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1、第三节 摩擦力第三节 摩擦力 一、选择题 1(摩擦力理解)(多选)有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是( ) A有压力一定有滑动摩擦力 B有滑动摩擦力一定有压力 C滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 D只有运动物体才受滑动摩擦力 答案 BC 解析 产生滑动摩擦力的条件有四个：相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动， 四者缺一不可。由产生滑动摩擦力的条件可知，A错误、B正确；滑动摩擦力方向与接触面 相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C正确；如擦黑 板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，静止的黑板也受滑动摩擦力，故D错误。 2(受力分析)如图所示，物体静止在斜
2、面上，关于物体受力的说法，正确的是( ) A只受重力 B受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力 C受重力、斜面的支持力 D受重力、斜面的摩擦力 答案 B 解析 物体受重力作用却没有下滑， 肯定是摩擦力阻碍了它下滑， 所以一定会受到摩擦 力，而有摩擦力就一定有弹力，物体由于有重力所以也要挤压斜面，斜面对物体有支持力。 故B正确，A、C、D错误。 3(摩擦力方向)自行车在平直公路上匀速前进时，前后轮所受摩擦力的方向( ) A都向后B都向前 C前轮向后，后轮向前D前轮向前，后轮向后 答案 C 解析 自行车匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮转动，设轮与地面接 触处光滑，则轮应加速转动，说明轮有
3、相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物 体的相对运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力 F静的方向向前；前轮转动是由于前轮受 到力的作用，有向前运动的趋势，其所受摩擦力方向向后。故C正确，A、B、D错误。 4(摩擦力理解)如图所示，一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成，置于粗糙的水 平地面上，用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动。比较它所受的摩擦力大小分别为 Ff1、Ff2、Ff3。则( ) AFf1Ff2Ff3BFf3Ff2Ff1 CFf1Ff2Ff3DFf3Ff2Ff1 答案 C 解析 物体在三种不同的运动情况下， 都相对水平面有相对运动， 故它受到滑动摩擦力 的作用。在三种情况下
4、，水平地面对物体的支持力的大小都等于物体的重力，故物体对地面 的正压力的大小都等于其重力，即 FNmg。由 FFN，知以上三种情况下摩擦力的大小相 等。故C正确。 5(综合)某电视台每周都有棋类节目，棋盘都是竖直放置的，棋盘上布有磁铁，而每 个棋子都是一个小磁铁，关于棋盘和棋子有下列几种说法： 小棋子共受四个力的作用 每个棋子的质量肯定都有细微的差异，所以不同的棋子所受的摩擦力不同 棋盘面应选取相对粗糙的材料 如果某个棋子贴不上棋盘，总会滑落，肯定是其质量偏大 以上说法中正确的是( ) AB CD 答案 B 解析 小棋子受到重力、磁场力、弹力和静摩擦力共 4 个力，正确 ； 重力与静摩擦力 是
5、一对平衡力，磁场力与弹力是一对平衡力，棋子的质量不同，静摩擦力便不同，正确； 棋子能保持静止，重力必须小于棋盘对棋子的最大静摩擦力，而最大静摩擦力与棋子、棋盘 面的材料和粗糙程度，以及棋子与棋盘的压力有关，为增大棋子与棋盘面的最大静摩擦力， 棋盘面应选取相对粗糙的材料，正确 ； 如果某个棋子贴不上棋盘，不一定是质量偏大，也 可能是该棋子与棋盘最大静摩擦力较小，错误，故B正确。 6(摩擦力的应用)如图所示，在水平桌面上有一向右运动的物体，质量为 20 kg，在运 动过程中， 物体还受到一个方向向左的大小为 10 N的拉力作用， 0.1， 则物体受到的滑 动摩擦力为(g10 N/kg)( ) A1
6、0 N，向右B10 N，向左 C20 N，向右D20 N，向左 答案 D 解析 滑动摩擦力 FFNmg0.12010 N20 N，又滑动摩擦力的方向与相对 运动方向相反，所以滑动摩擦力方向向左。故D正确。 7(综合)(多选)如图所示，有一个重力不计的立方体形容器，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( ) 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 答案 BC 解析 容器始终保持静止，竖直方向重力与静摩擦力平衡，因重力变大，则静摩
7、擦力变 大，A错误，B正确；容器接触面、墙面的材料及粗糙程度，以及水平力 F 决定最大静摩擦 力大小， 只要重力小于或等于最大静摩擦力， 容器就静止， F 不一定变大， 可能不变。C正确，D 错误。 8(摩擦力理解)(多选)如图甲、乙所示，倾角均为 的斜面上分别放置一形状不同的 滑块，质量均为 M，在滑块上均放置一个质量为 m 的物块，滑块和物块相对静止，一起沿斜 面匀速下滑，下列说法正确的是( ) A图甲中物块受到摩擦力作用 B图乙中物块受到摩擦力作用 C图甲中物块受到水平向左的摩擦力作用 D图乙中物块受到与斜面平行向上的摩擦力作用 答案 BD 解析 对图甲 ： 由于物块沿斜面匀速下滑，则物
