高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 第3章

第三章3基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(陕西省西北大学附中2023～2023学年高一上学期期末)下列说法中正确的是eq\x(导学号99684373)(D)A．摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用B．用手竖直握住一瓶子，此时瓶子所受重力一定与手所受最大静摩擦力相平衡C．摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比D．有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力解析：滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，如把一个物块轻轻的放在匀速运动的传送带上，物块所受滑动摩擦力的方向与运动方向相同，故A错误；瓶子所受重力一定与手对它的静摩擦力相平衡，并不是最大静摩擦力，故B错误；滑动摩擦力的大小与正压力成正比，可以与物体重力无关，故C错误；有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力，故D正确，故选D。2.(湖北省宜昌市长阳一中2023～2023学年高一上学期期中)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是eq\x(导学号99684374)(A)A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：本题考查弹力和摩擦力的方向。解题关键要明确，弹力方向垂直于接触面，摩擦力方向沿接触面，M点受到的支持力方向竖直向上，受到的静摩擦力方向沿水平面，A对C错。N点受到支持力方向垂直MN方向，静摩擦力方向沿MN方向，B、D正确。3.在水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把物体推向台边，如图所示，物体在台边翻倒以前的过程中，台面对物体的摩擦力eq\x(导学号99684375)(B)A．逐渐减小到零 B．保持不变C．先增大后不变 D．先增大后减小解析：翻倒以前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变。4．(诸城一中2023～2023学年高一上学期检测)如图所示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡，下列说法正确的是eq\x(导学号99684376)(BD)A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用B．水平地面对卓别林有摩擦力的作用C．水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上D．水平地面对卓别林的弹力方向竖直向上解析：假设地面光滑，手杖将在地面上向右滑动，所以手杖与地面间有相对运动趋势，地面对手杖有摩擦力作用，A错，B对。水平地面对手杖的弹力垂直于水平面向上，C错。水平地面对卓别林的弹力方向竖直向上，D对。5．如图所示，消防战士正在沿绳进行爬绳练习，若消防战士用双手握住竖直的绳子匀速上攀和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f1和f2，关于f1和f2的大小和方向，下列说法正确的是eq\x(导学号99684377)(AC)A．f1＝G，方向竖直向上 B．f1>G，方向竖直向上C．f2＝G，方向竖直向上 D．f2<G，方向竖直向下解析：消防战士无论是匀速上攀还是匀速下滑，受到的摩擦力总是与重力相平衡，即与重力大小相等，方向相反，f1、f2的方向都向上，且f1＝f2＝G，A、C正确。二、非选择题6．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。(g取10m/s2)试求：eq\x(导学号99684378)(1)笔内小弹簧的劲度系数；(2)书与桌面间的动摩擦因数大小。答案：(1)1000N/m(2)解析：(1)由于砝码处于静止，则kΔx＝mg所以有k＝eq\f(mg,Δx)＝eq\f×10,2×10－3)N/m＝1000N/m(2)要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μmg得μ＝eq\f(kΔx′,mg)＝eq\f(1000××10－3,×10)＝7.“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17m/s以上，甚至在60m/s以上。据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿。台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害。不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹的在地面上滑动。设某次台风登陆时的风力为9级，方向水平风速大小可达到22m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164N。假设这个人重60kg，台风来临时人站立在水平地面上，人与地面间的滑动摩擦系数为。试通过计算分析：(g＝10N/kg)eq\x(导学号99684379)(1)当风速达到22m/s时，人能不能被吹动？(2)当风速达到15m/s时，吹在人身上的水平风力达到76N，站在地上的人受的摩擦力多大？(3)当风速达以25m/s时，吹在人身上的水平风力达到212N，站在地面的人受的摩擦力多大？答案：(1)能被吹动(2)76N(3)156N解析：(1)人和地面之间的压力为N＝mg＝600N人和地面之间的最大摩擦力为f＝μN＝156N因为F>f，所以人能被吹走，(2)当风力F1＝76N时，由于F1<f所以人不能被吹动，人受到地面给他的力是静摩擦力其大小为f1＝F1＝76N(3)当风力F2＝212N时，由于F2>f所以人能被吹动，人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力其大小为f2＝f摩擦力大小为f2＝f＝μN＝156N能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100m冠军，图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是eq\x(导学号99684380)(C)A．Ff1向后，Ff2向后 B．Ff1向前，Ff2向前C．Ff1向前，Ff2向后 D．Ff1向后，Ff2向前解析：图甲中后脚蹬地，脚相对地面有向后滑的趋势，所以Ff1向前，图乙中前脚相对地面有向前滑的趋势，所以Ff2向后，故选C。2.(浙江嘉兴一中2023～2023学年高一上学期期中)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动，如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数μ应等于eq\x(导学号99684381)(A)A．eq\f(F2＋G,F1) B．eq\f(F2,F1)C．eq\f(G,F1) D．eq\f(F1＋G,F2)解析：木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，则有；f＝G＋F2f＝μF1解得：μ＝eq\f(F2＋G,F1)，故选A。3．(河南省商丘市、开封市九校2023～2023学年高一上学期期末)如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平。欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为eq\x(导学号99684382)(C)A．2μmg B．4μmgC．5μmg D．eq\f(5,2)μmg解析：根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·eq\f(mg,2)＋μ·2eq\f(mg,2)＋μ·3eq\f(mg,2)＋μ·4eq\f(mg,2)＝5μmg，故选C。4．(广东省广州六中等六校2023～2023学年高一上学期期中)如图所示，有一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eq\x(导学号99684383)(BC)A．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可能不变D．水平力F必须逐渐增大解析：容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确。5．(浙江省宁波市诺丁汉大学附中2023～2023学年高一上学期期中)如图所示，在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可知，下列哪些选项是正确的是eq\x(导学号99684384)(BC)实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数(N)1静止2静止3直线加速4匀速直线5直线减速A．木块受到的最大摩擦力为B．木块受到最大静摩擦力可能为C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在这五次实验中，木块受到摩擦力大小各不相同解析：第一和第二次实验都没有拉动木块，说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力，第三次实验时，木块做加速运动，说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm，因此可知，最大静摩擦力范围≤Fm<，故A错B对。滑动摩擦力与运动情况无关，因此第三、四、五次的摩擦力大小相等，故C对D错。二、非选择题6.如图所示是武警战士用头将四块砖顶在墙上，苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m，砖与墙面、砖与头的动摩擦因数均为μ。要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为多大？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，砖与砖之间不发生滑动。)eq\x(导学号99684385)答案：eq\f(2mg,μ)解析：以四块砖为研究对象，进行受力分析砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好达到最大，即f1＝f2＝μF，又f1＋f2＝4mg联立上式可得F＝eq\f(2mg,μ)即武警战