高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力复习练习题
展开这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力复习练习题,共16页。试卷主要包含了“相对运动”的意义,滑动摩擦力产生的条件,滑动摩擦力的方向,滑动摩擦力的大小等内容,欢迎下载使用。
3.2 摩擦力
考点精讲
考点1:滑动摩擦力
1.“相对运动”的意义
滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,“相对运动”可能是因为两个物体一个静止,另一个在运动;可能是因为两个物体一个运动得快,另一个运动得慢;还可能是因为两个物体运动方向相反。所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态,可能是因为另一个物体在运动造成的。
2.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压。
(2)物体间的接触面不光滑。
(3)两物体间存在相对运动。
3.滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
4.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算。
①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。
②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
【例1】 质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N的水平拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动。(g取10 N/kg)
(1)求木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态?
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力是多大?
【技巧与方法】
求解滑动摩擦力大小的思路
1 判断滑动摩擦力的有无:根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动,确定物体之间是否存在滑动摩擦力。
2 求解方法的选取
①如果物体做匀速直线运动,可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小。
②如果物体做非匀速直线运动,可根据公式Ff=μFN求解滑动摩擦力的大小。
【针对训练】
1.(滑动摩擦力方向的判断)如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1
2.(滑动摩擦力大小的计算)如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在一本字典内,字典对A4纸的压力为3 N,A4纸与字典之间的动摩擦因数为0.4,假设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,要把A4纸从字典中拉出,拉力至少应为( )
A.0.6 N B.1.2 N
C.2.4 N D.3 N
考点2:静摩擦力
1.静摩擦力产生的条件
(1)接触面是粗糙的。
(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势。
(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)。
2.四种方法判断静摩擦力的有无
(1)条件判断法:接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。
(2)假设法:假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动,判断思路如下:
(3)力的作用效果判断法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果——平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可据此确定有无静摩擦力。
(4)相互作用判断法:利用力的相互作用性,若甲对乙有静摩擦力,则乙对甲也有静摩擦力,据此可以判断物体是否受静摩擦力。
3.静摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反。
(2)与物体运动的方向可能相同,也可能相反。
4.静摩擦力的大小
(1)探究:如图所示
(2)结论:静摩擦力会随着外力的改变而改变,由二力平衡可知,静摩擦力大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。
静摩擦力有一个最大的限度,即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力的大小范围是0<F≤Fmax。
【点拨】 (1)最大静摩擦力比滑动摩擦力要稍大一点,但在没有特殊说明的情况下,可近似认为两者相等。(2)静摩擦力的大小与正压力无关,但一般情形下,最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
【例2】 如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
【变式训练】
上例中,若将二者一起向左做匀速直线运动改为二者一直静止不动,其他条件不变,分析A、B受到摩擦力的大小和方向。
【技巧与方法】
静摩擦力与运动的关系辨析
1 受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,关键取决于相对另一物体是否有相对运动趋势。
2 静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,即静摩擦力不一定是阻力。方向与物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成一定夹角。
3 皮带不打滑说明皮带与轮接触处,皮带相对于轮静止,静摩擦力对主动轮是阻力,对从动轮是动力。
【针对训练】
3.(静摩擦力方向的判断)在某中学秋季田径运动会上,高一2班小李同学奋力拼搏,勇夺男子100 m冠军,图为该同学奔跑途中的两个瞬间,用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于Ff1、Ff2的方向,以下说法正确的是( )
甲 乙
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
4.(静摩擦力大小的计算)(多选)如图所示,质量为m的木块在水平推力F的作用下静止在竖直墙壁上,若推力F的大小增加到2F,则( )
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.木块所受墙面的摩擦力方向向下
D.木块所受墙面的摩擦力不变
考点达标
考点一 滑动摩擦力
1.下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力
2.关于由滑动摩擦力公式Ff=μFN推出的μ=,下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.μ与Ff成正比,与FN成反比
D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
3.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等,则木块受到的摩擦力的大小关系是( )
A.Ff甲>Ff乙>Ff丙 B.Ff乙>Ff甲>Ff丙
C.Ff丙>Ff乙>Ff甲 D.Ff甲=Ff乙=Ff丙
4.如图所示,两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F=1 N的两个水平力分别作用在A、B上,则地面对物体B、B对物体A的摩擦力分别为(g取10 m/s2)( )
A.6 N 3 N B.1 N 1 N
C.0 1 N D.0 2 N
5.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?
