人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力习题，共5页。
1．(多选)电视台体育频道每周都有棋类节目，如棋类授课和评析。他们的棋盘是竖直的，棋盘上布有磁石，而每个棋子都是一个小磁体。关于棋盘和棋子，下列说法正确的是( )
A．小棋子共受四个力的作用
B．棋盘面应选取较粗糙的材料
C．只要磁场力足够大，即使棋盘光滑，棋子也能被吸在棋盘上静止
D．棋子被吸在棋盘上静止时，棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力
答案：AB
2.如图所示，某人用手握住一个保温杯，则下列说法中正确的是( )
A．若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到的摩擦力越大
B．握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上
C．握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下
D．握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力
答案：B
3．如图所示为某同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学的脚在图甲、乙两瞬间受到的摩擦力，关于Ff1、Ff2的方向，说法正确的是( )
A．Ff1向后，Ff2向后 B．Ff1向前，Ff2向前
C．Ff1向前，Ff2向后 D．Ff1向后，Ff2向前
答案：C
4.如图所示，放在水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法正确的是( )
A．B受到向左的摩擦力
B．B对A的摩擦力向右
C．地面对A的摩擦力向右
D．地面对A没有摩擦力
答案：D
5．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
答案：C
6.如图所示为某新型夹砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率。已知该新型夹砖机能夹起质量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( )
A．μ＝eq \f(mg,Fmax) B．μ＝eq \f(mg,2Fmax)
C．μ＝eq \f(2mg,Fmax) D．μ＝eq \f(Fmax,mg)
解析：选B 对砖进行受力分析，根据平衡条件得：2f＝mg，即2μFmax＝mg，解得：μ＝eq \f(mg,2Fmax)，故B正确。
7．如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平。欲将黑白毛巾分离开，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为( )
A．μmg B．2μmg
C．5μmg D．6μmg
解析：选C 根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·eq \f(1,2)mg＋μ·2·eq \f(1,2)mg＋μ·3·eq \f(1,2)mg＋μ·4·eq \f(1,2)mg＝5μmg，故C正确。
8．(选自粤教版新教材课后练习)将质量为1.0 kg的木块放置于水平地面上，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大，木块先静止后运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力Ff的大小随拉力F的大小变化的图像，如图所示。
(1)求木块与地面的动摩擦因数。
(2)当用4 N的拉力拉木块时，木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？大小等于多少？
(3)当用7 N的拉力拉木块时，木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？大小等于多少？
解析：(1)由题图可知，木块与地面间的滑动摩擦力大小为3 N，由Ff＝μFN，FN＝mg＝1×10 N＝10 N，可知μ＝0.3。
(2)由题图可知，最大静摩擦力为5 N,4 N＜5 N，所以用4 N的力拉木块时，木块与地面之间是静摩擦力，大小为4 N。
(3)因为7 N＞5 N，所以用7 N的拉力拉木块时，木块相对地面滑动，木块与地面之间是滑动摩擦力，大小为3 N。
答案：(1)0.3 (2)静摩擦力 4 N (3)滑动摩擦力 3 N
eq \a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新
9.如图所示 ，把一重为G的物块，用一水平方向的推力F＝F0－kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，t＝0时刻物块静止在墙壁上，一段时间后物块才沿墙壁向下滑动，则从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图中的( )
解析：选D 物块静止在墙壁上时受力平衡，在竖直方向上只受两个力，物块所受的静摩擦力和重力平衡，摩擦力大小为G，当F减小到某个值时，物块和墙壁间的最大静摩擦力等于重力，之后物块下滑，物块和墙壁间的正压力为F＝F0－kt，而滑动摩擦力Ff＝μF，那么物块沿墙壁下滑过程中滑动摩擦力与时间呈线性关系。正压力不变时，最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力，故物块由静止突然滑动的瞬间摩擦力突然要减小一点。综上可知，D正确。
10.现代的激光打印机都是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放有一叠白纸，每一张纸的质量为m。进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2(μ1＞μ2)，则下列说法正确的是( )
A．第1张白纸受到滚轮的摩擦力方向向左
B．最后一张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向向左
C．某张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向左
D．任意两张白纸之间均可能发生相对滑动
解析：选B 第1张白纸相对于滚轮有向左的运动趋势，受到滚轮的摩擦力方向向右，故A错误；对除第1张白纸外的其他白纸进行研究，它们整体处于静止状态，水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件可知，最后1张白纸受到进纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，故B正确；根据题意，因上一张白纸相对下一张白纸要向右滑动，则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力方向一定向左，那么下一张白纸相对上一张白纸要向左滑动，因此下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向右，故C错误；对第2张白纸分析，它对第3张白纸的压力等于上面两张白纸的重力及滚轮的压力，最大静摩擦力Fmax＝μ2(2mg＋F)，而受到第1张白纸的滑动摩擦力为Ff＝μ2(mg＋F)＜Fmax，则第2张白纸与第3张白纸之间不发生相对滑动，同理，第3张到最后1张白纸之间任意两张白纸都不发生相对滑动，故D错误。
11.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好做匀速运动(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内)。
(1)求弹簧的劲度系数；
(2)若将弹簧拉长至11 cm时，求稳定后物体受到的摩擦力大小；
(3)若将弹簧拉长至13 cm时，求物体受到的摩擦力大小；
(4)若运动过程中突然撤去拉力，求此时物体受到的摩擦力大小。
解析：(1)物体做匀速运动时，根据二力平衡有
k(x－x0)＝μmg，
则k＝eq \f(μmg,x－x0)＝eq \f(0.2×2×10,0.12－0.10) N/m＝200 N/m。
(2)弹力F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10)N＝2 N，
由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
可得Ffm＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N，
故将弹簧拉长至11 cm时物体静止，
所受静摩擦力Ff1＝F1＝2 N。
(3)弹力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10)N＝6 N，
F2>Ffm，
故将弹簧拉长至13 cm时，物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N。
(4)撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，Ff3＝μFN＝μmg＝4 N。
答案：(1)200 N/m (2)2 N (3)4 N (4)4 N