物理必修 第一册3.3 摩擦力课时作业

这是一份物理必修 第一册3.3 摩擦力课时作业，共12页。试卷主要包含了如图甲所示，A等内容，欢迎下载使用。
【优质】3.3摩擦力-1同步练习一．填空题1．用20 N的水平力在水平地面上拉重60 N的物体时，物体恰能被拉动；物体运动后只需18 N的拉力即可使物体做匀速直线运动．该物体静止在水平地面上，若用15 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；若用30 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；物体与地面间的动摩擦因数为________． 2．用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体。（1）空气对气球的20N浮力；（2）小孩用与水平方向成30°角斜向右上方．200N的拉力拉小车。 3．
水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°.如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为____________(g取10m/s2)4．质量m=50kg的物体放在水平地面上，要使它由静止开始运动，至少需要对它施加100N的水平拉力，物体与地面之间的最大静摩擦力为______N，若物体沿地面匀速运动时所受水平拉力为98N，物体与地面间动摩擦因数为______。 5．如图甲所示，A．B为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中，容器底面积是正方体下表面积的4倍。开始时刻，A的上表面刚好与水面相平，B在容器底部（未与容器底部紧密接触），A．B之间的绳子绷直，现在沿竖直方向缓慢匀速拉动绳子，A上端绳子的拉力是，随A上升的距离变化的图像如图乙所示，除了连接A．B间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子不会被拉断，绳的质量和体积忽略不计，则正方体A的体积为______；B的密度是______；整个过程中水对容器底部压强的最小值是______。（取）6．用10 N的水平力拉着重50 N的物块在水平地面匀速直线运动，则水平地面对物块的摩擦力大小为____N，物块与水平地面间最大静摩擦力不小于______N，物块与水平地面间的动摩擦因数为______。7．
在两块相同的木板间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块对第3块的摩擦力为_______________8．重500N的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，当用180N的水平力推物体时，物体所受摩擦力大小为________N，当用400N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为________N。9．
如图，固定于竖直面内u=0.1的粗糙斜杆，与水平方向夹角为300，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角a=____，拉力大小F=_____。10．把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，弹簧测力计的示数从0逐渐增大。(1)弹簧测力计的拉力增大到一定值之前，木块都处于静止状态，则木块所受静摩擦力______拉力（填等于．大于．或小于）；(2)在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，移动后拉力会变小。纸团会停在最大拉力处，则这个最大拉力______滑动摩擦力（填等于．大于．或小于）。11．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在______与最大静摩擦力______之间，即______. 12．
如图所示，物块在力 F 作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受的摩擦力 F f 与拉力F 的合力方向应该是_____. 13．有一个倾角为α的斜面固定在水平面上，质量为m的物体沿斜面匀速下滑，在图中画出物体受到的力________。14．定义：两个相互接触的物体，当它们______时，在接触面上会产生一种______的力，这种力叫作滑动摩擦力． 15．如图，小球沿一竖直面内的光滑圆弧轨道下滑，O为圆心。小球除了重力之外还受到_______，并且画出小球在图示位置处的受力示意图______。16．归纳式探究：研究鱼缸侧壁所受的压力：由于液体内部有压强，当鱼缸中盛入液体后，鱼缸侧壁就会受到液体的压力．