考点二 静摩擦力
6.下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( )
A.传送带运送货物 B.竖直上升电梯中的乘客
C.运动员跑步 D.用手拿住杯子
7.如图所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的。如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是( )
A.凳子向甲方移动
B.凳子向乙方移动
C.凳子在原地不会被拉动
D.凳子向体重大的同学一方移动
8.(多选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态;现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力逐渐增大
B.容器受到的摩擦力不变
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
9.把一个重力为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直且足够高的粗糙平面墙体上,如图所示,下列表示从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系的图像正确的是( )
A B C D
巩固提升
10.如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b和P、P和桌面之间摩擦力的大小分别用Ff1、Ff2和Ff3表示,则( )
A.Ff1=0、Ff2≠0、Ff3≠0
B.Ff1≠0、Ff2=0、Ff3=0
C.Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3=0
D.Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3≠0
11.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与B的质量之比为( )
A. B.
C. D.
12.某同学用如图所示的装置测量放在粗糙水平桌面上的长金属板B与铁块A间的动摩擦因数,已知铁块A的质量m=1 kg,用水平力F向左拉金属板B,使其相对于A向左运动,稳定时弹簧测力计示数如图所示。则弹簧测力计示数为 N,A、B间的动摩擦因数μ= 。(g取10 m/s2)
13.如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2。现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:
(1)绳的拉力大小;
(2)A对人的摩擦力的大小和方向。
3.2 摩擦力
考点精讲
考点1:滑动摩擦力
1.“相对运动”的意义
滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,“相对运动”可能是因为两个物体一个静止,另一个在运动;可能是因为两个物体一个运动得快,另一个运动得慢;还可能是因为两个物体运动方向相反。所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态,可能是因为另一个物体在运动造成的。
2.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压。
(2)物体间的接触面不光滑。
(3)两物体间存在相对运动。
3.滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
4.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算。
①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。
②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
【例1】 质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N的水平拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动。(g取10 N/kg)
(1)求木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态?
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力是多大?
【分析】 物体在水平拉力作用下在水平面上运动时,物体对地面的压力大小等于物体的重力大小,根据摩擦力公式Ff=μFN求解动摩擦力因数,并用平衡条件列方程,结合受力分析,即可求解。
【解析】 (1)木块做匀速直线运动,
则Ff1=F=6 N
而Ff1=μFN1=μmg,故μ===0.2。
(2)将F的方向改为竖直向上后,木块对水平地板的压力FN2=mg-F=24 N,保持木块做匀速直线运动的拉力,
F′=μFN2=0.2×24 N=4.8 N。
(3)撤去拉力,物体继续向前滑行的过程中,
FN3=mg=30 N
Ff3=μFN3=0.2×30 N=6 N。
【技巧与方法】
求解滑动摩擦力大小的思路
1 判断滑动摩擦力的有无:根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动,确定物体之间是否存在滑动摩擦力。
2 求解方法的选取
①如果物体做匀速直线运动,可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小。
②如果物体做非匀速直线运动,可根据公式Ff=μFN求解滑动摩擦力的大小。
【针对训练】
1.(滑动摩擦力方向的判断)如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1
【解析】A 若v1=v2,则A、B间无相对运动,无滑动摩擦力,故A正确;若v1>v2,则B相对于A向左运动,故B受到向右的滑动摩擦力,A相对于B向右运动,A受到向左的滑动摩擦力,故B、D错误;若v1
A.0.6 N B.1.2 N
C.2.4 N D.3 N
【解析】C A4纸双面都受滑动摩擦力,单面所受滑动摩擦力F=μFN=1.2 N,则拉力至少为2F=2.4 N,故C正确。
考点2:静摩擦力
1.静摩擦力产生的条件
(1)接触面是粗糙的。
(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势。
(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)。
2.四种方法判断静摩擦力的有无
(1)条件判断法:接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。
(2)假设法:假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动,判断思路如下:
