2024届一轮复习新人教版 第2章第2讲　摩擦力 作业

第2讲摩擦力1.(2022·广东兴宁阶段检测)关于摩擦力,下列说法正确的是(C)A.受静摩擦力作用的物体一定静止B.物体受到摩擦力作用时,不一定受到弹力作用C.滑动摩擦力和静摩擦力都可以充当动力D.手中的瓶子握得越紧越不容易滑落,是因为静摩擦力增大解析:受静摩擦力作用的物体与接触的物体有相对运动趋势,但不一定静止,故A错误;产生摩擦力的条件是①有弹力,②接触面粗糙,③有相对运动或相对运动趋势,可见有摩擦力时一定受到弹力作用,故B错误;滑动摩擦力和静摩擦力都可以与运动方向相同,故都可以充当动力,故C正确;手中的瓶子握得越紧越不容易滑落,是因为最大静摩擦力变大了,而摩擦力与重力平衡,即静摩擦力没变,故D错误。2.(2022·江西上饶月考)一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10N,F2=2N。若撤去F1,则木块受到的摩擦力为(C)A.10N,方向向左 B.6N,方向向右C.2N,方向向右 D.0解析:当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8N,可知最大静摩擦力Ffmax≥8N。当撤去力F1后,F2=2N<Ffmax,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的F2等大反向,故选C。3.如图所示,甲、乙两物块叠放在一起,乙受到一水平向左的作用力F,甲、乙在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动。在向右运动的过程中,下列关于甲、乙所受到的摩擦力的说法正确的是(C)A.甲受到水平向右的摩擦力B.甲可能不受摩擦力作用C.乙受到地面水平向左的摩擦力D.乙可能不受地面的摩擦力作用解析:先对整体受力分析,根据相对地面的运动方向可知地面对乙的摩擦力方向水平向左;根据合外力方向判断整体的加速度方向水平向左,隔离甲受力分析可知,乙对甲的摩擦力方向水平向左,故选C。4.(2022·江苏镇江二模)(多选)大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。某同学经过调查研究发现自动扶梯分为两大类,一种无台阶,另一种有台阶,两种自动扶梯分别如图所示。此外,该同学还发现,为了节约能源,在没有乘客乘行时,这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时,自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则自动扶梯在匀速运送乘客上楼的过程中(AC)A.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客受到摩擦力作用B.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客受到摩擦力作用C.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力方向竖直向下D.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力方向竖直向下解析:乘客在无台阶的扶梯上运动时,在匀速阶段,乘客的加速度为零,受重力、支持力、摩擦力作用,扶梯对乘客的作用力竖直向上,由牛顿第三定律可知,乘客对扶梯的作用力竖直向下,对有台阶的扶梯,在扶梯匀速上升阶段,乘客不受摩擦力作用,综上所述,A、C正确,B、D错误。5.(2022·湖北黄冈质检)如图所示是汽车45°极限爬坡时的照片,汽车缓慢逐步沿斜坡攀爬,斜坡的倾角逐渐增大至45°。下列关于汽车这一爬坡过程的说法正确的是(C)A.斜坡的倾角越大,汽车对坡面的压力也越大B.汽车受到沿坡面向下、大小不断减小的滑动摩擦力作用C.汽车受到沿坡面向上、大小不断增大的静摩擦力作用D.若汽车能顺利爬坡,则轮胎与坡面间的最大静摩擦力至少为车重的大小解析:坡面上的汽车受到重力、坡面的支持力与摩擦力作用,设斜坡的倾角为θ,则其中支持力FN=Gcosθ,斜坡的倾角增大,则汽车受到的支持力减小,根据牛顿第三定律可知,斜坡的倾角增大,则汽车对坡面的压力减小,故A错误;汽车受到的摩擦力Ff=Gsinθ,方向沿坡面向上,当θ增大时,汽车受到的摩擦力增大,故B错误,C正确;要使汽车不打滑,则θ=45°时静摩擦力达到最大,为22G,可知若汽车能顺利爬坡,则轮胎与坡面间的最大静摩擦力大小至少为26.(2023·广东茂名阶段检测)“叶问蹲”是咏春拳的一个基础动作,在单腿下蹲时,另一条腿伸直并保持与地面平行,虚放地面,如图所示,该动作对大腿肌肉力量、身体柔韧性以及脚踝的力量要求较高,保持这个姿态的时长是衡量锻炼水平的标准。若某人在水平地面上保持“叶问蹲”姿势不动,则下列说法正确的是(A)A.该人受到地面竖直向上的支持力B.该人受到水平向前的摩擦力C.该人受到水平向后的摩擦力D.该人对地面的压力大于地面对该人的支持力解析:人在竖直方向受力平衡,受到水平地面竖直向上的支持力和竖直向下的重力,A正确;以题图所示的姿势蹲在水平地面上,人在水平方向无运动的趋势,则地面对人无摩擦力,B、C错误;人对地面的压力与地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,D错误。7.(2022·陕西西安月考)(多选)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用轻绳拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板,传感器记录的Ft图像如图乙所示。下列说法正确的是(BC)A.实验中必须让长木板保持匀速运动B.图乙中曲线可以反映摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7D.