高中物理2 摩擦力当堂达标检测题

3.2 摩擦力   同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)在水平的滑冰场上，甲、乙两同学分别坐在相同滑冰板上，原来都静止不动，在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动，甲在冰上滑行的距离比乙短，这是因为(   )

A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B.在推的过程中，甲推乙的力大于乙推甲的力

C.在分开后，甲的加速度大于乙的加速度

D.在刚分开时，甲的初速度小于乙的初速度

2、(4分)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面底端有一固定挡板，一轻弹簧下端连接在挡板上，上端和置于斜面上的物块P相连，物块P通过轻绳绕过轻质光滑定滑轮与粗糙水平面上的物块Q相连，各物体均处于静止状态，关于物块的受力情况以下说法正确的是(   )
 

A.P一定受到4个力的作用 B.Q可能受到3个力的作用

C.弹簧一定处于压缩状态 D.Q可能受到2个力的作用

3、(4分)木块的重力均为40 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，夹在之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数，系统置于水平地面上静止不动，现用的水平力推木块B，如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧在弹性限度内，力F作用后(   )
 

A.木块A所受静摩擦力大小为10 N B.弹簧的压缩量变为2.5 cm

C.木块B所受静摩擦力大小为10 N D.木块B所受静摩擦力大小为2 N

4、(4分)如图所示，物体质量为m，与水平桌面间的动摩擦因数为μ，受水平向右的推力F的作用匀速运动，从边缘开始，到物体滑离桌边三分之一为止，在此过程中下列说法正确的是(   )
 

A.推力F始终是  B.因接触面积变小，动摩擦因数μ会变小

C.推力F因物体悬空部分越来越大而变小 D.推力F增大或减小时，摩擦力也增大或减小

5、(4分)木块分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块B上，弹簧未超过弹性限度，如图所示。则在力F作用后（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）(   )
 

A.木块A所受摩擦力大小是8 N，方向向右 B.木块A所受摩擦力大小是1 N，方向向左

C.木块B所受摩擦力大小是7 N，方向向右 D.木块B所受摩擦力大小是15 N，方向向左

6、(4分)在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是(   )

A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力

B.乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力

C.乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力

D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力

7、(4分)一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中，若撤去，则木块受到的摩擦力为(   )
 

A.10 N，方向向左 B.6 N，方向向右 C.2 N，方向向右 D.0

8、(4分)如图所示，质量为1kg的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数，垂直于墙壁作用在物块表面的推力，现物块处于静止状态．若g取，则物块所受摩擦力的大小为(   )

A.10 N       B.50 N       C.15 N        D.3.0 N

二、多选题(共24分)

9、(6分)如图所示，一木块重为10 N，在的水平拉力作用下向右以1 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是(   )
 

A.木块与水平面间的动摩擦因数为0.4

B.当木块以2 m/s的速度向右做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力大小为4 N

C.当木块以6 m/s的速度向右做匀速直线运动时，它需要的水平拉力大于12 N

D.当用8 N的水平拉力使木块向右运动时，木块受到的摩擦力为8 N

10、(6分)如图甲所示，两个质量均为m的物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从时刻起，用一水平向右且大小从零开始随时间均匀增加的力F作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间t变化的图线如图乙所示，已知，且各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与与水平面间的动摩擦因数均为μ，下列说法正确的是(   )
 

A.时间内之间无摩擦力

B.时间内，水平面与B之间静摩擦力逐渐增加

C.时间内之间无摩擦力

D.时刻，拉力F大小为

11、(6分)重60 N的木块A静止在水平地面上，它与地面之间的动摩擦因数为0.25。现通过一经弹簧水平向左缓慢用力推木块，弹簧的劲度系数为400 N/m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终没超过弹性限度，如图所示。以下说法正确的是(   )
 

A.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是8 N

B.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是15 N

C.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是16 N

D.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是15 N

12、(6分)如图所示，物体随传送带一起匀速斜向上运动，则下列关于物体所受的摩擦力分析正确的是(   )
 

A.与物体运动的方向相同 B.与物体运动的方向相反

C.物体不受摩擦力  D.物体受静摩擦力作用

三、计算题(共28分)

13、(14分)如图所示，两个半圆柱紧靠静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面，整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
 

（1）未拉A时，C受到B作用力F的大小；

（2）缓慢移动的过程中地面对A的摩擦力f；

（3）动摩擦因数的最小值。

14、(14分)如图所示，重为30 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向同时受到两个方向相反的力的作用，其中。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
 

（1）最大静摩擦力的大小；

（2）木块所受的摩擦力的大小和方向；

（3）当只将撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；

（4）若撤去的力不是而是，木块受到的摩擦力的大小和方向。

四、实验题(共16分)

15、(16分)用如图所示的装置进行以下实验：

A.先测出滑块的质量及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g

B.用细线将滑块连接，使间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边

C.剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地点到重垂线的水平距离和滑块A沿桌面滑行的距离

(1)为探究碰撞中的不变量，写出还需测量的物理量及表示它们的字母：_________________.

(2)若为不变量，需验证的关系式为_________________________________.