(3)力的作用效果判断法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果——平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可据此确定有无静摩擦力。
(4)相互作用判断法:利用力的相互作用性,若甲对乙有静摩擦力,则乙对甲也有静摩擦力,据此可以判断物体是否受静摩擦力。
3.静摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反。
(2)与物体运动的方向可能相同,也可能相反。
4.静摩擦力的大小
(1)探究:如图所示
(2)结论:静摩擦力会随着外力的改变而改变,由二力平衡可知,静摩擦力大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。
静摩擦力有一个最大的限度,即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力的大小范围是0<F≤Fmax。
【点拨】 (1)最大静摩擦力比滑动摩擦力要稍大一点,但在没有特殊说明的情况下,可近似认为两者相等。(2)静摩擦力的大小与正压力无关,但一般情形下,最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
【例2】 如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
【分析】
【解析】C 对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等值反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故选项C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且水平向右,故选项D错误。
【变式训练】
上例中,若将二者一起向左做匀速直线运动改为二者一直静止不动,其他条件不变,分析A、B受到摩擦力的大小和方向。
【解析】 A受到B向右的静摩擦力;B受到A向左的静摩擦力和地面向右的静摩擦力。
【技巧与方法】
静摩擦力与运动的关系辨析
1 受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,关键取决于相对另一物体是否有相对运动趋势。
2 静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,即静摩擦力不一定是阻力。方向与物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成一定夹角。
3 皮带不打滑说明皮带与轮接触处,皮带相对于轮静止,静摩擦力对主动轮是阻力,对从动轮是动力。
【针对训练】
3.(静摩擦力方向的判断)在某中学秋季田径运动会上,高一2班小李同学奋力拼搏,勇夺男子100 m冠军,图为该同学奔跑途中的两个瞬间,用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于Ff1、Ff2的方向,以下说法正确的是( )
甲 乙
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
【解析】C 在该同学奔跑途中,后脚用力向后蹬地,人才向前运动,正是由于地面给后脚向前的静摩擦力,才使该同学能向前运动。而当前脚向前跨时,地面给前脚向后的静摩擦力,该同学才不会向前滑动,所以前脚受到地面向后的静摩擦力,故C正确。
4.(静摩擦力大小的计算)(多选)如图所示,质量为m的木块在水平推力F的作用下静止在竖直墙壁上,若推力F的大小增加到2F,则( )
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.木块所受墙面的摩擦力方向向下
D.木块所受墙面的摩擦力不变
【解析】AD 由于木块是静止的,所以木块与墙面之间的摩擦力为静摩擦力,木块在水平方向上受到推力F和墙对它的弹力FN,它们是一对平衡力,即FN=F,则当F增加到2F时,FN也增加到2F,A正确;在竖直方向上,木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力,即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块的重力大小,方向与重力的方向相反,即沿墙面向上,B、C错误,D正确。
考点达标
考点一 滑动摩擦力
1.下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力
【解析】D 由定义可知,要有摩擦力产生,必须两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),故选项A错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D正确;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,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B、C错误。
2.关于由滑动摩擦力公式Ff=μFN推出的μ=,下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.μ与Ff成正比,与FN成反比
D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
【解析】D 动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙情况及材料决定,与摩擦力Ff和压力FN无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数μ也就确定了,选项D正确。
3.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等,则木块受到的摩擦力的大小关系是( )
A.Ff甲>Ff乙>Ff丙 B.Ff乙>Ff甲>Ff丙
C.Ff丙>Ff乙>Ff甲 D.Ff甲=Ff乙=Ff丙
【解析】D 物体在三种情况下所受摩擦力均为滑动摩擦力,由Ff=μFN=μmg知,物体在三种情况下所受摩擦力大小相等,选项D正确。
4.如图所示,两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间的动摩擦因数均为0.3,同时用F=1 N的两个水平力分别作用在A、B上,则地面对物体B、B对物体A的摩擦力分别为(g取10 m/s2)( )
A.6 N 3 N B.1 N 1 N
C.0 1 N D.0 2 N
【解析】C 以A、B整体为研究对象进行受力分析,可知地面对B的摩擦力为零;再以A为研究对象进行受力分析,Ffmax=μmg=3 N>1 N,可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反,即为1 N,所以选项C正确。
5.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?
