2022年秋高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力課時作業(yè) 新人教版必修1

2022年秋高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力課時作業(yè) 新人教版必修1 基礎(chǔ)夯實 一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題)1(山東省濟南一中20162017學(xué)年高一上學(xué)期月考)關(guān)于摩擦力的下列說法中正確的是(D)A相互擠壓的粗糙物體間一定產(chǎn)生摩擦力B只有靜止的物體才可能受到靜摩擦力，只有運動的物體才有可能受到滑動摩擦力C一個物體在另一個物體表面滑動時，一定受到摩擦力作用D摩擦力可以是阻力也可以是動力解析：相互擠壓的粗糙物體間不一定產(chǎn)生摩擦力，只有相互擠壓的粗糙物體間，存在相對運動或相對運動趨勢時才有摩擦力，故A錯誤；只有相對靜止的物體才可能受到靜摩擦力，只有相對運動的物體才有可能受到滑動摩擦力，故B錯誤；一個物體在另一個物體表面滑動時，如果接觸面粗糙，而又有彈力時才一定有摩擦力，故C錯誤；摩擦力可以是阻力也可以是動力，比如物體輕輕放在水平運動的傳送帶上受到的摩擦力就是動力，故D正確。2(北京師大附中20172018學(xué)年高一上學(xué)期期中)滑塊A和B疊放在傳送帶上，A被細(xì)線連于墻上。如果傳送帶逆時針旋轉(zhuǎn)，滑塊A和B都相對地面靜止，則下列說法正確的是(D)AB受到的靜摩擦力水平向左BA受到的靜摩擦力水平向左C傳送帶的轉(zhuǎn)速變成原來的兩倍，A受到的滑動摩擦力也變成原來的兩倍D無論傳送帶的轉(zhuǎn)速是多少，B都不受摩擦力解析：物體B不受摩擦力，A錯誤，D正確； A受到傳送帶向左的滑動摩擦力，B錯誤；摩擦力與相對速度無關(guān)，只與動摩擦因數(shù)(粗糙程度)和正壓力有關(guān)，C錯誤。3.在水平臺上放一物體，物體與平臺間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺邊，如圖所示，物體在臺邊翻倒以前的過程中，臺面對物體的摩擦力(B)A逐漸減小到零B保持不變C先增大后不變D先增大后減小解析：翻倒以前物體對平臺的壓力不變，所以滑動摩擦力大小不變。4.如圖所示是幽默大師卓別林一個常用的藝術(shù)造型，他身子側(cè)傾，依靠手杖的支持使身軀平衡，下列說法正確的是(BD)A水平地面對手杖沒有摩擦力的作用B水平地面對卓別林有摩擦力的作用C水平地面對手杖的彈力方向沿桿向上D水平地面對卓別林的彈力方向豎直向上解析：假設(shè)地面光滑，手杖將在地面上向右滑動，所以手杖與地面間有相對運動趨勢，地面對手杖有摩擦力作用，A錯，B對。水平地面對手杖的彈力垂直于水平面向上，C錯。水平地面對卓別林的彈力方向豎直向上，D對。5如圖所示，消防戰(zhàn)士正在沿繩進行爬繩練習(xí)，若消防戰(zhàn)士用雙手握住豎直的繩子勻速上攀和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是f1和f2，關(guān)于f1和f2的大小和方向，下列說法正確的是(AC)Af1G，方向豎直向上Bf1>G，方向豎直向上Cf2G，方向豎直向上Df2<G，方向豎直向下解析：消防戰(zhàn)士無論是勻速上攀還是勻速下滑，受到的摩擦力總是與重力相平衡，即與重力大小相等，方向相反，f1、f2的方向都向上，且f1f2G，A、C正確。二、非選擇題6有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示，當(dāng)筆桿豎直放置時，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個200g的砝碼，砝碼靜止時，彈簧壓縮量為2mm。現(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質(zhì)量為800g的書，當(dāng)按鈕壓縮量為2.4mm(未超過彈簧的彈性限度)時，這本書恰好勻速運動。(g取10m/s2)試求：(1)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)；(2)書與桌面間的動摩擦因數(shù)大小。答案：(1)1000N/m(2)0.3解析：(1)由于砝碼處于靜止，則kxmg所以有kN/m1000N/m(2)要使書恰好能勻速運動，則kxmg得0.37.“強臺風(fēng)”是一個巨大的能量庫，其風(fēng)速都在17m/s以上，甚至在60m/s以上。據(jù)測，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級時，垂直于風(fēng)向平面上每平方米風(fēng)力可達(dá)數(shù)千牛頓。臺風(fēng)登陸以后，會給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來一定的危害。不少在臺風(fēng)登陸地區(qū)做新聞報道的記者，需要用繩子系在腰上才能保證不被臺風(fēng)吹走。大風(fēng)真的能把人吹走嗎？為方便研究這一問題，我們只考慮一種簡單情況，即看大風(fēng)能不能把人吹的在地面上滑動。設(shè)某次臺風(fēng)登陸時的風(fēng)力為9級，方向水平風(fēng)速大小可達(dá)到22m/s，經(jīng)過流體阻力測算，在經(jīng)過一個身高為一米七左右人體的面積時所產(chǎn)生的水平風(fēng)力約為164N。假設(shè)這個人重60kg，臺風(fēng)來臨時人站立在水平地面上，人與地面間的滑動摩擦系數(shù)為0.26。試通過計算分析：(g10N/kg)(1)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時，人能不能被吹動？(2)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到76N，站在地上的人受的摩擦力多大？(3)當(dāng)風(fēng)速達(dá)以25m/s時，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到 212N，站在地面的人受的摩擦力多大？