高中物理 第3章 力與相互作用 3_3 摩擦力學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修1

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3.3 摩擦力 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說(shuō)法正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370139】 A．兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 B．兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 C．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比，與兩物體間的壓力成反比 D．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與滑動(dòng)摩擦力和正壓力無(wú)關(guān) 【解析】　動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與滑動(dòng)摩擦力和正壓力無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 2．(多選)關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370140】 A．有彈力一定有摩擦力 B．有彈力不一定有摩擦力 C．有摩擦力一定有彈力 D．同一接觸面上的彈力和摩擦力的方向一定垂直 【解析】　兩物體間若存在摩擦力，則兩物體間一定存在彈力．而若存在彈力，不一定有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也有可能接觸面光滑，不一定存在摩擦力，故A錯(cuò)，B、C對(duì)．彈力方向總是與接觸面垂直，而摩擦力方向總是與接觸面平行，故兩力一定是垂直關(guān)系． 【答案】　BCD 3．下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是(　　) A．相互接觸的兩物體間一定存在摩擦力 B．相互接觸且有擠壓的兩物體間一定存在摩擦力 C．摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) D．摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反 【解析】　相互接觸擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)是摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件，三個(gè)條件必須同時(shí)滿足，才產(chǎn)生摩擦力，A、B錯(cuò)誤；摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，C正確；摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同，D錯(cuò)誤． 【答案】　C 4．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370141】 A．運(yùn)動(dòng)的物體可能受靜摩擦力作用 B．產(chǎn)生靜摩擦力的兩個(gè)物體間一定相對(duì)靜止 C．靜摩擦力的大小可以用F＝μFN來(lái)計(jì)算 D．摩擦力的大小一定與接觸面上的壓力成正比 【解析】　受靜摩擦力的物體可能是運(yùn)動(dòng)的也可能是靜止的，A項(xiàng)正確．靜摩擦力發(fā)生在只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體間，B項(xiàng)正確．F＝μFN用于計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小，C項(xiàng)錯(cuò)誤．靜摩擦力的大小不一定與接觸面上的壓力成正比．D項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　AB 5．如圖356所示，重50 N的物體，在粗糙的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，同時(shí)物體還受一個(gè)大小為10 N、方向水平向左的拉力F作用，則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是 (　　) 圖356 A．10 N，水平向左 B．20 N，水平向左 C．10 N，水平向右 D．20 N，水平向右 【解析】　物體與水平面間有相對(duì)滑動(dòng)，為滑動(dòng)摩擦力，f＝μN(yùn)＝μG＝10 N，與水平向左的拉力F無(wú)關(guān)，方向與相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)方向相反，即水平向左，選A. 【答案】　A 6．(多選)用手握住一個(gè)油瓶(瓶始終處于豎直方向)，如圖337所示．下列說(shuō)法正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370142】 圖337 A．瓶中油越多，手必須握得越緊 B．手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大 C．不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的 D．以上說(shuō)法都正確 【解析】　用手握住油瓶，油瓶不掉落下來(lái)，表明手對(duì)油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——靜摩擦力的大小由瓶的重力(大小)決定；油瓶變重，它受到的靜摩擦力必須隨之增大，手握得緊一點(diǎn)，相應(yīng)最大靜摩擦力值也就大一些，才能保證油瓶不會(huì)掉落下來(lái)；如果手握得不夠緊，正壓力不夠大，最大靜摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就會(huì)掉下來(lái)，所以A項(xiàng)正確．手握得越緊，手與瓶之間的正壓力越大，最大靜摩擦力值也越大；但是油瓶受到的是靜摩擦力，是與油瓶重力相平衡的靜摩擦力，是一個(gè)定值——等于油瓶的重力．可見(jiàn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；顯然D項(xiàng)也不正確． 【答案】　AC 7．