2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 3.4摩擦力 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 3.4摩擦力 新人教版必修1 題組一　對(duì)靜摩擦力的理解 1．關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法，下列正確的是(　　) A．靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 B．靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反 C．最大靜摩擦力的大小略大于滑動(dòng)摩擦力的大小 D．正壓力越大，靜摩擦力越大 解析　靜摩擦力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反，總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，故A錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)最大靜摩擦力的概念可知，靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故C正確．正壓力越大，最大靜摩擦力越大，而靜摩擦力與正壓力無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選B、C. 答案　BC 圖349 2．如圖349所示，兩塊木板緊緊夾住木塊，一直保持靜止，木塊重為30 N，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.若左右兩端的壓力F都是100 N，則每塊木板對(duì)木塊的摩擦力大小和方向是(　　) A．30 N，方向向上 B．20 N，方向向上 C．40 N，方向向下 D．15N，方向向上 解析　木塊相對(duì)木板相對(duì)靜止，受到重力作用有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以受到的摩擦力是靜摩擦力，兩塊木板對(duì)它的靜摩擦力的合力與重力等大反向，都為15 N，豎直向上． 答案　D 3．(xx～xx河北高一期中)在中學(xué)秋季田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，高一2班李好同學(xué)奮力拼搏，勇奪男子100 m冠軍，圖3410為該同學(xué)奔跑途中的兩個(gè)瞬間，用f1、f2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關(guān)于f1、f2的方向，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖3410 A．f1向后，f2向后 B．f1向前，f2向前 C．f1向前，f2向后 D．f1向后，f2向前 解析　當(dāng)該同學(xué)奔跑途中，后腳用力向后蹬，人才向前運(yùn)動(dòng)，正是由于地面給后腳有個(gè)向前的靜摩擦力，使運(yùn)動(dòng)員能向前運(yùn)動(dòng)．而當(dāng)前腳向前跨時(shí)，正是由于地面給前腳有個(gè)向后的靜摩擦力，否則運(yùn)動(dòng)員會(huì)向前滑動(dòng)．所以前腳受到地面的向后靜摩擦力． 答案　C 題組二　對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解 4．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)(即滑動(dòng)摩擦力和彈力的比值)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力成正比 B．相同的條件下，接觸面積越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 C．動(dòng)摩擦因數(shù)只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān) D．動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力、接觸面積有關(guān)，但具體關(guān)系不能確定 解析　動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的情況有關(guān)，如接觸面的粗糙程度、兩接觸面的材料等，與接觸面的面積大小、壓力大小均無(wú)關(guān)，故C對(duì)，A、B、D都錯(cuò)． 答案　C 圖3411 5．如圖3411所示，A為粗糙長(zhǎng)木板，在水平面以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是(　　) A．若是v1＝v2，A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力 B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力 C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力 D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑動(dòng)摩擦力 解析　若A、B速度不相等，兩者之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滿足滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件，具有滑動(dòng)摩擦力，若速度相等，則沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以不存在摩擦力． 答案　ABD 圖3412 6．運(yùn)動(dòng)員用雙手握住豎直的竹竿勻速攀上和勻速下滑時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力分別為F1和F2，那么(　　) A．F1向下，F(xiàn)2向上，且F1＝F2 B．F1向下，F(xiàn)2向上，且F1＞F2 C．F1向上，F(xiàn)2向上，且F1＝F2 D．F1向上，F(xiàn)2向下，且F1＝F2 解析　運(yùn)動(dòng)員向上、向下都是勻速運(yùn)動(dòng)，且只受重力和摩擦力的作用，由二力平衡知，運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力總是向上，大小等于其重力．故C正確． 答案　C 圖3413 7．如圖3413所示，物體在F＝100 N，方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，物體質(zhì)量m＝5 kg，可知物體所受摩擦力為(g＝10 m/s2)(　　) A．10 N，水平向左 B．10 N，水平向右 C．20 N，水平向左 C．20 N，水平向右 解析　物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，故物體受到的滑動(dòng)摩擦力，則摩擦力的大小為f＝μFN＝μmg＝0.2510 N＝10 N；滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力方向向左，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 答案　A 題組三　綜合應(yīng)用 8．