课时跟踪检测（五） 摩擦力

PAGE第7页共7页课时跟踪检测（五）摩擦力一、立足主干知识，注重基础性和综合性1.中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是()A．毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B．镇纸受到了向右的静摩擦力C．白纸受到了3个摩擦力D．桌面受到了向右的静摩擦力解析：选D提笔写字时，手对毛笔有向上的作用力，则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，选项A错误；镇纸相对白纸无运动趋势，则镇纸不受静摩擦力作用，选项B错误；白纸受到笔向右的滑动摩擦力，同时受到桌面向左的静摩擦力作用，选项C错误；桌面受到了白纸向右的静摩擦力，选项D正确。2．(2021·南京模拟)《中国制造2025》是国家实施强国战略行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．小球受到的摩擦力方向竖直向下B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D．若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大解析：选B对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等、方向相反，故A项错误，B项正确；增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，故C项错误；若水平移动铁夹，由于小球在竖直方向受力始终平衡，故摩擦力大小不变，故D项错误。3.(2021·重庆月考)某人买了一辆前轮驱动的玩具小汽车，接通电源让小汽车自动前行，地面对前轮的摩擦力为Ff1，对后轮的摩擦力为Ff2；关掉电源，推着小汽车前进时，地面对前轮的摩擦力为Ff1′，对后轮的摩擦力为Ff2′，则()A．Ff1′与车前进方向相同 B．Ff2′与车前进方向相同C．Ff1与车前进方向相同 D．Ff2与车前进方向相同解析：选C玩具汽车接通电源前进时，前轮是主动轮，在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势，故受到向前的摩擦力；后轮是从动轮，受向后的摩擦力。而推动玩具汽车前进时，地面对前、后轮的摩擦力方向都向后，所以Ff1向前，Ff2、Ff1′、Ff2′向后，故A、B、D错误，C正确。4．(2021·哈尔滨模拟)大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，力F可使物体能沿不同粗糙程度的水平面上做匀速运动，则物体与水平面间的摩擦力最大的是()解析：选A由于力F可使物体在不同粗糙程度的水平面上做匀速运动，所以B、C、D项中，力F的水平分力的大小等于物体与水平面的滑动摩擦力的大小，则有：fA＝F，fB＝Fcos30°，fC＝Fcos30°，fD＝Fcos60°，知物体与水平面间的摩擦力最大的是A选项。5．躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐。两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态，下列说法正确的是()A．甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的B．甲中人不同的躺姿会改变躺椅对人的合力C．乙中人脚用力蹬地时，躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上D．乙中人脚用力蹬地时，脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等解析：选D甲中人对躺椅的压力是由人发生形变产生的，A错误；甲中人不同的躺姿，躺椅对人的作用力均与人的重力大小相等，方向相反，B错误；乙中人脚用力蹬地时，如果人的背部相对于躺椅有向上运动的趋势时，人背部所受摩擦力一定沿椅面向下，C错误；以人和躺椅整体为研究对象，乙中人脚用力蹬地时，地对脚的摩擦力和地对躺椅的摩擦力等大反向，由牛顿第三定律知，选项D正确。6.(2021·桂林、贺州、崇左联考)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面体C上放有一个斜劈A，A的上表面水平且放有物块B。若A、B运动过程中始终保持相对静止。以下说法中正确的是()A．物块B只受重力和A对B的支持力两个力作用B．物块B受重力、A对B的支持力和沿斜面向上的摩擦力三个力作用C．物块B受的摩擦力的方向水平向左D．物块B受的摩擦力的方向水平向右解析：选C斜面体C的斜面光滑，斜劈A和物块B在斜面上沿斜面向下加速运动，其加速度a＝gsinθ，可分解为水平向左的ax和竖直向下的ay，如图所示。由Ff＝mBax，mBg－FNB＝mBay，可得：Ff＝mBgsinθ·cosθ，FNB＝mBgcos2θ。可见物块B受到重力、A对B的支持力和水平向左的摩擦力三个力作用，选项C正确，A、B、D均错误。7．(2020·北京等级考)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，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F­t图像如图乙所示。下列说法正确的是()A．实验中必须让木板保持匀速运动B．图乙中曲线就是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木板间的动摩擦因数解析：选C实验过程中物块处于平衡状态即可，没有必要让木板保持匀速运动，A错误；由于物块处于平衡状态，所以其在水平方向上受到的拉力(传感器的示数)与摩擦力大小相等，但是不能说拉力(传感器的示数)就是摩擦力，B错误；由题图乙可知最大静摩擦力约为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；由于不知道物块的质量，也就不知道物块对木板的压力，因此只用题图乙的数据无法求出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。8.长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置绕转轴O缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大)，转轴O不动，如图所示。则选项图中表示铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()解析：选C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，由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为Ff＝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，由滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑动摩擦力为Ff＝μmgcosα。