高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力2 摩擦力导学案及答案

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【巩固练习】一、    选择题：1.下列有关静摩擦力的说法中正确的是(    )   A．只有静止的物体才受静摩擦力   B．静摩擦力与压力成正比   C．静摩擦力的方向可能与运动方向垂直   D．静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反2、（2015  杭州市重点中学联考）如图所示，某商场的自动扶梯，台阶面水平，扶手是成一定倾角的斜面．某顾客乘坐扶梯，随手将一小物体放在了倾斜扶手上，人、物体随梯一起匀速运动．匀速上行时，人受摩擦力为F1，扶手上物体受摩擦力为F2；匀速下行时，人受摩擦力为F3，扶手上物体受摩擦力为F4．关于这些摩擦力，下列说法正确的是（    ） A． F1、F2、F3、F4均沿扶手向上 B． F1、F2均沿扶手向上，F3、F4均沿扶手向下 C． F1、F3均为零，F2沿扶手向上，F4均沿扶手向下 D． F1、F3均为零，F2、F4均沿扶手向上3.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上，用力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧的拉力为，则下面说法中正确的是(    )    A．木板B所受地面的滑动摩擦力的大小等于FT    B．地面受到的滑动摩擦力的大小等于FT    C．若木板以2v的速度运动，木块受到的摩擦力大小为FT    D．若用2F的力作用在木板B上，木块受到的摩擦力大小仍为2FT4、（2016  诸暨市校级模拟）如图所示质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在四个选项中反映木块受到的静摩擦力f随水平推力F变化的关系图线是（    ）  5、如图所示，在倾角θ=30°的固定斜面上放一质量m=1kg的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ=，现在用一沿斜面向上的推力F作用于物块上，设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，下列判断正确的是（    ） A． 当F=5N时，物块与斜面间的摩擦力为0 B． 当F=5N时，物块与斜面间发生相互滑动 C． 当F=15N时，物块与斜面间的摩擦力大小为10N D． 当F＞20N时，物块与斜面间发生相对滑动6、（2016  北京校级模拟）粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止如图所示，则此时（     ）A．物体A 与地面间的静摩擦力等于FB．物体A 与地面间的静摩擦力大小等于零 C．物体A 与B间的静摩擦力大小等于FD．物体A 与B间的静摩擦力大小等于零7. 如图所示，位于水平桌面上的物体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P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，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．4μmg    B．3μmg    C．2μmg    D．μmg8. 物块静止在固定的斜面上，分别按图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中，竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是(    )9. 如图所示，P是位于水平的粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m．在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是(    )    A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面    B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面    C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面    D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面 10.对如图(甲)所示的皮带传送装置，下列说法中正确的是(    )    A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转    B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转    C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转    D．D轮带动c轮沿顺时针方向旋转 二、解答题：1. 如图所示，地面上叠放着A、B两个物体，力F分别作用于A、B两物体上时，A、B均静止，试分别分析A、B受到的摩擦力的情况．2. 判断图中各种情况下物体A是否受摩擦力作用．（A和B相对静止）    a．相对地面静止            b．一起做匀速运动    c．一起向右做匀加速运动    d．一起向右做匀速运动3. 如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，试分析斜面对物体的静摩擦力方向如何? 4. 如图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱．试判断下列情况中，木箱所受的摩擦力及其方向．    (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；    (2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；    (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；    (4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；    (5)汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动时． 