如圖338所示，將棱長(zhǎng)分別為a、2a、3a的同一個(gè)長(zhǎng)方體木塊分別以不同的方式放置在桌面上，長(zhǎng)方體木塊的各個(gè)表面粗糙程度相同．若用彈簧測(cè)力計(jì)牽引木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，示數(shù)分別為F1、F2、F3，則F1、F2、F3之比為(　　) 圖338 A．1∶1∶1　　 B．2∶3∶6 C．6∶3∶2 D．以上都不對(duì) 【解析】　滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面上的壓力成正比，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，因此盡管三種情況下的接觸面積不同，但是木塊對(duì)桌面的壓力是相同的，又由于動(dòng)摩擦因數(shù)相同，所以三種情況下木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相同，所以保持木塊勻速運(yùn)動(dòng)的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小相等．選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 8．重為40 N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜摩擦力為12 N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.如果分別用8 N和16 N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分別為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370143】 【解析】　用8 N的水平力推木箱．推力小于最大靜摩擦力，木箱不動(dòng)，由二力平衡條件可知，木箱受到8 N的靜摩擦力． 用16 N的水平力推木箱，推力大于最大靜摩擦力，木箱運(yùn)動(dòng)，由于豎直方向處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，N＝G，則滑動(dòng)摩擦力f＝μN(yùn)＝μG＝0.2540 N＝10 N. 【答案】　8 N　10 N [能力提升] 9．(多選)如圖339，物體A放在水平地面上，在兩個(gè)水平恒力F1和F2的作用下保持靜止．已知F1＝8 N，F(xiàn)2＝1 N，則(　　) 圖339 A．若去掉F1，A一定靜止 B．若去掉F1，A一定向左運(yùn)動(dòng) C．若去掉F2，A可能靜止 D．若去掉F2，A一定向右運(yùn)動(dòng) 【解析】　初始狀態(tài)對(duì)物體分析，所受摩擦力f＝F1－F2＝7 N，方向水平向左，知最大靜摩擦力fmax≥7 N．若去掉F1，因?yàn)镕2f下 C．f上方向向上，f下方向向上，f上＝f下 D．f上方向向上，f下方向向下，f上>f下 【解析】　當(dāng)隊(duì)員向上爬時(shí)，手和鐵桿之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，在重力的作用下，身體有向下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，此時(shí)隊(duì)員受靜摩擦力，方向向上，大小和重力相等．當(dāng)隊(duì)員勻速下滑時(shí)鐵桿給手的摩擦力方向向上，大小和重力相等，故C正確． 【答案】　C 11．如圖3311所示，用水平力F將一個(gè)木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊所受的重力G＝6 N，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25.問(wèn)： 圖3311 (1)當(dāng)F＝25 N時(shí)，木塊沒(méi)有動(dòng)，木塊受到的摩擦力為多大？ (2)當(dāng)F增大為30 N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？ (3)當(dāng)F＝10 N時(shí)，木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？ (4)當(dāng)F＝6 N時(shí)，木塊受到的摩擦力又為多大？ 【解析】　(1)對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，木塊沒(méi)動(dòng)，說(shuō)明木塊處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡知，木塊受的靜摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f1＝6 N. (2)當(dāng)F增大為30 N時(shí)，木塊與墻壁之間仍然是靜摩擦力，這個(gè)力與重力相平衡，因此f2＝6 N. (3)當(dāng)F＝10 N時(shí)，木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊和墻面之間是滑動(dòng)摩擦力，f3＝μN(yùn)＝0.2510 N＝2.5 N. (4)當(dāng)F＝6 N時(shí)，木塊與墻壁之間仍是滑動(dòng)摩擦力，f4＝μN(yùn)＝0.256 N＝1.5 N. 【答案】　(1)6 N　(2)6 N　(3)2.5 N　(4)1.5 N 12．如圖3312所示，物體A重40 N，物體B重20 N，A與B、A與地的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．物體B用細(xì)繩系住，當(dāng)水平力F＝32 N時(shí)，才能將A勻速拉出，求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370145】 圖3312 【解析】　B雖然靜止，但A和B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此A和B之間有滑動(dòng)摩擦力．由豎直方向受力平衡可知，A和B之間的正壓力等于B的重力，則A和B之間的摩擦力f1＝μGB，A受到摩擦力阻礙A相對(duì)B向右運(yùn)動(dòng)，即A受到摩擦力的方向水平向左．對(duì)A分析，在豎直方向上，A與地面的正壓力等于A和B的重力和，則A和地面之間的摩擦力f2＝μ(GA＋GB)，方向水平向左．由平衡的知識(shí)可知，F(xiàn)＝f1＋f2.聯(lián)立有F＝μ(GA＋2GB)，解得μ＝0.4. 【答案】　0.4