通过上述分析知，当α＜θ时，静摩擦力随α角增大按正弦规律增加；当α≥θ时，滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小，所以C可能正确。9.如图所示为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、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。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()A.eq\f(mg,μ) B.eq\f(2mg,μ)C.eq\f(3mg,μ) D.eq\f(4mg,μ)解析：选B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与其重力相等，即f1＋f2＝4mg，又f1＝f2＝μF，联立两式可得F＝eq\f(2mg,μ)，即武警战士施加的水平力为F＝eq\f(2mg,μ)，选项B正确。10.(2021·广州调研)如图所示，一楔形斜面体置于水平地面上，斜面的倾角为30°，物块A置于斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，已知物块A、B的重力分别为10N和5N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则()A．弹簧对A的拉力大小为10NB．斜面对A的支持力为5NC．斜面对A的摩擦力为0D．地面对斜面体的摩擦力大小为5N解析：选C弹簧的弹力等于B的重力，大小为5N，而A的重力沿斜面方向的分力GAsin30°＝5N，故斜面对A的摩擦力为0，故A错误，C正确；斜面对A的支持力FN＝GAcos30°＝5eq\r(3)N，B错误；以A、B及斜面体整体为研究对象，得地面对斜面体的摩擦力为0，D错误。二、强化迁移能力，突出创新性和应用性11.(2020·山东等级考)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为()A.eq\f(1,3) B.eq\f(1,4)C.eq\f(1,5) D.eq\f(1,6)解析：选C根据题述，物块A、B刚要滑动，可知A、B之间的摩擦力fAB＝μmgcos45°，B与木板之间的摩擦力f＝μ·3mgcos45°。隔离A分析受力，由平衡条件可得轻绳中拉力F＝fAB＋mgsin45°。对AB整体，由平衡条件：2F＝3mgsin45°－f，联立解得：μ＝eq\f(1,5)，选项C正确。12.(2021·如东测试)如图所示，超市为方便顾客，安装智能化的倾斜向上的自动扶梯(无台阶)。在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当乘客站立乘行(手不扶扶手)时，自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则该扶梯在运送乘客的过程中()A．扶梯匀速运行时，乘客不受摩擦力作用B．扶梯匀速运行时，乘客对扶梯的作用力方向竖直向下C．扶梯加速运行时，乘客所受摩擦力方向与运动方向相反D．扶梯加速运行时，扶梯对乘客的作用力方向与运动方向相反解析：选B扶梯匀速运行时，乘客受到沿扶梯向上的摩擦力，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方向竖直向下，选项A错误，B正确；扶梯加速运行时，扶梯对乘客的摩擦力和支持力的合力斜向上，乘客所受摩擦力的方向沿扶梯向上，故选项C、D均错误。13．(2021·黄冈调研)如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底板间的动摩擦因数为μ2(μ2＞μ1)，车厢的倾角用θ表示，下列说法正确的是()A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ＜μ2B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ＞μ2C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2＞tanθ＞μ1D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足tanθ＞μ2＞μ1解析：选C要顺利地卸干净全部沙子，对沙子整体分析，有Mgsinθ＞μ2Mgcosθ，即μ2＜tanθ，A、B均错误；若只卸去部分沙子，对滑下的部分沙子，有：mgsinθ＞μ1mgcosθ，即μ1＜tanθ，对留下的部分沙子，有：m′gsinθ＜μ2m′gcosθ，即：μ2＞tanθ14.(多选)如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是()A．物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B．传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大C．物体所受的摩擦力与传送的速度无关D．物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力解析：选ACD物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体具有相对于皮带下滑的趋势，受到沿皮带向上的静摩擦力作用，是物体随皮带运输机上升的动力，其大小等于物体所受重力沿皮带向下的分力，与传送的速度大小无关，故A、C、D正确，B错误。15．(2021·秦皇岛模拟)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，斜壁保持静止，地面对斜劈的摩擦力为f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f3。下列关于f1、f2、f3的大小关系正确的是()A．f1>0 B．f2>f3C．f2<f3 D．f2＝f3解析：选D题图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力f1＝0，若有摩擦力，则系统不能平衡，故A项错误；根据图甲的情景可知，在图乙、丙中，物块受到斜面的作用力都是滑动摩擦力和支持力，合力与物块重力平衡即竖直向上，因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与图甲的受力情况相同，因此有f1＝f2＝f3＝0，B、C项错误，D项正确。16．(2021·清江中学月考)如图甲所示，水平粗糙桌面上两个相同的条形磁铁的异名磁极正对放置，起初均静止。已知两磁铁间吸引力F随两磁铁间距离x变化的图像如图乙所示，每根磁铁质量均为m＝0.2kg，与桌面间动摩擦因数均为μ＝0.5，两磁铁起初距离为20cm，现在用手控制A，先用水平力让它缓缓向B靠近，当发现B开始运动时，立即改用竖直向下的压力压住A使其保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B向A靠近过程中，以下说法正确的有()A．当x＝5cm时，B将开始运动B．当x＝4