(xx四川成都期中)關(guān)于彈力與摩擦力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．有彈力就一定有摩擦力 B．有摩擦力就一定有彈力 C．彈力變大摩擦力就一定變大 D．摩擦力變大彈力就一定變大 解析　物體間有彈力，還要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及接觸面粗糙才有摩擦力，則有彈力不一定有摩擦力，故A錯(cuò)誤；有摩擦力，物體間必定存在相互擠壓，一定有彈力，B正確；靜摩擦力的大小和彈力大小沒(méi)有關(guān)系，故C、D錯(cuò)誤．故選B. 答案　B 圖3414 9．如圖3414所示，一小孩用80 N的水平力推重力為200 N的木箱，木箱不動(dòng)；當(dāng)小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推動(dòng)．當(dāng)木箱被推動(dòng)之后，小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面勻速前進(jìn)，以下是對(duì)上述過(guò)程作出的計(jì)算和判斷，其中正確的是(　　) A．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.45 B．木箱與地面間的最大靜摩擦力大小為90 N C．木箱與地面間的摩擦力大小始終為80 N D．木箱與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小為100 N 解析　木箱沿地面勻速前進(jìn)時(shí)水平推力為F＝90 N，由平衡條件得到，滑動(dòng)摩擦力大小為f＝F＝90 N，木箱對(duì)地面的壓力大小N＝G＝200 N，則木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝0.45，故A正確，D錯(cuò)誤．當(dāng)小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推動(dòng)，此時(shí)木箱受到的地面的靜摩擦力達(dá)到最大值，大小等于推力，即為100 N，故B錯(cuò)誤．當(dāng)木箱保持靜止時(shí)，木箱所受的摩擦力隨著推力的增大而增大，當(dāng)木箱滑動(dòng)后，摩擦力大小不變，故C錯(cuò)誤．選A. 答案　A 10．(xx浙江高一期末)有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧．如圖3415所示，當(dāng)筆桿豎直放置時(shí)，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個(gè)200 g的砝碼，砝碼靜止時(shí)，彈簧壓縮量為2 mm.現(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質(zhì)量為800 g的書(shū)，當(dāng)按鈕壓縮量為2.4 mm(未超過(guò)彈簧的彈性限度)時(shí)，這本書(shū)恰好勻速運(yùn)動(dòng)．試求： 圖3415 (1)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)； (2)書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大?。? 解析　(1)由于砝碼處于靜止，則kx＝mg， 所以有k＝＝ N/m＝1 000 N/m. (2)要使書(shū)恰好能勻速運(yùn)動(dòng)，則kx′＝μmg 得μ＝＝＝0.3. 答案　(1)1 000 N/m　(2)0.3 圖3416 11．如圖3416所示，水平面上有一重為40 N的物體，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力的作用而保持靜止．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求： (1)物體所受的摩擦力的大小與方向； (2)當(dāng)只將F1撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向； (3)若撤去的力不是F1而是F2，則物體受到的摩擦力大小和方向又如何？ 解析　最大靜摩擦力fmax＝f0＝μG＝0.240 N＝8 N. (1)因?yàn)镕1－F2<fmax，所以物體所受的摩擦力為靜摩擦力，且f1＝7 N，方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，水平向右； (2)因?yàn)镕2<fmax，所以物體所受的摩擦力為靜摩擦力，且f2＝6 N，方向與F2方向相反，水平向左； (3)因?yàn)镕1>fmax，所以物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，且f3＝μG＝8 N，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，水平向右． 答案　見(jiàn)解析 圖3417 12．如圖3417所示一個(gè)M＝2 kg的物體放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪和一只m0＝0.1 kg的小桶相連，已知：M受到的最大靜摩擦力Fmax＝4.5 N，滑輪上的摩擦不計(jì)，g取10 N/kg，求在以下情況中，M受到的摩擦力的大?。? (1)只掛m0處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)． (2)只掛m0但在M上再放一個(gè)M′＝3 kg的物體時(shí)． (3)只在桶內(nèi)加入m1＝0.33 kg的砂子時(shí)． (4)只在桶內(nèi)加入m2＝0.5 kg的砂子時(shí)． 解析　(1)因?yàn)閙0g＝1 N<Fmax，M處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力作用，由二力平衡得F1＝m0g＝1 N. (2)在M上再放一個(gè)M′＝3 kg的物體，M仍靜止，仍受靜摩擦力F2＝F1＝m0g＝1 N. (3)因?yàn)?m0＋m1)g＝4.3 N<Fmax，故M處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力：F3＝(m0＋m1)g＝4.3 N. (4)因?yàn)?m0＋m2)g＝6 N>Fmax，故物體運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，所以F4＝μFN＝μMg＝4 N. 答案　(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N 圖3418 13．如圖3418所示，當(dāng)水平拉力為F＝40 N時(shí)，質(zhì)量為m＝10 kg的木板可以在水平面上勻速前進(jìn)．若在木板上再放一個(gè)質(zhì)量為M的鐵塊，為使它們勻速前進(jìn)，需加的水平拉力為60 N，求鐵塊的質(zhì)量M.(取g＝10 N/kg) 解析　拉力F＝40 N時(shí)，滑動(dòng)摩擦力Ff＝40 N，木板對(duì)水平面的壓力FN＝mg＝100 N，由Ff＝μFN得，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝0.4.當(dāng)拉力F′＝60 N時(shí)，木板對(duì)水平面的壓力F′N(xiāo)＝(10＋M)g＝100＋10M.摩擦力Ff＝60 N，由F′f＝μF′N(xiāo)得60＝0.4(100＋10M)，解得M＝5 kg. 答案　5 kg