鱼缸侧壁所受的液体的压力跟什么因素有关呢？下表是小雨在鱼缸中盛入不同的液体进行研究得到的一些数据（其中：ρ为液体密度，L为侧壁长度，H为液体深度，F为侧壁所受压力）：次数ρ/（kg/m3）L/mH/mF/N11.0×1030.10.1521.0×1030.20.11031.0×1030.10.22040.8×1030.20.232（1）F=k______，其中k数值=_____，k单位为_____，（2）在不同的游泳池中注入相同深度的水，游泳池侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图象1中的图线______表示．（3）如图2，拦河大坝的长度L为30m，若大坝能够承受的最大压力F为6×107N，则水深H不能超过______m．17．
当物体从高空下落时，空气阻力会随速度的增大而增大，因此经过一段距离后物体重力和空气阻力平衡而匀速下落，这个速度称为物体下落的稳态速度.为了研究球形物体的稳态速度与球体半径的关系，某小组同学用“娱乐风洞”来模拟实验:如图所示，“娱乐风洞”在一个特定的空间内竖直向上“吹”风，把同种材料制成三个半径为．．的小球分别放人风洞中，调整风速让它们能“飘”在风洞中悬停.记下相应的风速分别为．．，考虑到是模拟实验，该小组同学得到一些初步的结论.(1)该实验表明，球形物体的稳态速度与 _____________(填“球半径”或“球半径的平方”)成正比.(2)稳态速度下落时，物体重力和空气阻力平衡，对于球形物体受到的阻力下列判断正确的是 _________（填序号）.A．阻力与速度成正比B．阻力与球半径的平方成正比C．阻力与“速度和球半径的乘积”成正比18．重10N的物体放在水平地面上，当用2N的水平推力推它时，此物体没有动，这时物体受到的摩擦力大小为________；当用4N的水平推力推它时，此物体做匀速直线运动，这时受到的摩擦力大小为_________，物体和地面之间的动摩擦因数是__________；若改用5N的力使此物体做匀加速直线运动，这时物体受到的摩擦力大小为__________。
参考答案与试题解析1．【答案】15 N18 N0.3【解析】【详解】水平力为20 N时恰能拉动，说明最大静摩擦力Fmax＝20N．若用F1＝15  N的力拉物体，由于F1＜Fmax，故物体不会相对于地面滑动，物体受静摩擦力的作用，由二力平衡得物体此时受到的摩擦力F静＝F1＝15N，又因为物体运动后只需18N的拉力即可使物体做匀速直线运动，故F滑＝18 N，当用F2＝30 N的力拉物体时，F2＞Fmax，物体受滑动摩擦力，大小为F滑＝18 N．又由F滑＝μFN，可得。2．【答案】（1）见解析；（2）见解析【解析】（1）空气对气球的浮力为20N，施力物体是空气，受力物体是气球。力的图示如图甲所示。（2）小孩用与水平方向成30°角斜向右上方．200N的拉力拉小车，施力物体是小孩，受力物体是小车．力的图示如图乙所示。3．【答案】100N【解析】【详解】对绳子上的B点进行受力分析，如下图所示：滑轮受到绳子的作用力应为两端绳子中拉力和的合力因同一根绳子上的张力处处相等，都等于物体的重力，即根据平行四边形定则作图，由于拉力和的夹角为120°，则由几何知识得：=100N，所以滑轮受绳的作用力为100N，方向与水平方向成30°角斜向下。故本题答案为：100N
4．【答案】  (1). 100    (2).  【解析】[1] 要使物体由静止开始运动，至少需要对它施加100N的水平拉力，物体与地面之间的最大静摩擦力100N。[2] 物体沿地面匀速运动时所受水平拉力为98N，则物体受到的滑动摩擦力为98N，根据解得 5．【答案】    ①.     ②.     ③. 【解析】【分析】【详解】[1] 由图乙AB段可知，此过程是物体A出水面的过程，BC段中物体B处于浸没状态，CD段此过程是物体B出水面的过程，根据称重法可知在A点时在B点时可得根据物体A的体积[2][3] 因为物体上升时在C．D间的距离小于A．B间的距离，说明在D点时物体A．B间的绳子断了。E点是绳子断了之后，此时绳端的拉力则因为A．B两物体的体积相同，所以物体A．B浸没时受到的浮力相等，即
 可得B的密度是由图乙可以看出从B到C的过程中拉力的大小不变，由此可知，B点是物体A的下表面刚好离开水面的时候，C点是物体B的上表面刚好到达水面的时候。据此可知：此时水的深度由于在D处时物体B受到的浮力为FB浮′，在D点时可得则正方体的边长根据已知可得容器内部底面枳从C处到D处时液面下降的高度水的最小深度水对容器底部最小压强 6．【答案】10    10    0.2    【解析】[1]当物块匀速运动时，物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，故摩擦力f=F=10N[2]最大静摩擦力不小于滑动摩擦力，所以物块与水平地面间最大静摩擦力不小于10N；[3]根据滑动摩擦力公式可得7．【答案】0N【解析】【分析】（1）对四个砖整体为研究对象，由平衡条件求出木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力．
