)物体所受静摩擦力的方向。 (2)物体所受静摩擦力大小的影响因素。 【解析】选 C。物体处于静止状态,所受的力一定是平衡力。在水平方 向上受到推力 F 和墙壁对它的向右的弹力,这两个力是一对平衡力;在 竖直方向上受到重力和向上的摩擦力,此二力也是一对平衡力,由于重 力不变,所以摩擦力也不变,始终等于其重力。故选项 A、B、D 错误,C 正确。 6.如图所示,质量为 1 kg 的物体在方向向左的恒定外力 F=5 N 作用下 运动,其初速度为 v0=22 m/s,方向向右,该物体与水平面间的动摩擦因 数为 0.6,则下列关于该物体所受摩擦力随时间变化的图像正确的是 (取初速度方向为正方向,g= 10 m/s2) ( )
课时素养评价 十一
摩擦力
(25 分钟·60 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每题 6 分,共 36 分) 1.如图所示,一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成,置于粗糙的水 平地面上,用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动。比较它所受的 摩擦力大小分别为 f1、f2、f3。则 ( )
A.f1>f2>f3