5、（2015  山东临忻期末考）如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计．若要用力将C物拉动，则作用在C物上水平向左的拉力最小为多少？（取g=10m/s2）                 【答案与解析】一、    选择题：C解析：解此题关键是明确静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反．受静摩擦力作用的物体不一定静止，故A错；静摩擦力的大小与压力无关，而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关，故B错；静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度，故C正确；静摩擦力的方向与物体运动方向无关，但一定与相对运动趋势方向相反，故D错．2、D解析：当电梯匀速上行时，人受重力、支持力的作用，若电梯对人有摩擦力，则人不可能做匀速直线运动，故不受摩擦力；同理可知，当电梯匀速下行时，人也不受摩擦力；人受到的重力与支持力大小相等，方向相反；故选：D．3. CD解析：A、B发生相对滑动，则A、B间有滑动摩擦力，由于B对A弹力不变，故A、B间的滑动摩擦力不变，与B的运动速度无关，C对，当拉力为2F时，由水平方向上二力平衡条件知，弹簧的拉力FT不变，故D对．对B研究，地面对B的弹力不变，与B的运动速度无关，但地面对木板B的滑动摩擦力大于B对A的滑动摩擦力，故A、B均错.4、AD解析：以整体为研究对象，分析受力可知，整体水平方向受到拉力F和地对A的静摩擦力为，由平衡条件可得：。以B为研究对象，分析受力可知，B相对于A，没有运动趋势，B不受静摩擦力，即物体A与B之间的静摩擦力大小等于零。5、ACD解析：滑动摩擦力f=μmgcosθ=15N＞mgsinθ=5NA、当F=5N=mgsinθ时，物块与斜面间的摩擦力为0，物体静止，A正确，B错误C、当F=15N时，物体有向上运动的趋势，则mgsinθ+f=F，得物块与斜面间的摩擦力大小为f=10N，C正确D、当F＞20N=mgsinθ+μmgcosθ=20N时，物块与斜面间发生相互滑动，D正确故选：ACD6、A解析：水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，说明此时木块受到静摩擦力作用且f=F，故选A。7.A  解析：对Q受力分析如图甲所示，对P受力分析如图乙所示，由平衡条件可得T＝f．，根据，，，综合得．8. D解析：物体在斜面上受到沿斜面向上的静摩擦力，故知竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D选项正确．9. B解析:以P为研究对象，水平方向P受到绳的拉力和桌面对P的摩擦力的作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面．10. BD解析:对于选项A，若A是主动轮，则A所受的摩擦力为阻力，与之相接触的皮带所受的摩擦力则为动力；若A带动B轮逆时针旋转，则A轮上方某点所受的摩擦力应向右，与A轮上方接触的皮带的受力应向左，这时B轮是从动轮，它上方某点所受的摩擦力应为动力，方向向左，而与之上方接触的皮带所受的摩擦力则是阻力，方向向右．这样，分析A、B上方的皮带的受力，如图(乙)所示．则A、B上方的皮带不应是“松弛”的而应是“张紧”的，故选项A错B对．同理，选项C错D对． 二、解答题：1. 答案见解析 解析：(1)F作用于A物体，A相对B有向右的运动趋势，B相对A有向左的运动趋势，故A受到向左的静摩擦力，其大小也等于F．B受到A给它的向右的静摩擦力，其大小也等于F．由于A、B相对静止，B有向右运动的趋势，因此B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小也等于F，如图所示．(2)F作用于B物体，B相对地面有向右的运动趋势，故B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小等于．而A物体若受到B物体给它的摩擦力，则不可能静止，故A、B之间没有摩擦力的作用．如图所示．2.答案见解析解析:a、b两种情况物体A处于平衡状态，在水平方向上受合力为零，用第二种假设法判断，假设物体A受静摩擦力，则物体A的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，故在a、b两种情况下物体A均不受摩擦力．c种情况，可用第一种假设法判断，假设B的上表面光滑，则A不受摩擦力作用，此时A不可能静止，故假设是错误的，因此，物体A受摩擦力．d种情况，由于A做匀速运动，说明A在水平方向上受合力为零，因为A在水平方向上受到力F的作用，故A在水平方向上一定受到静摩擦力作用，也可用第一种假设法判断．3. 有三种可能：①沿斜面向上；②沿斜面向下；③不受静摩擦力解析:假设斜面光滑，物体相对斜面的运动情况有三种可能：若推力F较小，物体有沿斜面向下运动的可能；若推力F较大，物体有沿斜面向上运动的可能；若推力F大小适当，物体沿斜面既不上滑也不下滑，物体仍保持静止．因此，相应的物体所受斜面的静摩擦力的方向也有三种可能：①沿斜面向上；②沿斜面向下；③不受静摩擦力．4. 答案见解析解析:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，它将相对于汽车向后滑动。说明木箱相对汽车有向后滑动的趋势，所以木箱受到水平向前的静摩擦力．    (2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑行．实际木箱没有滑动，说明有相对汽车向前滑动的趋势，所以木块受到水平向后的静摩擦力．    (3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动．假设木箱与汽车的接触面光滑，由于惯性木箱仍做匀速直线运动，而木箱与汽车间无相对滑动，说明木箱与汽车间没有相对运动趋势，没有摩擦力．    (4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受水平向后的滑动摩擦力．    (5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对汽车向后滑动，易知木箱受到水平向前的滑动摩擦力．5、作用在C物上水平向左的拉力最小为8N．解析：当物体C恰要向左运动时，拉力F最小．取物体A为研究对象，在水平方向上有．以物体A、B、C整体为研究对象，在水平方向上有