【解析】 以木块1为研究对象,它所受到的摩擦力为
F=μFN=μm1g
根据二力平衡条件,弹簧弹力
T=F=μm1g
而根据胡克定律T=k(d-L)
解得两木块之间的距离
d=+L。
考点二 静摩擦力
6.下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( )
A.传送带运送货物 B.竖直上升电梯中的乘客
C.运动员跑步 D.用手拿住杯子
【解析】B 传送带运送货物,货物有下滑的趋势,货物受摩擦力,A错误;电梯中的人受重力和支持力,没有相对滑动趋势,不受摩擦力,B正确;运动员跑步时,脚向后蹬地,受向前的静摩擦力,C错误;用手拿住杯子,杯子有下滑的趋势,受静摩擦力,D错误。
7.如图所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的。如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是( )
A.凳子向甲方移动
B.凳子向乙方移动
C.凳子在原地不会被拉动
D.凳子向体重大的同学一方移动
【解析】B 甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,但是凳子的右端上面放了四块砖,这样乙与凳子间的压力就大一些,所以最大静摩擦力就大,这就决定了乙与凳子之间不容易滑动,所以凳子向乙方移动,选项B正确。
8.(多选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态;现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力逐渐增大
B.容器受到的摩擦力不变
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
【解析】AC 由题知容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A正确,B错误;水平方向上受力平衡,若最大静摩擦力大于重力时,力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大,故C正确,D错误。
9.把一个重力为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直且足够高的粗糙平面墙体上,如图所示,下列表示从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系的图像正确的是( )
A B C D
【解析】B 开始时由于推力F为零,物体和墙面间没有挤压,则摩擦力为零。物体在重力作用下开始沿竖直墙面下滑,所以开始时为滑动摩擦力。由Ff=μFN=μkt知Ff与时间成正比,当Ff增大到G时,物体具有一定的速度,仍然滑行。随着滑行的继续,Ff大于物体重力G,物体减速,最后物体静止在墙上,摩擦力变为静摩擦力。竖直方向上由二力平衡有Ff=G。静摩擦力与压力无关,物体停下后Ff恒定,故B正确。
巩固提升
10.如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b和P、P和桌面之间摩擦力的大小分别用Ff1、Ff2和Ff3表示,则( )
A.Ff1=0、Ff2≠0、Ff3≠0
B.Ff1≠0、Ff2=0、Ff3=0
C.Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3=0
D.Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3≠0
【解析】C 对物块a分析可知,物块a受到重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此a受到b对它沿接触面向上的摩擦力作用,Ff1≠0;再对a、b构成的整体分析可知,a、b系统整体受到重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此b受到P对它沿接触面向上的摩擦力作用,Ff2≠0;对a、b及P组成的整体分析,由于整体在水平方向上不受外力,因此P不受地面的摩擦力,Ff3=0,故C正确。
11.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与B的质量之比为( )
A. B.
C. D.
【解析】B 滑块B恰好不下滑,则滑块B在竖直方向上受力平衡,设水平力大小为F,有μ1F=mBg,A、B构成的整体处于平衡状态,在水平方向上有F=μ2(mA+mB)g,联立解得=,故B正确。
12.某同学用如图所示的装置测量放在粗糙水平桌面上的长金属板B与铁块A间的动摩擦因数,已知铁块A的质量m=1 kg,用水平力F向左拉金属板B,使其相对于A向左运动,稳定时弹簧测力计示数如图所示。则弹簧测力计示数为 N,A、B间的动摩擦因数μ= 。(g取10 m/s2)
【解析】从题图中知弹簧测力计示数为2.50 N,铁块A受到弹簧的拉力F=2.50 N,由于铁块A处于平衡状态,所以A受到的摩擦力Ff=2.50 N,由Ff=μmg得μ===0.25。
13.如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2。现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:
(1)绳的拉力大小;
(2)A对人的摩擦力的大小和方向。
【解析】 (1)设绳子的拉力大小为FT,木块与地面间的摩擦力大小为FfA,
取人和木块为整体,并对其进行受力分析,如图甲所示,由题意可知
FfA=μ(GA+G人)=200 N
由于系统处于平衡状态,故2FT=FfA,所以FT=100 N。
甲 乙
(2)取人为研究对象,对其进行受力分析,如图乙所示,
由于人处于平衡状态,故Ff人=FT=100 N,方向水平向左。
相关试卷
这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力当堂检测题,共25页。试卷主要包含了“相对运动”的意义,滑动摩擦力产生的条件,滑动摩擦力的方向,滑动摩擦力的大小等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版 (2019)1 质点 参考系同步训练题,共12页。试卷主要包含了质点的特点,实际物体视为质点的常见情况,参考系的四性,下列说法中正确的是等内容,欢迎下载使用。
这是一份高中物理第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试综合训练题,共37页。试卷主要包含了匀变速直线运动的三个基本公式,处理“追及”“相遇”问题的方法等内容,欢迎下载使用。