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1、2012 届高三物理一轮复习摩擦力 1. 如图所示 , 木块 B放在粗糙的水平面上, 木块 A放在 B的上面 ,A 的右端通过一不可伸 长的轻绳固定在竖直墙上, 用水平恒力F 向左拉动B,使其以速度v 做匀速运动 , 此时绳水平 且拉力大小为T, 下面说法正确的是( ) A.绳子拉力T 与水平恒力F 大小相等 B.木块 A受到的是静摩擦力, 大小等于T C.木板 B受到一个静摩擦力, 一个滑动摩擦力, 合力大小等于F D.若木板 B以 2v 匀速运动 , 则拉力仍为F 解析 :由于 AB之间发生相互滑动, 木块 A受到的是滑动摩擦力, 轻绳上拉力T与 AB之间 的滑动摩擦力大小相等, 选项 A
2、B错 ; 木块 B受到 A对 B向右的滑动摩擦力和地面对B向右的 滑动摩擦力 , 两个滑动摩擦力的合力大小等于F, 选项 C错 ;只要木块B做匀速运动 , 则拉力都 与两个滑动摩擦力的合力大小相等, 选项 D正确 . 答案 :D 2. 如图所示 ,OA 为一遵从胡克定律的橡皮条, 其一端固 定于天花板上的O点, 另一端与静止在动摩擦因数恒定的水 平地面上的滑块A相连 , 当绳处在竖直位置时, 滑块 A对地面 有压力作用 ,B 为紧靠绳的光滑水平小钉,它到天花板的距离 OB等于弹性橡皮条的自然长度, 现用一水平力F作用于 A, 使之向右做直线运动, 在运动过程中( 在弹性限度内 ) 作用于 A的
3、摩擦力应 ( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.先增大后减小 解析 :A 在运动中受滑动摩擦力Ff?重力 mg ?水平拉力 F?绳拉 力 FT及地面对A的支持力FN的作用 ( 见右图 ), 设绳与竖直方向成 角, 建立直角坐标系. 在竖直方向合力为零, 即 FN+FTcos =mg, 又因为 FT=kl (l 为伸长量), 由图可知 ,l cos =lAB, 所以 FN=mg-kl cos 是个不变的量,即地面对物体的支持力始终不变. 由 Ff=F N可知 ,Ff不变 , 选择选项C. 答案 :C 3. 如图所示 , 斜面固定在地面上, 倾角为 37(sin37 =0.6,co
4、s37 =0.8), 质量为1 kg 的滑块 , 以一定的初速度沿斜面向下滑, 斜面足够长 , 滑块与斜 面间的动摩擦因数为0.8. 该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图 象是下图中的 ( 取初速度方向为正方向, 取 g=10 m/s 2)( ) 解析 :由题意知 , 下滑力 mgsin37=1100.6 N=6 N, 滑动摩擦力mgcos37 =0.81100.8 N=6.4 N,所以滑块做匀减速运动, 最后静止 在斜面上 ,则滑块先受到滑动摩擦力, 大小为 6.4 N,后受静摩擦力 , 大小为 6 N, 其方向都 与初速度方向相反,故 A正确 . 答案 :A 4. 如图所示 , 水平地面上的
5、物体受重力G和水平作用力F, 物体保持静止 . 现在使作用力F 保持大小不变 , 方向沿逆时针方向缓缓转过180, 而物体始终保持静止, 则在这个过程中, 物体对地面的正压力FN的大小和地面给物体的摩擦力f 的大小的变化情况是( ) A.f 不变B.f 先变小后变大 C.FN先变小后变大D.FN不变 解析 :当 F由图示位置转过180的过程中竖直方向的分力先增大后减小, 水平方向的分 力先减小后增大, 所以正压力先变小后变大, 摩擦力先变小后变大. 答案 :BC 5. 如图 , 位于水平地面上的木板P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连 , 从滑轮到 P和到 Q 的两段绳都是水平的. 已知 Q与
6、P之间的动摩擦因数是?P与地面之间的动摩擦因数是2, 木板 P与物块 Q的质量都是m,滑轮的质量 ?滑轮轴上摩擦都不计, 若用一水平向右的力F拉 P 使它做匀速运动, 则 F 的大小为 ( ) A.3mg B.4mg C.5 mg D.6mg 解析 :令绳中张力为T, 先隔离 Q,对 Q匀速运动有T=fPQ; 再隔离 P,对 P匀速运动有 F=fQ P+T+f地P, 其中 fPQ=fQ P=mg,f地P=22mg=4 mg,代入上式有F=6mg. 答案 :D 6. 在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc, 在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1 和 m2的两个小物体,m1m2,如图所示 .若三
