高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力2 摩擦力优质课件ppt

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人教版新教材 物理必修第二册 第三章《相互作用——力》3.2  摩擦力精选练习一、夯实基础1．如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的（　　）A． B．C． D．【答案】B【详解】物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用，由于Ff从零开始均匀增大，开始一段时间Ff＜G，物体加速下滑；当Ff=G时，物体的速度达到最大值；之后Ff>G，物体向下做减速运动，直至减速为零。在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff=μFN=μF=μkt即Ff与t成正比，是一条过原点的倾斜直线。当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小Ff=G，所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线。故选B。2．如图所示，在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块，图中木块倾角为，木块与水平面间的动摩擦因数为，木块所受重力为，现用一水平恒力F推木块，使木块由静止开始向左运动，则木块所受的摩擦力大小为（　　）A．F B．C． D．【答案】C【详解】木块在竖直方向上平衡，则有则木块所受的摩擦力为又因为物块不是做匀速运动，所以f与F不相等，C正确，ABD错误。故选C。3．（2021·安徽·霍邱县第一中学高一阶段练习）关于摩擦力，下列说法中正确的是（　　）A．摩擦力的求解公式为，其中为动摩擦因数，指物体与接触面之间的正压力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．运动的物体有可能受到静摩擦力的作用D．摩擦力的方向有可能与相对运动或相对运动趋势的方向相同【答案】C【详解】A．滑动摩擦力的求解公式为，其中为动摩擦因数，指两接触物体之间的正压力，故A错误；B．摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动，并不一定阻碍物体的运动，故B错误；C．运动的物体与其他接触的物体之间可能没有相对运动，仅有相对运动趋势，可能受到静摩擦力作用，故C正确；D．摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反，故D错误。故选C。4．（2022·河北省唐县第一中学高一开学考试）炎热的夏天，用手拧常温的碳酸饮料瓶盖时，手在水平拧塑料瓶盖的同时再向下压瓶盖能更容易将瓶盖拧开，这主要是因为（　　）A．减小了瓶盖与瓶口接触面的粗糙程度 B．减小了瓶盖与瓶口螺纹间的压力C．减小了瓶盖与瓶口接触面的接触面积 D．增大了手与瓶盖间的静摩擦力【答案】B【详解】A．接触面粗糙程度由接触面材料决定，与压力无关，向下压不能改变接触面粗糙程度，故A错误；B．碳酸饮料瓶中有气体，夏天温度高，瓶中气体对瓶盖向上的压力增大，当向下压瓶盖，会将气体产生的压力抵消一部分，减小了瓶盖与瓶口螺纹间的压力，所以减小了瓶盖与瓶口螺纹之间的滑动摩擦力，故更容易拧开瓶盖，故B正确；C．瓶盖与瓶口一直紧密接触，接触面积没有改变，故C错误；D．手与瓶盖间的静摩擦力只与手使的力有关，故D错误。故选B。5．（2022·云南·腾冲市文星高级中学有限责任公司高一期末）用水平力F将一物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是（　　）A．若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越大B．若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大C．若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越小D．若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大【答案】A【详解】AB．若物体保持静止，根据二力平衡可知，物体所受摩擦力大小始终等于物体重力大小，所以物体质量越大，所受摩擦力越大，此时摩擦力大小与F无关，故A正确，B错误；CD．若物体沿墙壁向下滑动，则物体受到的是滑动摩擦力，其大小与物体质量无关，根据可知F越大，物体所受摩擦力越大，故CD错误。故选A。6．（2021·福建·莆田锦江中学高一期末）如图所示，汽车轮胎上都有花纹状的槽沟。关于这些槽沟的用处，下列说法正确的是（　　）A．没有物理用处，纯粹是为了美观B．可以增大轮胎与结冰路面的摩擦C．可以增大轮胎与雨天路面的摩擦D．可以增大轮胎与干燥路面的摩擦【答案】C【详解】摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与接触面面积的大小无关，轮胎上的槽沟做排水用，使车和地面间有足够大的摩擦，在雨雪天可防滑，所以C正确；ABD错误；故选C。7．（2021·广东·金山中学高一期中）（多选）中国制造是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　）A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力之和与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若减小铁夹对小球的压力，小球一定会脱离铁夹【答案】BC【详解】AB．对小球进行受力分析，如图所示小球处于平衡状态，根据力的平衡条件增大铁夹对小球的压力，小球受到的最大静摩擦力增大，摩擦力不变，A错误B正确；C．小球相对铁夹有向下的运动趋势，则铁夹相对小球有向上的运动趋势，即铁夹受到的摩擦力方向竖直向下，C正确；D．若减小铁夹对小球的压力，小球的最大静摩擦力减小，如果仍然大于重力，则小球仍然处于静止状态，不会脱离铁夹，D错误。故选BC。