8、块受力平衡，竖直方向上，重力、支持 力平衡，水平方向上，若受到摩擦力作用，则水平方向受力将不平衡，故A、C错误 ； 对图乙 ： 由于物块匀速下滑，物块必受力平衡，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平 衡，由受力分析知乙图中物块受到滑块沿斜面向上的摩擦力作用，B、D正确。 9(摩擦力理解)(多选)如图所示，A、B、C 三个物体质量相等，它们与传送带间的动 摩擦因数相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正 确的是( ) AA 物体受到的摩擦力不为零，方向向右 B三个物体只有 A 物体受到的摩擦力为零 CB、C 受到的摩擦力大小相等，方向相同 DB、C 受到
9、的摩擦力大小相等，方向相反 答案 BC 解析 A 物体与传送带一起匀速运动， 没有发生相对滑动， 也没有相对运动趋势， 所以 A 物体不受摩擦力，A错误 ； B、 C 物体随传送带匀速运动， 所受合力均为零， 受力分析可知 B、 C 所受的静摩擦力分别等于 B、C 所受重力沿斜面向下的分力，而 B、C 质量相等，故 B、C 所 受静摩擦力大小相等，方向均沿传送带斜面向上，B、C正确，D错误。 10(综合)(多选)在“探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律”的实验中， 特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器 A 与计算机连接，可获得力随时间变化的规律。 将力传感器固定在光滑水平桌面一端，测
10、力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使 细绳水平)，滑块放在一较长的小车上，小车一端连接一根轻绳，轻绳跨过固定在桌面另一 端的光滑的定滑轮， 并且轻绳另一端系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)， 整个 装置处于静止状态。实验开始时打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起 来，立即停止倒入沙子。若力传感器采集的图象如图乙所示，则结合该图象，下列说法正确 的是( ) A可求出空沙桶的重力 B可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 C可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小 D可判断第 50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上) 答案 ABC 解析 由题图乙可知， t0
11、时刻， 传感器显示拉力为 2 N， 则滑块受到的静摩擦力大小 为 2 N，与空沙桶的重力大小相等，可知空沙桶的重力也等于 2 N，A正确 ； t50 s时，静 摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为 3.5 N，同时小车开始运动，受力分析知此时装有沙 的沙桶重力等于3.5 N， 并且此时静摩擦力立即变为滑动摩擦力， 滑动摩擦力大小为3 N，B、C 正确；此后由于沙和沙桶的重力为 3.5 N，大于滑块和小车间的滑动摩擦力，故 50 s后小车 将做加速直线运动，D错误。 二、非选择题(按照题目要求作答，计算题须写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，有数值计算的题注明单位) 11. (摩擦力的计
12、算)重为 400 N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为 0.25。如图所示，用水平力 F 推木箱，当 F 分别为 60 N、90 N和 150 N时，木箱受到的摩擦 力分别是多少？方向如何？ 答案 60 N，与 F 方向相反 90 N，与 F 方向相反 100 N，与 F 方向相反 解析 木箱在 F 的推动下不知是否移动，应先求最大静摩擦力，在未作说明的情况下， 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 最大静摩擦力 FmaxFNG0.25400 N100 N， 可见当用 60 N和 90 N的水平力推木箱时，推力小于最大静摩擦力，木箱静止不动，由 二力平衡可知，静摩擦力的大小分别为
13、60 N和 90 N，方向与 F 方向相反。 当用 150 N的水平推力推木箱时， 推力大于最大静摩擦力， 木箱滑动， 摩擦力为滑动摩 擦力，因此，摩擦力的大小为 100 N，方向与相对运动方向相反，即与 F 方向相反。 12(摩擦力的计算)如图所示，物体 A 重 40 N，物体 B 重 20 N，A 与 B、A 与地面的动 摩擦因数相同，物体 B 用细绳系住，当水平力 F32 N时，才能将 A 匀速拉出，求接触面间 的动摩擦因数。 答案 0.4 解析 以物体 A 为研究对象，物体 B 对物体 A 的正压力 FNGB 地面对 A 的支持力 FN1GAFN A 受 B 的滑动摩擦力 FfFN A
14、 受地面的滑动摩擦力 Ff1FN1 水平方向：FFfFf1，代入数据即可得到 0.4。 13(摩擦力的计算)质量为 2 kg的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦 因数为 0.5，现给物体施加一个水平拉力 F，物体恰在水平地面上匀速运动，若在该物体运 动的过程中，突然将拉力 F 改为大小不变、方向竖直向下的压力，这时物体受到的摩擦力的 大小是多少？(取 g10 N/kg) 答案 15 N 解析 物体在水平拉力 F 作用下匀速运动时 FFf，而 FfFNmg 所以 F0.5210 N10 N 当 F 竖直向下时，正压力 FNFmg 即 FN10 N210 N30 N 这时滑动摩擦力 FfFN0.530 N15 N。