高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 课时训练13摩擦力

课时训练13摩擦力题组一静摩擦力1.下列有关静摩擦力的说法中正确的是()A.只有静止的物体才受静摩擦力B.静摩擦力与压力成正比C.静摩擦力的方向可能与运动方向垂直D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反解析:解此题关键是明确静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。受静摩擦力作用的物体不一定静止,故A项错;静摩擦力的大小与压力无关,而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关,故B项错;静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度,故C项正确;静摩擦力的方向与物体运动方向无关,但一定与相对运动趋势方向相反,故D项错。答案:C2.下列说法中正确的是()A.两个互相接触的物体之间一定有弹力作用B.一个物体静止在另一物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力的作用C.两个物体之间如果有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用解析:两物体相接触是弹力产生的条件之一,要产生弹力,两物体接触处必须发生弹性形变,故A错。根据摩擦力的产生条件可知B错。对于C选项,两物体间有弹力仅是物体间存在摩擦力的条件之一,要有摩擦力的产生,还必须满足接触面粗糙,且有相对运动或相对运动趋势的条件,所以C错,D正确。答案:D3.(多选)如图所示,照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车,在骑车人用力蹬车前进的过程中,车轮上黑白两色的鞋子与地面接触,它们会受到地面的摩擦力,关于地面对鞋子施加的摩擦力的方向,下面判断正确的是()A.前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前B.前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后C.后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向前D.后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向后解析:自行车前轮为从动轮,后轮为主动轮,假设后轮不受摩擦力,则后轮一直转动,但不会向前运动,实际上后轮是向前运动的,所以它必受方向向前的摩擦力;同理,可判知前轮所受摩擦力向后。故正确答案为B、C。答案:BC4.如图所示,一个m=2kg的物体放在μ=的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=kg的小桶相连。已知m与水平面间的最大静摩擦力Ffmax=N,滑轮的摩擦不计,g取10N/kg,求在以下情况中m受到的摩擦力的大小。(1)只挂m0,处于静止状态时;(2)只挂m0,但在m上再放一个m'=3kg的物体时;(3)只在桶内加入m1=kg的沙子时。解析:(1)因为m0g=1N<Ffmax,m处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1N。(2)在m上再放一个m'=3kg的物体,m仍静止,故受静摩擦力F2=F1=m0g=1N。(3)因为(m0+m1)g=N<Ffmax,故m处于静止状态,所受静摩擦力F3=(m0+m1)g=N。答案:(1)1N(2)1N(3)N题组二滑动摩擦力5.如图所示,物块A受到摩擦力的是()A.甲中A沿粗糙竖直面下滑B.乙中A沿光滑斜面向上滑动C.丙中A随B一起向右匀速运动D.丁中A在斜面上静止不动解析:本题考查摩擦力的产生条件。A项中无弹力,B项中斜面光滑,C项中A无相对运动的趋势,D项中A与斜面间有弹力且有沿斜面下滑的趋势,有摩擦力,故D项正确。答案:D6.关于滑动摩擦力公式F=μFN,下列说法中正确的是()A.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,F越大,μ越大B.动摩擦因数μ与压力FN成反比,FN越大,μ越小C.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,与压力FN成反比D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定解析:动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定,与摩擦力F和压力FN无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数μ也就确定了,即是一个定值。答案:D7.如图所示,在动摩擦因数μ=的水平面上向右运动的物体,质量为20kg,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10m/s2)()N,向右N,向左N,向右 N,向左解析:滑动摩擦力大小F=μFN=μmg=×20×10N=20N,方向向左。答案:D8.如图所示,有两条黑、白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,黑毛巾的中部用线拉住,设线均水平,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及毛巾与地面之间的动摩擦因数为μ。欲将黑、白毛巾分离开来,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为多大?解析:对黑毛巾进行研究,要将其拉出需克服四个面所受的摩擦力,则F外=μ×mg+μ×mg+μ×mg+μ×2mg=5μmg。答案:5μmg(建议用时:30分钟)1.下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力B.摩擦力总是阻碍物体的运动C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用解析:摩擦力产生的条件是:两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D正确;摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B、C错误。