
思維方法
1.摩擦力方向是與“該接觸面兩側(cè)物體”間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,而不一定是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反.
2.靜摩擦力的大小和與之平衡的外力和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān);滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面間的彈力大小有關(guān),而與拉力(或其他外力)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).
3.求解摩擦力大小時(shí)一定要先判斷是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,還要注意它們之間可能的轉(zhuǎn)換(突變).
選擇題
1.大型商場(chǎng)或者大型超市為了方便顧客上下樓,都會(huì)安裝自動(dòng)扶梯.小王同學(xué)經(jīng)過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),不同商場(chǎng)或超市中的自動(dòng)扶梯是不一樣的,可以分為兩大類(lèi),一種有臺(tái)階,另一種無(wú)臺(tái)階,兩種自動(dòng)扶梯分別如圖所示.此外,小王同學(xué)還發(fā)現(xiàn),為了節(jié)約能源,在沒(méi)有顧客乘行時(shí),這兩種自動(dòng)扶梯都以較小的速度勻速運(yùn)行,當(dāng)有顧客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行.則電梯在運(yùn)送顧客上樓的整個(gè)過(guò)程中( )
A.圖甲所示的無(wú)臺(tái)階自動(dòng)扶梯中,乘客始終受摩擦力作用
B.圖乙所示的有臺(tái)階自動(dòng)扶梯中,乘客始終受摩擦力作用
C.圖甲所示的無(wú)臺(tái)階自動(dòng)扶梯中,乘客對(duì)扶梯的作用力始終豎直向下
D.圖乙所示的有臺(tái)階自動(dòng)扶梯中,乘客對(duì)扶梯的作用力始終豎直向下
2.用如圖所示裝置研究摩擦力的變化規(guī)律,把木塊放在水平長(zhǎng)木板上,在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕放一個(gè)小紙團(tuán),它只能被指針向左推動(dòng),用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊,使拉力由零緩慢增大.下列說(shuō)法正確的是( )
A.木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前,摩擦力可以用公式Ff=μFN計(jì)算
B.該實(shí)驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小
C.木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前,拉力小于摩擦力
D.當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊受到的摩擦力會(huì)越來(lái)越大
3.
如圖所示,質(zhì)量為m的物塊在質(zhì)量為M的木板上向右滑行,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,已知木板處于靜止?fàn)顟B(tài),那么木板所受地面摩擦力的大小是( )
A.μ1Mg B.μ2mg
C.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg
4.(多選)重量為100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng).木箱從原地移動(dòng)以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng).由此可知( )
A.木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N
B.木箱所受的滑動(dòng)摩擦力為30 N
C.木箱與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.35
D.木箱與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3
5.如圖所示,一箱子放在水平地面上,現(xiàn)對(duì)箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不變,在拉力F的大小由零逐漸增大的過(guò)程中(箱子未離開(kāi)地面),關(guān)于摩擦力f的大小隨拉力F的變化關(guān)系,下列四幅圖可能正確的是( )
6.如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行.初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1,則( )
A.0~t1時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力向左
B.0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力始終向右
C.0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用
7.(多選)如圖所示,長(zhǎng)木板A與物體B疊放在水平地面上,物體與木板左端立柱間放置一水平輕質(zhì)彈簧,在水平外力F作用下,木板和物體都靜止不動(dòng),彈簧處于壓縮狀態(tài).將外力F緩慢減小到零,物體始終不動(dòng),在此過(guò)程中( )
A.彈簧彈力不變
B.物體B所受摩擦力逐漸減小
C.物體B所受摩擦力始終向左
D.木板A所受地面的摩擦力逐漸減小
8.如圖所示,物體A放在水平桌面上,通過(guò)定滑輪懸掛一個(gè)重為10 N的物體B,且已知物體A與桌面間的最大靜摩擦力為4 N.要使A靜止,需加一水平向左的力F1,則力F1的取值可以為( )
A.3 N B.7 N
C.15 N D.17 N
9.如圖所示,與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0 kg的物體,細(xì)繩的一端與物體相連,另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧測(cè)力計(jì)相連(細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)重合),物體靜止在斜面上,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9.8 N,g取9.8 m/s2,關(guān)于物體受力的判斷,下列說(shuō)法正確的是( )
A.斜面對(duì)物體的摩擦力大小為9.8 N
B.斜面對(duì)物體的摩擦力大小為4.9 N,方向沿斜面向下
C.斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 eq \r(3) N,方向豎直向上
D.斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N,方向垂直斜面向上
10.(多選)[2022·北京海淀期中]如圖所示,木塊A、B分別重50 N和60 N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.20,夾在A、B之間的彈簧被壓縮了1 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)(可認(rèn)為木塊與水平地面之間的最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力).現(xiàn)用F=2 N的水平拉力作用在木塊B上,此時(shí)木塊A、B所受摩擦力分別記為fA和fB.則( )
A.fA=10 N B.fA的方向水平向左
C.fB=6 N D.fB的方向水平向左
11.(多選)如圖所示,水平面上復(fù)印機(jī)紙盒里放一疊(共計(jì)10張)復(fù)印紙,每一張紙的質(zhì)量均為m.用一摩擦輪以豎直向下的力F壓第1張紙,并以一定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦輪,確保摩擦輪與第1張紙之間、第1張紙與第2張紙之間均有相對(duì)滑動(dòng).設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,摩擦輪與第1張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,紙張間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2,且有μ1>μ2,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.第2張紙與第3張紙之間可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
B.第2張紙與第3張紙之間不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
C.第1張紙受到摩擦輪的摩擦力方向向左
D.第6張紙受到的合力為零
12.