只用图乙中数据可得出物块与长木板间的动摩擦因数解析:物块一直处于静止状态,则水平方向上向左的摩擦力一直与向右的轻绳的拉力平衡,所以不需要让木板保持匀速运动,故A错误;图乙是轻绳拉力随时间的变化曲线,也可以反映摩擦力随时间变化的关系,故B正确;由图乙可知轻绳的拉力先增大后减小,最后趋于不变,故物块先受静摩擦力后受滑动摩擦力,最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7,C正确;根据Ff=μFN和FN=mg,由于不知道物块受到的重力,故无法求物块与长木板间的动摩擦因数,D错误。8.(2022·天津河西区一模)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°。质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8),则该滑块所受摩擦力Ff随时间t变化的图像是(取初速度v0的方向为正方向,g取10m/s2,取sin37°=0.6,cos37°=0.8)(B)解析:滑块上滑过程中受滑动摩擦力,由Ff=μFN和FN=mgcosθ,得Ff=6.4N,方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后,由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ<μmgcosθ,滑块将静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得Ff=mgsinθ,代入可得Ff=6N,方向沿斜面向上,故B正确。9.(多选)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100g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水平桌面上质量为900g的书,当按钮压缩量为3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动。下列说法正确的是(g取10m/s2)(AD)A.笔内小弹簧的劲度系数是500N/mB.笔内小弹簧的劲度系数是50N/mC.书与桌面间的动摩擦因数是0.02D.书与桌面间的动摩擦因数是0.2解析:由于砝码处于静止状态,则kΔx=mg,所以有k=mgΔx=500N/m,A正确,B错误;要使书恰好能匀速运动,则水平方向上有kΔx′=μm10.如图所示,水平传送带上放一物块,当传送带向右以速度v匀速运动时,物块在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx。现令传送带向右加速到2v,这时弹簧的伸长量为Δx′。则以下关于前、后弹簧伸长量的说法,正确的是(D)A.弹簧伸长量将减小,即Δx′<ΔxB.弹簧伸长量将增加,即Δx′>ΔxC.弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化,最终Δx′=ΔxD.弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变,即始终Δx′=Δx解析:弹簧弹力与传送带对物块的滑动摩擦力是一对平衡力,而滑动摩擦力的大小始终与相对速度大小无关,选项D正确。11.如图所示,有黑、白两条毛巾交替折叠放在地面上,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,毛巾之间及其与地面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。则将黑毛巾匀速拉出所需的水平拉力大小为(C)A.2μmg B.4μmgC.5μmg D.52解析:根据受力平衡,黑毛巾有四个面受到摩擦力,平衡时,有F=Ff1+Ff2+Ff3+Ff4=μ·mg2+μ·2mg2+μ·32mg+μ·12.(2022·福建漳州模拟)一水平木板放置在水平地面上,在木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板与木板不接触。现有一个物块在木板上沿挡板以速度v运动,同时木板以大小相等的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块的质量为m,重力加速度为g,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为(B)A.0 B.22μ1μ2C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2解析:物块沿运动方向受挡板的摩擦力Ff1=μ1FN,因物块沿挡板运动的速度大小等于木板运动的速度大小,故物块相对木板的速度方向与挡板成45°角,物块受木板的摩擦力为Ff2=μ2mg,其方向与挡板成45°角,如图,则物块与挡板之间的正压力FN=μ2mgcos45°=22μ2mg,故挡板对物块的摩擦力大小为Ff1=μ1FN=22μ1μ13.如图所示,质量m=2kg的物体静置于水平面上,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于物体上,另一端施一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。逐渐增大F,当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动。(g取10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)求:(1)弹簧的劲度系数;(2)当将弹簧拉长到11cm时,物体所受的摩擦力大小;(3)当将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小。解析:(1)物体刚好被拉动时,由平衡条件得k(x-x0)=μmg,解得k=200N/m。(2)当将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力为F1=k