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1、2022年秋高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力課時作業(yè) 新人教版必修1
基礎夯實
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.(山東省濟南一中2016~2017學年高一上學期月考)關于摩擦力的下列說法中正確的是( D )
A.相互擠壓的粗糙物體間一定產(chǎn)生摩擦力
B.只有靜止的物體才可能受到靜摩擦力,只有運動的物體才有可能受到滑動摩擦力
C.一個物體在另一個物體表面滑動時,一定受到摩擦力作用
D.摩擦力可以是阻力也可以是動力
解析:相互擠壓的粗糙物體間不一定產(chǎn)生摩擦力,只有相互擠壓的粗糙物體間,存在相對運動或相對運動趨勢時才有摩擦力,故A錯誤;只有相對靜止
2、的物體才可能受到靜摩擦力,只有相對運動的物體才有可能受到滑動摩擦力,故B錯誤;一個物體在另一個物體表面滑動時,如果接觸面粗糙,而又有彈力時才一定有摩擦力,故C錯誤;摩擦力可以是阻力也可以是動力,比如物體輕輕放在水平運動的傳送帶上受到的摩擦力就是動力,故D正確。
2.(北京師大附中2017~2018學年高一上學期期中)滑塊A和B疊放在傳送帶上,A被細線連于墻上。如果傳送帶逆時針旋轉(zhuǎn),滑塊A和B都相對地面靜止,則下列說法正確的是( D )
A.B受到的靜摩擦力水平向左
B.A受到的靜摩擦力水平向左
C.傳送帶的轉(zhuǎn)速變成原來的兩倍,A受到的滑動摩擦力也變成原來的兩倍
D.無論傳送帶的轉(zhuǎn)
3、速是多少,B都不受摩擦力
解析:物體B不受摩擦力,A錯誤,D正確; A受到傳送帶向左的滑動摩擦力,B錯誤;摩擦力與相對速度無關,只與動摩擦因數(shù)(粗糙程度)和正壓力有關,C錯誤。
3.在水平臺上放一物體,物體與平臺間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺邊,如圖所示,物體在臺邊翻倒以前的過程中,臺面對物體的摩擦力( B )
A.逐漸減小到零 B.保持不變
C.先增大后不變 D.先增大后減小
解析:翻倒以前物體對平臺的壓力不變,所以滑動摩擦力大小不變。
4.如圖所示是幽默大師卓別林一個常用的藝術造型,他身子側(cè)傾,依靠手杖的支持使身軀平衡,下列說法正確的是( BD )
4、
A.水平地面對手杖沒有摩擦力的作用
B.水平地面對卓別林有摩擦力的作用
C.水平地面對手杖的彈力方向沿桿向上
D.水平地面對卓別林的彈力方向豎直向上
解析:假設地面光滑,手杖將在地面上向右滑動,所以手杖與地面間有相對運動趨勢,地面對手杖有摩擦力作用,A錯,B對。水平地面對手杖的彈力垂直于水平面向上,C錯。水平地面對卓別林的彈力方向豎直向上,D對。
5.如圖所示,消防戰(zhàn)士正在沿繩進行爬繩練習,若消防戰(zhàn)士用雙手握住豎直的繩子勻速上攀和勻速下滑,他所受的摩擦力分別是f1和f2,關于f1和f2的大小和方向,下列說法正確的是( AC )
A.f1=G,方向豎直向上 B.f1>G,方向豎
5、直向上
C.f2=G,方向豎直向上 D.f2
6、大小。
答案:(1)1000N/m (2)0.3
解析:(1)由于砝碼處于靜止,則kΔx=mg
所以有k==N/m=1000N/m
(2)要使書恰好能勻速運動,則kΔx′=μmg
得μ===0.3
7.“強臺風”是一個巨大的能量庫,其風速都在17m/s以上,甚至在60m/s以上。據(jù)測,當風力達到12級時,垂直于風向平面上每平方米風力可達數(shù)千牛頓。臺風登陸以后,會給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來一定的危害。不少在臺風登陸地區(qū)做新聞報道的記者,需要用繩子系在腰上才能保證不被臺風吹走。大風真的能把人吹走嗎?為方便研究這一問題,我們只考慮一種簡單情況,即看大風能不能把人吹的在地面上滑動。設某次臺
7、風登陸時的風力為9級,方向水平風速大小可達到22m/s,經(jīng)過流體阻力測算,在經(jīng)過一個身高為一米七左右人體的面積時所產(chǎn)生的水平風力約為164N。假設這個人重60kg,臺風來臨時人站立在水平地面上,人與地面間的滑動摩擦系數(shù)為0.26。試通過計算分析:(g=10N/kg)
(1)當風速達到22m/s時,人能不能被吹動?
(2)當風速達到15m/s時,吹在人身上的水平風力達到76N,站在地上的人受的摩擦力多大?
(3)當風速達以25m/s時,吹在人身上的水平風力達到 212N,站在地面的人受的摩擦力多大?