(多選)如圖甲所示,放在固定斜面上的物體,受到一個(gè)沿斜面向上的力F作用,始終處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則在0~t0時(shí)間內(nèi)物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能為下圖中的(取沿斜面向上為摩擦力Ff的正方向)( )
第10練 摩擦力
1.答案:A
解析:乘客在無(wú)臺(tái)階的電梯上運(yùn)動(dòng)時(shí),在加速和勻速階段,都受到重力、支持力和靜摩擦力.勻速階段乘客對(duì)扶梯的作用力豎直向下,在加速階段偏離豎直方向.乘客在有臺(tái)階的電梯上運(yùn)動(dòng)時(shí),加速階段受到重力、支持力和靜摩擦力,乘客對(duì)扶梯的作用力偏離豎直方向;勻速階段受到重力與支持力,乘客對(duì)扶梯的作用力豎直向下.綜上分析,A正確.
2.答案:B
解析:由題意可知,開(kāi)始時(shí)木塊保持不動(dòng),木塊受靜摩擦力,不可以用公式Ff=μFN計(jì)算,根據(jù)平衡條件可知摩擦力始終等于拉力,故摩擦力大小隨拉力的增大而增大;而當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí),木塊開(kāi)始滑動(dòng),此時(shí)說(shuō)明木塊恰好達(dá)到最大靜摩擦力;而由于滑動(dòng)摩擦力要小于最大靜摩擦力,所以木塊移動(dòng)后拉力將減小,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊受到的摩擦力保持不變,根據(jù)紙團(tuán)的位置即可記錄下最大靜摩擦力,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
3.答案:B
解析:木板給物塊的滑動(dòng)摩擦力為μ2mg,方向水平向左,所以物塊給木板一個(gè)水平向右的摩擦力μ2mg,因?yàn)槟景屐o止,所以木板所受地面的摩擦力大小為μ2mg,方向水平向左,故選項(xiàng)B正確.
4.答案:ABD
解析:因?yàn)橹辽僖?5 N的水平推力才能使木箱開(kāi)始運(yùn)動(dòng),所以木箱與地板間的最大靜摩擦力為35 N,A項(xiàng)正確;因?yàn)槟鞠鋭蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)水平推力為30 N,所以木箱與地板間的滑動(dòng)摩擦力為30 N,B項(xiàng)正確;由μFN=30 N,F(xiàn)N=mg=100 N,得μ=0.3,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.
5.答案:B
解析:設(shè)F與水平方向的夾角為θ,木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),根據(jù)平衡條件得:木箱所受的靜摩擦力為f=F cs θ,F(xiàn)增大,f增大;當(dāng)拉力達(dá)到一定值,箱子運(yùn)動(dòng)瞬間,靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,由于最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力,故摩擦力有個(gè)突然減小的過(guò)程;木箱運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的支持力N=G-F sin θ,F(xiàn)增大,N減小,此時(shí)木箱受到的是滑動(dòng)摩擦力,大小為f=μN(yùn),N減小,則f減??;故A、C、D錯(cuò)誤,B正確.
6.答案:B
解析:0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)摩擦力方向始終向右,大小不變,t2時(shí)刻以后小物塊相對(duì)傳送帶靜止,與傳送帶一起以速度v1勻速運(yùn)動(dòng),不再受摩擦力作用,只有B項(xiàng)正確.
7.答案:AD
解析:將外力F緩慢減小到零,物體始終不動(dòng),則彈簧的長(zhǎng)度不變,彈力不變,選項(xiàng)A正確;對(duì)物體B,因開(kāi)始時(shí)所受摩擦力的方向不確定,則有F彈=F±Ff,則隨F的減小,物體B所受摩擦力的大小和方向都不能確定,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;對(duì)A、B與彈簧組成的整體,在水平方向,力F與地面對(duì)A的摩擦力平衡,則隨F的減小,木板A所受地面的摩擦力逐漸減小,選項(xiàng)D正確.
8.答案:B
解析:對(duì)A受力分析,當(dāng)A受到的最大靜摩擦力往左時(shí)拉力F1最?。藭r(shí)F1+Ff=mBg,F(xiàn)1=6 N,當(dāng)受到的最大靜摩擦力向右時(shí),拉力F1最大.此時(shí)F1-Ff=mBg,F(xiàn)1=14 N,所以拉力F1取值范圍應(yīng)該是6 N≤F1≤14 N,所以A、C、D錯(cuò)誤,B正確.
9.答案:B
解析:假設(shè)物體受到斜面的摩擦力Ff沿斜面向上,對(duì)于物體由平衡條件有F+Ff-mg sin 30°=0,F(xiàn)N-mg cs 30°=0,解得Ff=-4.9 N,F(xiàn)N=4.9 eq \r(3) N,則Ff方向沿斜面向下,F(xiàn)N方向垂直斜面向上,B項(xiàng)正確,A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤.
10.答案:CD
解析:由于二者中間的彈簧被壓縮了1 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m,故彈簧對(duì)A和B兩個(gè)木塊的作用力大小均為F′=kx=400 N/m×0.01 m=4 N;而對(duì)物體A而言,它的重力是50 N,放在水平桌面上,它對(duì)桌面的壓力也是50 N,所以它受的最大靜摩擦力為fA靜=0.2×50 N=10 N,因?yàn)镕′
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