8．（2022·浙江金华·高一期末）如图所示，重为800N的沙发放在水平地面上，体重600N的小王至少要用96N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动。沙发开始运动以后，小王用80N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是：（　　）A．沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12B．若用90N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为80NC．若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为96ND．小王盘腿坐在沙发上，小李用140N的水平力推已经在运动的沙发，可使小王和沙发保持匀速运动【答案】D【详解】A．由题意知用80N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动，由平衡条件得解得沙发与地面之间的动摩擦因数为故A错误；B．由题意知至少要用96N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动，即沙发与地面间的最大静摩擦为96N，所以若用90N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发不动，所受的摩擦力大小与推力相等，即为90N。故B错误；C．若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小仍为80N，故C错误；D．小王盘腿坐在沙发上，想使小王和沙发保持匀速运动，则小李需要的水平力为故D正确。故选D。9．（2022·广东汕头·高一期末）如图，笔斜放搁置在鼠标上，关于笔在水平桌面的支撑点和鼠标的支撑点处受力的方向，下列说法正确的是（　　） A．处受到的支持力方向竖直向上B．处受到的支持力方向竖直向上C．处受到的静摩擦力方向沿方向D．处受到的静摩擦力方向沿水平方向【答案】B【详解】AD．处受到的支持力方向垂直于钢笔与鼠标的接触面斜向右上；由于钢笔有沿接触面向下滑动的趋势，所以处受到的静摩擦力方向沿MN斜向左上，故AD错误；BC．处受到的支持力方向垂直于水平桌面向上，即竖直向上；由于钢笔有沿水平桌面向右滑动的趋势，所以处受到的静摩擦力方向水平向左，故B正确，C错误。故选B。10．（多选）如图所示，一质量为的物块静止在水平桌面上，其右端连接一原长为的轻弹簧，已知物块和水平面间的最大静摩擦力。现在给轻弹簧一个水平向右、逐渐增大的拉力，当弹簧的长度变为时，物块恰好开始运动；当物块做匀速直线运动时，弹簧的长度保持不变。若取，则下列说法正确的是（　　）A．弹簧的劲度系数为B．弹簧的劲度系数为C．物块与地面间的滑动摩擦力为D．物块与地面间的动摩擦因数为0.3【答案】BCD【详解】AB．最大静摩擦力N，物体刚要被拉动时，有解得故A错误，B正确；CD．物体匀速运动时，弹簧弹力和摩擦力相等，由共点力平衡条件可得解得f=0.6N，故CD正确。故选BCD。二、提升训练11．如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1 N 的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是下列图中的（g取10 m/s2）（　　）A． B．C． D．【答案】A【详解】开始物体受到水平向左的滑动摩擦力物体速度减为0后所以物体受到水平向右的静摩擦力故选A。12．如图甲所示，将力传感器固定在光滑水平桌面上。测力端通过水平轻绳与一个放在较长小车上的滑块相连。一只小桶用跨过光滑轻质定滑轮的水平轻绳与小车连接，整个装置处于静止状态。实验开始时缓慢向小桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙所示，则结合该图像，下列说法不正确的是（　　）A．可求出小桶的重力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．可求出滑块与小车之间的动摩擦因数【答案】D【详解】A．由题意可知，开始时力传感器示数即为小桶的重力大小，即小桶的重力大小为2 N，故A正确；B．5 s后，滑块相对小车滑动，则滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小约为3 N，故B正确；C．5 s时，小车与滑块之间的静摩擦力达到最大值3.5 N，故C正确；D．由于不知道滑块的重力，滑块对小车的压力不可求，则滑块与小车之间的动摩擦因数不可求，选项D错误。故选D。13．（2022·云南·红河县第一中学高一期末）如图所示，在甲图中，小孩用20N的水平力推木箱，木箱不动，则木箱此时受到的静摩擦力大小为；在乙图中，小孩用至少35N的水平力推木箱，木箱才能被推动，则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为；在丙图中，小孩把木箱推动了，若此时木箱与地面间动摩擦因数为，木箱对地面的压力大小为100N，则木箱与地面间摩擦力大小为。则（　　）A．、、B．、、C．、、D．、、【答案】D【详解】图甲中，木箱不动，说明推力与静摩擦力平衡，所以有图乙中，至少推动木箱的水平推力等于最大静摩擦力，所以有图丙中，木箱动起来了，说明此时木箱受到的是滑动摩擦力，所以有D正确。故选D。14．如图所示为传送带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则（　　）A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿传送带向下的摩擦力B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿传送带向下的摩擦力C．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力D．如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿传送带向下的摩擦力【答案】D【详解】A．摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，先判断物体的相对运动情况。对货物A来说，有相对于传送带向下滑动的趋势，则摩擦力与相对运动趋势方向相反，即沿传送带向上，选项A错误；B．货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动时，货物A有沿传送带向下运动的趋势，A受到沿传送带向上的摩擦力，选项B错误；CD．如果货物A和传送带都静止，则A相对传送带有向下运动的趋势，A受到沿传送带向上的摩擦力；反之，A也对传送带有摩擦力，A相对于传送带有向下的运动趋势，传送带相对于A有向上的运动趋势，则A对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，选项C错误，D正确。故选D。15．（2021·陕西省宝鸡市长岭中学高一阶段练习）（多选）如图甲所示，A、B两个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，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起。用一水平向右的力F=kt（k为常数）作用在B物体上。力传感器F1的示数随时间变化的图线如图乙所示。已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求（　　）A．A、B之间的最大静摩擦力为kt1B．A、B之间的最大静摩擦力为kt2C．水平面与B之间的滑动摩擦力为kt1D．t1-t2时间内，水平面与B之间的摩擦力保持不变【答案】CD【详解】ABC．由图可知在t1时刻传感器刚开始有示数，此时水平面与B之间的摩擦力达到最大值，即滑动摩擦为当在t2时刻后传感器示数开始保持不变，故说明t2时刻后A、B发生相对滑动，设A、B之间的最大静摩擦力为f2，则在t2时刻对B有故可得故AB错误，C正确；D．t1时刻传感器刚开始有示数，此时水平面与B之间的摩擦力达到最大值，t1-t2时间内，水平面与B之间的摩擦力为滑动摩擦力，保持不变，故D正确。故选CD。16．（2021·辽宁·高一期中）如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等，用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出（牌与手指之间相对无滑动），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（  ）A．除第一张牌外其余牌之间不可能发生相对滑动B．除第一张牌外其余牌之间可能发生相对滑动C．第一张牌受到第二张牌的摩擦力方向与手指的运动方向相同D．最下面一张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相同【答案】A【详解】AB．设每张的质量为m，动摩擦因数为，对第2张分析，它对第3张牌的压力等于上面两张的重力加手指的压力，最大静摩擦力而受到的第1张牌的滑动摩擦力为则第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动，同理，除第一张牌外其余牌之间不可能发生相对滑动，故A正确，B错误；C．第1张牌相对于第二张牌的运动方向与手指的运动方向相同，则第一张牌受到第二张牌的摩擦力方向与手指的运动方向相反，故C错误；D．对除第一张牌外53张牌研究，处于静止状态，水平方向受到第1张牌的滑动摩擦力，方向与手指的运动方向相同，则根据平衡条件可知，第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反，故D错误。故选A。17．（2022·河北·元氏县第四中学高一开学考试）（多选）如图所示，在同一水平面上，用大小不同的力推木块做匀速运动，在三种放置情况下，木块Q受到地面的摩擦力分别为、、，则（　　）A． B． C． D．【答案】BD【详解】推动木块做匀速运动，且木块Q受到地面的摩擦力是滑动摩擦力，由滑动摩擦力的公式可得，，则有故BD正确，AC错误。故选BD。18．（2022·云南·高一期末）（多选）如图甲所示的垃圾夹拾钳能帮助环卫工人快速拾起垃圾。在某次捡垃圾的过程中，环卫工人用垃圾夹拾钳夹住两个完全相同且重力都为G的物体A和B，使之保持静止状态。垃圾夹拾钳的钳子及物体间的接触面竖直，如图乙所示。若两个物体和夹拾钳间动摩擦因数相同，下列说法正确的是（　　）A．钳子与物体A之间的摩擦力大小为B．钳子与物体A之间的摩擦力大小为GC．物体A、B之间的摩擦力大小为0D．物体A、B之间的摩擦力大小为【答案】BC【详解】AB．受力分析可知，钳子与物体A之间的摩擦力大小为G，A错误，B正确；CD．钳子与物体A之间的摩擦力大小等于重力G，则物体A、B之间无相对运动趋势，摩擦力大小为0，C正确，D错误；故选BC。19．（2022·湖北·安陆第一高中高一开学考试）（多选）如图所示，物体放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为的物体，且已知物体与桌面间的最大静摩擦力为。要使静止，需加一水平向左的力，则的取值可以为（　　）A． B． C． D．【答案】BC【详解】当A所受最大静摩擦力方向向左时，F1有最小值为当A所受最大静摩擦力方向向右时，F1有最大值为所以F1的取值范围是故AD不可能，BC可能。故选BC。20．（2022·陕西咸阳·高一期末）如图所示，物体A、B的质量分别，，A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。当用水平力F＝80N向右拉轻滑轮时，B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力分别为（　　）A．30N，70N B．30N，80NC．30N，90N D．40N，80N【答案】A【详解】由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则AB之间的最大静摩擦力为B与地面间的最大静摩擦力为当用水平力向右拉轻滑轮时，对A分析有，绳子的拉力则A受滑动摩擦力，大小为，方向向左，对B分析有，向右的力则B仍然静止，则B受地面的静摩擦力，大小为，方向向左。故BCD错误A正确。故选A。