（2）以第1块砖和第2块整体为研究对象，由平衡条件求解第3块对第2块砖的摩擦力．【详解】将4块砖看成一个整体，对整体进行受力分析，在竖直方向，共受到三个力的作用：竖直向下的重力4mg，两个相等的竖直向上的摩擦力f，由平衡条件可得：2f=4mg，f=2mg。由此可见：第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg。将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析，受竖直向下的重力2mg，木板对第1块砖向上的摩擦力f=2mg；由平衡条件可得二力已达到平衡，第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零。
8．【答案】180    200    【解析】【来源】第一部分摸底卷高一年级第二学期期初摸底卷 【详解】[1]当外力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当外力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积。由题意可知，物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即为0.4×500＝200N。当用180N的水平力推物体时，小于最大静摩擦力，物体处于静止状态，则静摩擦力等于180N；[2]当用400N的水平力推物体时，大于最大静摩擦力，使物体滑动，则滑动摩擦力等于200N；9．【答案】  600  mg【解析】小球匀速运动，由动能定理得，要使拉力做功最小则Wf=0，即摩擦力为0，则支持力为0，分析小球受的各力然后正交分解列方程：垂直斜面方向：，沿斜面方向：，解得，
10．【答案】等于    大于    【解析】（1）[1] 在水平方向上受拉力和摩擦力作用，木块都处于静止状态，则木块所受静摩擦力等于拉力。（2）[2] 当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力，而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以这个最大拉力大于滑动摩擦力。11．【答案】0    Fmax    0<F≤Fmax    【解析】略12．【答案】竖直向上【解析】分析物体的受力情况：重力．地面的支持力．摩擦力和力F，根据平衡条件则知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力．支持力的合力方向相反，而重力．支持力的合力方向竖直向下，则物块受的摩擦力Ff与拉力 F的合力方向竖直向上．点睛：本题实质是平衡条件推论的运用，不能根据作图法分析摩擦力Ff与拉力F的合力方向，作图不准确．
13．【答案】【解析】物体沿斜面下滑过程中，受到竖直向下的重力，沿斜面向上的摩擦力，垂直斜面向上的支持力，三个力作用，如图所示 14．【答案】相对滑动    阻碍相对运动    【解析】略15．【答案】支持力        【解析】[1]小球除了重力之外还受到轨道对小球的支持力[2]受力示意图如图16．【答案】    ①. ρLH2    ②. 5    ③. N/kg    ④. a    ⑤. 20【解析】【分析】【详解】（1）[1][2][3]根据控制变量法的要求，比较第1．2行数据可得，侧壁长度之比等于侧壁所受液体压力之比；比较第1．3行数据可得，液体深度的平方之比等于侧壁所受压力之比；比较第2．4行数据可得，密度之比等于侧壁所受压力之比；综合以上分析可得F=kρLH2选择第1行数据代入公式F=kρLH2可得 （2）[4]由公式可得，深度．液体密度相同时，侧壁受到的压力与侧壁长度成正比；而图1中a表示的是正比例函数，因此游泳池侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图1图象中的图线a表示。
（3）[5]由F=kρLH2可得6×107N=5N/kg×1.0×103kg/m3×30m×H2解得H=20m17．【答案】  球半径的平方  C【解析】（1）同种材料制成的三个球的半径比为1:2:3，稳态速度比为1:4:9，所以球形物体的稳态速度与球半径的平方成正比；（2）根据稳态速度下落时，物体重力和空气阻力平衡，f=mg，即，阻力与“速度和球半径的乘积”成正比，故C正确；
18．【答案】2N    4N    0.4    4N    【解析】[1]根据平衡条件得[2][3][4]运动后，物体受到滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小跟动摩擦因数及正压力有关，所以匀速与加速时摩擦力一样，都是4N，根据动摩擦力公式得解得