7、角形木块和两物体都是静止的, 则粗糙水平面对三 角形木块 ( ) A.有摩擦力的作用, 摩擦力的方向水平向右 B.有摩擦力的作用, 摩擦力的方向水平向左 C.有摩擦力的作用, 但摩擦力的方向不能确定, 因为 m1、m2、1?2的数值并未给出 D.以上结论都不对 解析 :由于三角形木块和斜面上的两物体都静止, 可以把它们看成一个整体, 如图所示 , 竖直方向受到重力(m1+m2+M)g 和支持力F N作用处于平衡状态,水平方向无任何滑动趋势, 因 此不受地面的摩擦力作用. 答案 :D 7. 如图所示 , 固定在水平地面上的斜面体顶端安装一定滑 轮, 两物块 P?Q用轻绳连接并跨过定滑轮,P 悬于
8、空中 ,Q 放在斜 面上 , 均处于静止状态. 不计滑轮的质量和绳子与滑轮间的摩 擦, 当用竖直向下的恒力推Q时,P?Q仍静止不动 , 则( ) A.Q 受到的摩擦力一定变小 B.Q 受到的摩擦力一定变大 C.轻绳上的拉力一定变小 D.轻绳上的拉力一定不变 解析 :以物体 P为研究对象 , 可以知道绳子的拉力等于物体P的重力 , 故绳子的拉力不变, 选项 C错误 , 选项 D正确 . 由于没有对Q施加竖直向下的恒力时, 物体 Q的摩擦力方向不能确 定, 故施加竖直向下的恒力后, 摩擦力的变化情况不能确定, 所以选项 A?B错误 . 故正确答案 为 D. 答案 :D 8.A?B?C三个物体通过细
9、线和光滑的滑轮相连, 处于静止状态,如图所示 ,C 是一箱沙子 , 沙子和箱的重力都等于G,动滑轮的质量不计, 打开箱子下端开口, 使沙子均匀流出, 经过时 间 t0流完 , 则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力f 随时间的变化关系 ( ) 解析 :选择 A?B整体作为研究对象, 整体共受到5个力的作用 , 即: 重力 G=GA+GB?支持力 FN ?静摩擦力Ff?两根绳子的拉力F1和 F2. 其中 F1=F2= 2 C G . 根据力的平衡得:Ff=F1+F2=GC. 所以当 沙子均匀流出时,B 选项正确 . 答案 :B 9. 如图所示 , 水平力 F=100 N, 木块的重量
10、为40 N 沿着竖直墙壁匀速下滑, 则木块与墙 壁间的动摩擦因数为=_; 若水平力增大到200 N, 木块受到的摩擦力f1=_ N;若水平力减小到80 N, 木块受到的摩擦力f2=_ N. 解析 :木块沿墙壁匀速下滑时, 滑动摩擦力等于重力, 则 = 40 100 fmg NF =0.4 当水平力增大到200 N 时, 木块静止不动, 这时摩擦力为静摩擦力即f1=mg=40 N, 若水平力减小到80 N, 木块加速下滑 , 所受滑动摩擦力为f2= N=0.4 80=32 N. 答案 :0.4 40 N 32 N 10. 如图 , 人重 600 N, 木块 A重 400 N, 人与 A?A与地面
11、的动摩擦因数均为0.2, 现人用 水平力拉绳 , 使他与木块一起向右做匀速直线运动, 滑轮摩擦不计 , 求: (1) 人对绳的拉力 ; (2) 人脚对 A的摩擦力的方向和大小. 解析 :设绳子的拉力为FT, 物体与地面间的摩擦力为FfA, (1)取人和木块为整体,并对其进行受力分析, 如图甲所示 , 由题意可知FfA=(mA+m 人)g=200 N. 由于系统处于平衡状态, 故 2FT=FfA, 所以 FT=100 N. (2)取人为研究对象, 对其进行受力分析, 如图乙所示 . 由于人处于平衡状态, 故 FT=Ff 人=100 N 由于人与木块A处于相对静止状态,故人与木块A之间的摩擦力为静
12、摩擦力. 由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右, 大小为 100 N. 答案 :(1)100 N (2)100 N 方向向右 11. 如图所示 , 重力为 G1=10 N 的物体 A与重力为G2=50 N 的物体 B用跨过定滑轮的轻 绳连接 ,B 物体放在水平桌面上, 且绳的 BO段水平 ,AO 段竖直 , 已知 B与桌面间的最大静摩擦 力 Fm=8 N, 为使 A?B均保持静止 , 可对 B物体加一个水平向左的拉力F, 试确定拉力F的大小 应满足的条件 . 解析 :F 取最大值时 , 有:F1=Fm+GA=18 N;F取最小值时 , 有:F2+Fm=GA, F2=2 N 则 F 的范
13、围为 :2 N F18 N. 答案:2 N F18 N 12. 有一只小虫重为G,不慎跌入一个碗中,如图所示 , 碗内壁为一半径为R的球壳的一部 分, 且其深度为D,碗与小虫脚间的动摩擦因数为 , 若小虫可顺利爬出此碗口而不会滑入碗 底, 则 D的最大值为多少?( 用 G ?R?表示 D.已知最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力) 解析 :设过碗的边缘的半径与竖直方向的夹角为 , 小虫爬到碗的边缘时所受到的支持 力为 F N, 摩擦力为Ff, 受力情况如图所示, 则 Gcos=F N Gsin =Ff Ff=F N 所以有 tan = 由几何关系可知D=R(1-cos ), 联立上述各式可解得D=(1- 2 1 1 )R. 答案 :D=(1- 2 1 1 )R