答案：(1)能被吹動(2)76N(3)156N解析：(1)人和地面之間的壓力為Nmg600N人和地面之間的最大摩擦力為fN156N因為F>f，所以人能被吹走，(2)當(dāng)風(fēng)力F176N時，由于F1<f所以人不能被吹動，人受到地面給他的力是靜摩擦力其大小為f1F176N(3)當(dāng)風(fēng)力F2212N時，由于F2>f所以人能被吹動，人受到地面給他的摩擦力為滑動摩擦力其大小為f2f摩擦力大小為f2fN156N 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題，35題為多選題)1下列各圖中物體A和B始終保持相對靜止，關(guān)于物體A是否受摩擦力作用及物體A受的摩擦力方向，下列說法正確的是(C)A甲圖中物體A受到向左的摩擦力B乙圖中物體A不受摩擦力C丙圖中物體A不受摩擦力D丁圖中物體A受到向右的摩擦力解析：甲圖所示情況，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，假設(shè)物體A受靜摩擦力作用，根據(jù)二力平衡可知，物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設(shè)是錯誤的，故在甲圖情況下物體A不受摩擦力作用。乙圖所示情況，物體A也處于平衡狀態(tài)，由于物體A受向右的力F的作用，由二力平衡可知，物體A一定受向左的靜摩擦力作用。丙圖所示情況，用力F拉水平地面上的物體B，物體B及其上面的物體A保持相對靜止做勻速直線運動，假設(shè)物體A受靜摩擦力作用，根據(jù)二力平衡可知，物體A的平衡條件被破壞，因此假設(shè)是錯誤的，故在丙圖情況下物體A不受摩擦力作用。丁圖所示情況，由于物體A做勻速直線運動，說明物體A在水平方向上受力平衡，根據(jù)二力平衡可知，物體A在水平方向上一定受到靜摩擦力的作用與F相平衡，靜摩擦力的方向與運動方向相反。綜上所述選項C正確。2.為了測定木塊和豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：用一根彈簧將木塊壓在墻上，同時在木塊下方有一個拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運動，如圖所示?，F(xiàn)分別測出了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G，則動摩擦因數(shù)應(yīng)等于(A)A.B.C.D. 解析：木塊恰好勻速向下運動，說明木塊受力平衡，則有；fGF2fF1解得：，故選A。3.如圖所示，照片中的這位男士騎著一輛搞笑的另類自行車，在騎車人用力蹬車前進的過程中，車輪上黑白兩色的鞋子與地面接觸，它們會受到地面的摩擦力，關(guān)于地面對鞋子施加的摩擦力的方向，下面判斷正確的是(BC)A前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前B前輪黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后C后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向前D后輪白色的鞋子受到的摩擦力方向向后解析：自行車前輪為從動輪，后輪為主動輪，假設(shè)后輪不受摩擦力，則后輪一直轉(zhuǎn)動，但不會向前運動，實際上后輪是向前運動的，所以它必受方向向前的摩擦力；同時，可判知前輪所受摩擦力向后，故正確答案為B、C。4(安徽師大附中20162017學(xué)年高一上學(xué)期期中)物體b在力F作用下將物體a壓向光滑的豎直墻壁，如圖所示，a處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于a受的摩擦力的下列說法中不正確的是(ACD)Aa受的摩擦力有兩個Ba受的摩擦力大小不隨F變化Ca受的摩擦力大小隨F的增大而增大Da受的摩擦力方向始終豎直向下解析：對于a，由于墻壁光滑，只受到b對a的摩擦力，b對a的摩擦力等于a的重力，方向豎直向上，F(xiàn)增大，摩擦力大小不變，始終等于a的重力，故B正確，A、C、D錯誤，本題選錯誤的，故選A、C、D。5(浙江省寧波市諾丁漢大學(xué)附中20162017學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，在探究摩擦力的實驗中，用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運動狀態(tài)與彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示(每次實驗時，木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知，下列哪些選項是正確的是(BC)實驗次數(shù)小木塊的運動狀態(tài)彈簧測力計讀數(shù)(N)1靜止0.42靜止0.63直線加速0.74勻速直線0.55直線減速0.3A木塊受到的最大摩擦力為0.7NB木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6NC在這五次實驗中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的D在這五次實驗中，木塊受到摩擦力大小各不相同解析：第一和第二次實驗都沒有拉動木塊，說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力，第三次實驗時，木塊做加速運動，說明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm，因此可知，最大靜摩擦力范圍0.6NFm<0.7N，故A錯B對?；瑒幽Σ亮εc運動情況無關(guān)，因此第三、四、五次的摩擦力大小相等，故C對D錯。二、非選擇題6.如圖所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上，苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m，磚與墻面、磚與頭的動摩擦因數(shù)均為。要使磚恰好靜止不動，則武警戰(zhàn)士的頭對磚施加的水平力為多大？(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，磚與磚之間不發(fā)生滑動。)答案：解析：以四塊磚為研究對象，進行受力分析磚恰好靜止不動，則磚所受到的摩擦力剛好達(dá)到最大，即f1f2F，又f1f24mg聯(lián)立上式可得F即武警戰(zhàn)士施加的水平力為F7如圖(a)所示，A物體放在水平面上，動摩擦因數(shù)為0.2，物體重10N，設(shè)物體A與水平面間的最大靜摩擦力為2.5N，若對A施加一個由零均勻增大到6N的水平推力F，請在圖(b)中畫出A所受的摩擦力FA隨水平推力F變化的圖線。答案：如圖所示解析：水平推力F2.5N之前，物體未動，物體受靜摩擦力FAF。當(dāng)F>2.5N后，F(xiàn)A變成滑動摩擦力，其大小為FAFNG0.2×10N2N。