答案:(1)能被吹動 (2)76N (3)156N
解析:(1)人和地面之間的壓力
8、為N=mg=600N
人和地面之間的最大摩擦力為f=μN=156N
因為F>f,所以人能被吹走,
(2)當風力F1=76N時,由于F1f
所以人能被吹動,人受到地面給他的摩擦力為滑動摩擦力其大小為f2=f
摩擦力大小為f2=f=μN=156N
能力提升
一、選擇題(1、2題為單選題,3~5題為多選題)
1.下列各圖中物體A和B始終保持相對靜止,關于物體A是否受摩擦力作用及物體A受的摩擦力方向,下列說法正確的是( C )
A.甲圖中物體A
9、受到向左的摩擦力
B.乙圖中物體A不受摩擦力
C.丙圖中物體A不受摩擦力
D.丁圖中物體A受到向右的摩擦力
解析:甲圖所示情況,物體A處于靜止狀態(tài),假設物體A受靜摩擦力作用,根據(jù)二力平衡可知,物體A的平衡狀態(tài)被破壞,因此假設是錯誤的,故在甲圖情況下物體A不受摩擦力作用。乙圖所示情況,物體A也處于平衡狀態(tài),由于物體A受向右的力F的作用,由二力平衡可知,物體A一定受向左的靜摩擦力作用。丙圖所示情況,用力F拉水平地面上的物體B,物體B及其上面的物體A保持相對靜止做勻速直線運動,假設物體A受靜摩擦力作用,根據(jù)二力平衡可知,物體A的平衡條件被破壞,因此假設是錯誤的,故在丙圖情況下物體A不受摩擦力
10、作用。丁圖所示情況,由于物體A做勻速直線運動,說明物體A在水平方向上受力平衡,根據(jù)二力平衡可知,物體A在水平方向上一定受到靜摩擦力的作用與F相平衡,靜摩擦力的方向與運動方向相反。綜上所述選項C正確。
2.為了測定木塊和豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù),某同學設計了一個實驗:用一根彈簧將木塊壓在墻上,同時在木塊下方有一個拉力F2作用,使木塊恰好勻速向下運動,如圖所示?,F(xiàn)分別測出了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G,則動摩擦因數(shù)μ應等于( A )
A. B.
C. D.
解析:木塊恰好勻速向下運動,說明木塊受力平衡,則有;f=G+F2 f=μF1 解得:μ=,故選A。
3.如圖所示,照
11、片中的這位男士騎著一輛搞笑的另類自行車,在騎車人用力蹬車前進的過程中,車輪上黑白兩色的鞋子與地面接觸,它們會受到地面的摩擦力,關于地面對鞋子施加的摩擦力的方向,下面判斷正確的是( BC )
A.前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前
B.前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后
C.后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向前
D.后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向后
解析:自行車前輪為從動輪,后輪為主動輪,假設后輪不受摩擦力,則后輪一直轉(zhuǎn)動,但不會向前運動,實際上后輪是向前運動的,所以它必受方向向前的摩擦力;同時,可判知前輪所受摩擦力向后,故正確答案為B、C。
4.(安徽師大附中2016~2017
12、學年高一上學期期中)物體b在力F作用下將物體a壓向光滑的豎直墻壁,如圖所示,a處于靜止狀態(tài),則關于a受的摩擦力的下列說法中不正確的是( ACD )
A.a(chǎn)受的摩擦力有兩個
B.a(chǎn)受的摩擦力大小不隨F變化
C.a(chǎn)受的摩擦力大小隨F的增大而增大
D.a(chǎn)受的摩擦力方向始終豎直向下
解析:對于a,由于墻壁光滑,只受到b對a的摩擦力,b對a的摩擦力等于a的重力,方向豎直向上,F(xiàn)增大,摩擦力大小不變,始終等于a的重力,故B正確,A、C、D錯誤,本題選錯誤的,故選A、C、D。
5.(浙江省寧波市諾丁漢大學附中2016~2017學年高一上學期期中)如圖所示,在探究摩擦力的實驗中,用彈簧測力計水
13、平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運動狀態(tài)與彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示(每次實驗時,木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知,下列哪些選項是正確的是( BC )
實驗次數(shù)
小木塊的運動狀態(tài)
彈簧測力計讀數(shù)(N)
1
靜止
0.4
2
靜止
0.6
3
直線加速
0.7
4
勻速直線
0.5
5
直線減速
0.3
A.木塊受到的最大摩擦力為0.7N
B.木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6N
C.在這五次實驗中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實驗中,木塊受到摩擦力大小各不相同
解析:第一和第二次實驗都沒有拉動木塊,說明這兩次的拉
14、力大小均未超過最大靜摩擦力,第三次實驗時,木塊做加速運動,說明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6N≤Fm<0.7N,故A錯B對?;瑒幽Σ亮εc運動情況無關,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C對D錯。
二、非選擇題
6.如圖所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上,苦練頭功的照片。假設每塊磚的質(zhì)量均為m,磚與墻面、磚與頭的動摩擦因數(shù)均為μ。要使磚恰好靜止不動,則武警戰(zhàn)士的頭對磚施加的水平力為多大?(假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,磚與磚之間不發(fā)生滑動。)
答案:
解析:以四塊磚為研究對象,進行受力分析磚恰好靜止不動,則磚所受到的摩擦力剛好達到最大,
即f1=f2=μF,又f1+f2=4mg
聯(lián)立上式可得F=
即武警戰(zhàn)士施加的水平力為F=
7.如圖(a)所示,A物體放在水平面上,動摩擦因數(shù)為0.2,物體重10N,設物體A與水平面間的最大靜摩擦力為2.5N,若對A施加一個由零均勻增大到6N的水平推力F,請在圖(b)中畫出A所受的摩擦力FA隨水平推力F變化的圖線。
答案:如圖所示
解析:水平推力F≤2.5N之前,物體未動,物體受靜摩擦力FA=F。當F>2.5N后,F(xiàn)A變成滑動摩擦力,其大小為FA=μFN=μG=0.2×10N=2N。