物理必修 第一册第三章 相互作用——力2 摩擦力课时训练

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如图所示，一滑块静止在粗糙的水平木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角．在0<θ<90°的过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力
B．滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力
C．滑块始终受到静摩擦力
D．滑块始终受到滑动摩擦力
2．[2023·天津高一上期中]
如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N，则下列说法正确的是( )
A．若撤去F1，木块受到的摩擦力一定为2 N，方向向右
B．若撤去F1，木块有可能滑动
C．若撤去F2，木块受到的摩擦力一定为10 N，方向向左
D．若撤去F2，木块一定会滑动
3．(多选)水平木板上有质量m＝3 kg的物块，受到随时间t按一定规律变化的水平拉力F的作用，如图甲所示，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小如图乙所示，取重力加速度g＝10 m/s2，下列判断正确的是( )
A．t＝1 s时外力F一定等于零
B．t＝7 s时外力F一定等于3 N
C．物块与木板间的动摩擦因数为0.1
D．物块与木板间的动摩擦因数为0.13
4.
如图所示，物体A的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始，物体以一定的初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左、大小恒为F0＝1 N的作用力，则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像正确的是(取向右为正方向，g取10 N/kg)( )
5．(多选)用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零．则物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是下列中的( )
6.
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中所示．求：(g取10 N/kg)
(1)弹簧测力计示数；
(2)A、B间的动摩擦因数．
7．某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧测力计的示数读出．
回答下列问题：
(1)f4＝________N.
(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f­m图线．
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f­m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________．
(4)g取9.80 N/kg，由绘出的f­m图线求得μ＝________ .(保留2位有效数字)
摩擦力的突变及动摩擦因数的测定
1．解析：木板与水平方向夹角较小时，滑块相对木板静止，滑块受到静摩擦力，木板与水平方向夹角达到某一角度时，滑块相对木板下滑，滑块受到滑动摩擦力，故A正确．
答案：A
2．解析：木块开始时在水平方向受三个力而平衡，则有Ff＝F1－F2＝10N－2N＝8N，木块处于静止状态，则说明木块受到的最大静摩擦力大于等于8N．撤去F1后，受到的推力为F2＝2N，小于最大静摩擦力，木块仍能平衡，则所受摩擦力大小为2N，方向向右，A正确，B错误．撤去F2后，受到的推力为F1＝10N，可能大于最大静摩擦力，则木块可能会滑动，C、D错误．
答案：A
3．解析：A对：根据题意可知水平木板表面粗糙，因为物块在水平方向上的摩擦力在t＝1s时为0，若受到不为0的外力F作用，则必定会产生摩擦力，故互相矛盾，因此t＝1s时F＝0.B错：t＝7s时，摩擦力为滑动摩擦力，大小等于3N，但是外力F不一定等于3N．C对，D错：由题图乙可知，物块受到的滑动摩擦力Ff＝3N，因为Ff＝μmg，动摩擦因数μ＝eq \f(Ff,mg)＝eq \f(3N,3kg×10N/kg)＝0.1.
答案：AC
4．解析：物体A向右滑动时，受到地面向左的滑动摩擦力，由Ff1＝μmg，得Ff1＝2N；物体静止后，因受到向左的拉力F0＝1N答案：C
5．解析：物体开始做匀速运动，说明拉力与摩擦力大小相等．从t＝0时刻拉力F开始均匀减小，t1时刻拉力减小为零，速度有两种可能：一是当拉力为零时，物体仍在滑动，物体还受滑动摩擦力作用，则摩擦力Ff大小不变，A正确．二是当拉力为零前，物体已静止，在拉力变化的过程中，开始一段时间内滑动摩擦力的大小不变，当物体静止后所受静摩擦力的大小与拉力大小相等，而此时拉力小于滑动摩擦力，D正确．
答案：AD
6．解析：(1)由图知弹簧测力计示数为2.20N.
(2)铁块A受向右的拉力F＝2.20N，由二力平衡知，铁块A还受向左的滑动摩擦力Ff＝F＝2.20N．据Ff＝μmg得动摩擦因数μ＝eq \f(Ff,mg)＝eq \f(2.20,1×10)＝0.22.
答案：(1)2.20N (2)0.22
7．解析：(1)由题图(b)可读出弹簧测力计的示数f4＝2.75N.
(2)fm图线如图所示．
(3)摩擦力表达式f＝μ(M＋m)g，图像的斜率k＝μg.
(4)fm图线的斜率k＝eq \f(Δf,Δm)＝eq \f(2.93－2.15,0.25－0.05)＝3.9，解得动摩擦因数μ≈0.40.
答案：(1)2.75 (2)如图所示 (3)μ(M＋m)g μg
(4)0.40
A组 基础巩固练
B组 能力提升练
砝码的质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
滑动摩擦力f/N
2.15
2.36
2.55
f4
2.93