答案:D2.一块砖置于粗糙水平地面上,按如图所示的不同方法放置,在水平力F的作用下运动,设地面与砖块各接触面间的动摩擦因数都相同,则砖块受到的摩擦力的大小关系是()甲>F乙>F丙 丙>F乙>F甲甲>F乙=F丙 甲=F乙=F丙解析:砖按题图中三种不同方式放置,砖对地面的压力不变,总等于砖块的重力,即FN=G,根据F=μFN=μG可知,砖块受到的摩擦力都相同,D正确。答案:D3.(多选)如图所示,A、B叠放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是()、B之间无摩擦力受到的摩擦力水平向右受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右解析:对A物体,由于A匀速运动,由二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等值反向,故A项错误,B项正确;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故C项正确;对A、B整体分析,由于AB一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力,且水平向右,故D项错误。答案:BC4.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()A.逐渐减少到零 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,选项B正确。答案:B5.如图所示,杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别是F1和F2,那么()向下,F2向上,且F1=F2向下,F2向上,且F1>F2向上,F2向上,且F1=F2向上,F2向下,且F1=F2解析:杂技运动员无论是匀速攀上还是匀速滑下,受到的摩擦力总是与重力平衡,即与重力大小相等、方向相反,F1、F2的方向都向上,且F1=F2,选项C正确。答案:C6.如图所示,用水平方向的力F将同种材料、不同质量的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正确的是()A.若物体保持静止,则F越大,物体所受摩擦力越大B.若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦力越小C.若物体沿墙壁向下滑动,则F越大,物体所受摩擦力越大D.若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大解析:物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F无关,物体的质量越大,所受摩擦力越大,故选项A、B错。物体向下滑动时,受到滑动摩擦力作用,大小Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且与物体的质量无关,选项C对,选项D错。答案:C7.长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板绕固定端O由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面间的夹角α变大),如图所示。则铁块受到的摩擦力F随夹角α的变化图象可能是图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()解析:设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开始滑动,当α<θ时,铁块与木板相对静止。则二力平衡可知,铁块受到的静摩擦力的大小为F=mgsinα;当α≥θ时,铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力。设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式知铁块所受摩擦力为F=μmgcosα。通过上述分析可知:α<θ时,静摩擦力随α角增大按正弦函数增加;α≥θ时,滑动摩擦力随α角增大按余弦函数减小,所以正确选项为C。答案:C8.(多选)对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是()轮带动A轮时沿逆时针方向转动轮带动D轮时沿顺时针方向转动C.皮带上M点所受的静摩擦力方向向上D.皮带上N点所受的静摩擦力方向可能向上,也可能向下解析:在图甲、图乙中,若左侧轮为主动轮,当左侧轮顺时针转时,会出现下面皮带绷紧,则A带动B;当左侧轮逆时针转时,会出现上面皮带绷紧,则C带动D。选项B错误。若右侧轮为主动轮,当右侧轮顺时针转时,会出现上面皮带绷紧,则D带动C;当右侧轮逆时针转时,会出现下面皮带绷紧,则B带动A。选项A正确。对于图甲中皮带上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论,若A带动B,则A带动皮带一起顺时针方向转动,M点相对B轮有向下的运动趋势,所以M点受到向上的静摩擦力;若B带动A,B逆时针转,则M点相对B轮有向下的运动趋势,所以M点受到向上的静摩擦力,所以选项C正确。对于图乙中的N点,同理可得,N点所受静摩擦力方向向下,所以选项D错误。答案:AC9.如图所示,物体A、B的质量为mA=mB=6kg,A和B、B和水平面间的动摩擦因数都等于,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平力F=30N。那么,B对A的摩擦力和水平桌面对B的摩擦力各为多大?(g取m/s2)解析:绳对A、B的拉力均为FT=N=15N,A、B间的最大静摩擦力FAmax=μFNA=μmAg=×6×N=N>FT,B与水平面间的最大静摩擦力FBmax=μFNB=μ(mA+mB)g=×(6+6)×N=N>F,可见物体A、B均相对地面静止。以A为研究对象,对A由二力平衡可得B对A的摩擦力FBA=FT=15N;A、B相对静止,以A、B整体为研究对象,由二力平衡条件,可得水平面对B的摩擦力FB=F=30N。答案:15N30N10.给你一把刻度尺、一条橡皮筋、细线若干、一个木块和一块长木板,请设计一个实验,测定木块和