参考答案

1、答案：D

解析：AB.由甲和乙相互猛推一下对方可知，甲推乙的力与乙推甲的力是一对作用力和反作用力的关系，因此大小相等，方向相反，AB错误；

C.甲、乙两同学分别坐在相同滑冰板上，滑冰板与冰的动摩擦因数μ相等，在分开后，甲、乙的合外力为摩擦力，正压力大小等于重力，则有加速度大小都为，C错误；

D.由C选项分析可知，甲、乙的加速度大小相等，已知甲在冰上滑行的距离比乙小，由匀变速直线运动的规律可知，甲的初速度小于乙的初速度，D正确。

故选D。

2、答案：D

解析：当弹簧处于压缩状态且绳子拉力为零时，P受重力、支持力和弹簧弹力，Q受重力和支持力；当弹簧处于压缩状态且绳子拉力不为零时，P受重力、支持力、弹簧弹力和绳子拉力，Q受重力、支持力、绳子拉力和地面的摩擦力；当弹簧处于原长时，绳子中拉力一定不为零，此时P受重力、支持力和绳子拉力，Q受重力、支持力、绳子拉力和地面的摩擦力；当弹簧处于伸长状态时，绳子中拉力一定不为零，此时P受重力、支持力、绳子拉力和弹簧弹力，Q受重力、支持力、绳子拉力和地面的摩擦力。综上所述可知P可能受到3个力或4个力作用，Q可能受到2个力或4个力作用，弹簧不一定处于压缩状态，选项A、B、C错误，选项D正确。

3、答案：D

解析：由胡克定律可得弹力为，木块与地面间的最大静摩擦力，施加水平推力后，对B受力分析有，则木块B所受静摩擦力大小为2 N，方向水平向右，且由于B没有被推动，则弹簧长度没有变化，弹力不变，选项B、C错误，选项D正确；由以上分析可知，木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而，A错误。

4、答案：A

解析：由平衡条件得，可知，当g为定值且接触面的粗糙程度和质量不变时，推力F始终是，选项A正确，选项C错误；接触面的粗糙程度不变，则动摩擦因数μ不变，选项B错误；根据公式，可知，只要物体运动，摩擦力大小与F无关，选项D错误。

5、答案：A

解析：由题意可知A受到的最大静摩擦力为受到的最大静摩擦力为，由胡克定律可得此时弹簧对木块的弹力大小为，当用的水平拉力作用在木块B上时，由受力平衡可知，由于弹簧的弹力不变，故A所受的静摩擦力方向向右，大小为8 N，选项A正确，选项B错误；由以上分析可知，此时B仍静止，由于B所受的向右的弹力及拉力的合力为9 N，故由受力平衡可知木块B所受摩擦力大小是9 N，方向向左，选项C、D错误。

6、答案：C

解析：AD.因为行李箱m随输送带一起匀速运动，行李箱处于平衡状态，故行李箱在水平方向不受摩擦力，AD错误；
BC.行李箱m随输送带一起匀速运动，行李箱处于平衡状态，所以行李箱受到沿斜面向上的摩擦力，B错误，C正确。
故选C。

7、答案：C

解析：本题易错之处是不能正确分析出最大静摩擦力的值从而不能判断摩擦力的性质。当物体受、及摩擦力的作用而处于静止状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8N,可知最大静摩擦力。当撤去力后, ,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的等大反向,选项C正确。

8、答案：A

解析：对物块受力分析，设物块受的重力为G，摩擦力为f，墙支持力为N，示意图如下：

根据受力平衡的条件：

9、答案：AB

解析：重为10 N的木块在的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，则，所以木块与水平面间的动摩擦因数，故A正确。木块以不同的速度向右做匀速直线运动时，受到的滑动摩擦力不变，拉力不变，故B正确，C错误。当用8 N的水平拉力使木块向右运动时，木块受到的滑动摩擦力，故D错误。

10、答案：AB

解析：在时间内，B处于静止状态，假设A受到摩擦力作用，则传感器会有水平拉力，而由题图乙可知，这段时间传感器没有示数，说明没有拉力，所以之间没有摩擦力，选项A正确；时间内，拉力从零开始随时间均匀增加，B处于静止状态，受平衡力作用，水平面与B之间静摩擦力逐渐增加，选项B正确；时间内传感器的示数逐渐增大，由于A处于平衡状态，所以之间摩擦力逐渐增大，选项C错误；由题图乙可知，时刻B相对地面滑动，间的摩擦力为与地面间的摩擦力为，此时拉力F大小为，选项D错误。

11、答案：ABD

解析：木块A与地面间的最大静摩擦力为。当弹簧的压缩量时，弹簧弹力，木块A受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，选项A正确；当弹簧的压缩量时，弹簧弹力，木块A处于运动状态，受滑动摩擦力，大小为15 N，当弹簧压缩量为时木块A处于运动状态，受滑动摩擦力，大小为15 N，选项B、D正确，选项C错误。

12、答案：AD

解析：物体与传送带保持相对静止一起匀速向上运动，物体有向下滑动的趋势，所以受到传送带对它沿传送带向上的静摩擦力的作用，即与物体运动方向相同，故选A、D。

13、答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）对C进行受力分析

解得。
（2）以整体为研究对象，竖直方向，所以有。
（3）如图所示

C恰好落地时，B受C压力的水平分力最大，此时与竖直方向夹角，对C有对B有，且，解得。

14、答案：（1）9 N

（2）8 N，向左

（3）5 N，向右

（4）9 N，向左

解析：（1）最大静摩擦力；
（2）木块处于静止状态，所受的合力为零，由于，故静摩擦力向左，大小为；
（3）当只将撤去时，木块在的作用下仍然静止，则，方向向右；
（4）若撤去，因为，所以木块将滑动，所受的摩擦力为滑动摩擦力；滑动摩擦力等于最大静摩擦力的大小，则有，方向向左。

15、答案：（1）桌面离水平地面的高度h（2）

解析：（1）要找出碰撞中的动量守恒，应测出两滑块质量及各自的速度。取向右方向为正方向，剪断细线后，A向右做匀减速运动，初速度；B向左做平抛运动，设桌面高度为h，则，由得，故要求出，还应测出h。

（2）若为不变量，则碰前，碰后，故，即。