2019-2020年高中物理 3.3 摩擦力課時提升作業(yè) 新人教版必修1 .doc

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2019-2020年高中物理 3.3 摩擦力課時提升作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號后標(biāo)出) 1.下列現(xiàn)象中,哪些物體受到了滑動摩擦力的作用(　　) A.同學(xué)們在操場的跑道上跑步鍛煉身體時的腳 B.同學(xué)們在飲水機(jī)上接水時手拿著的水杯 C.慢慢行駛在校園內(nèi)的汽車的輪胎 D.同學(xué)們考試過程中寫字時的鋼筆筆尖 【解析】選D。A、B、C選項(xiàng)中,兩個物體的接觸面沒有發(fā)生相對運(yùn)動,物體所受的摩擦力屬于靜摩擦力;D選項(xiàng)中,鋼筆筆尖在寫字過程中相對紙面滑動,受到的摩擦力為滑動摩擦力。 2.(xx馬鞍山高一檢測)下列有關(guān)摩擦力的說法正確的是(　　) A.一個物體靜止在另一個物體的表面上,它們之間一定有靜摩擦力 B.滑動摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動方向相反 C.摩擦力可以是阻力也可以是動力 D.由公式μ=可以看出,μ與F成正比,與FN成反比 【解析】選C。根據(jù)靜摩擦力的產(chǎn)生條件知,A錯。滑動摩擦力的方向總是與物體的相對運(yùn)動方向相反,與運(yùn)動方向可能相同,B錯。摩擦力既可能是動力,也可能是阻力,C對。μ僅由接觸物體的材料和接觸面的粗糙程度決定,與其他因素?zé)o關(guān),D錯。 【總結(jié)提升】動摩擦因數(shù)的相關(guān)和無關(guān)因素 (1)相關(guān)因素：接觸面的材料和接觸面的粗糙程度。不同材質(zhì)的物體的動摩擦因數(shù)不同,物體間的接觸面越粗糙,動摩擦因數(shù)越大。 (2)無關(guān)因素。 ①與物體間接觸面積的大小無關(guān); ②與滑動摩擦力、正壓力的有無或大小無關(guān); ③與物體間有無相對運(yùn)動、相對運(yùn)動的速度大小無關(guān)。 3.(多選)(xx沈陽高一檢測)關(guān)于摩擦力,以下說法中正確的是(　　) A.運(yùn)動物體可能受到靜摩擦力作用,但靜止物體不可能受到滑動摩擦力作用 B.靜止物體可能受到滑動摩擦力作用,但運(yùn)動物體不可能受到靜摩擦力作用 C.正壓力越大,摩擦力可能越大,也可能不變 D.摩擦力方向可能與速度方向在同一直線上,也可能與速度方向不在同一直線上 【解析】選C、D。靜摩擦力存在于相對靜止的兩物體之間,滑動摩擦力存在于相對運(yùn)動的兩物體之間,運(yùn)動物體可能受到靜摩擦力作用,靜止物體也可能受到滑動摩擦力作用,故A、B錯誤;由Ff=μFN知,滑動摩擦力與壓力成正比,而靜摩擦力與壓力無關(guān),故C正確;摩擦力方向有可能與速度方向不在一條直線上,比如隨水平轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動的物體,受到的靜摩擦力指向圓盤的圓心,與速度垂直,故D正確。 【變式訓(xùn)練】(多選)(xx大慶高一檢測)關(guān)于摩擦力,下列說法中正確的 是(　　) A.物體受到摩擦力作用時,一定受到彈力的作用 B.只有運(yùn)動的物體才能受到滑動摩擦力,只有靜止的物體才能受到靜摩擦力 C.兩個相互接觸且相對靜止的物體之間一定有靜摩擦力作用 D.在壓力大小一定的情況下,靜摩擦力的大小可以變化 【解析】選A、D。摩擦力產(chǎn)生的前提是兩物體間接觸且擠壓,故物體受到摩擦力作用時,一定受到彈力的作用,A對。無論是靜止的還是運(yùn)動的物體,都可能受到靜摩擦力或者滑動摩擦力,B錯。兩個相互接觸、相對靜止,而且存在相對運(yùn)動趨勢的物體之間才一定有靜摩擦力作用,C錯。靜摩擦力的大小可以在零到最大靜摩擦力之間變化,D對。 4.(xx蘇州高一檢測)水平桌面上一個重200N的物體,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平拉力拉此物體時,物體受到的摩擦力依次為(　　) A.15N,30N,40N　　　　 B.0,15N,15N C.0,20N,40N D.15N,40N,40N 【解題指南】解答該題時先要確定物體在某個力的作用下是靜止還是運(yùn)動,從而確定是哪種摩擦力,繼而用相應(yīng)摩擦力的求解方法去求解。 【解析】選A。根據(jù)Ff=μFN,物體與桌面間滑動摩擦力和最大靜摩擦力為40N,故當(dāng)用15N、30N、80N的水平拉力拉物體時,物體受到的摩擦力依次為15N、30N、40N,故A正確。 5.(多選)(xx宜昌高一檢測)如圖所示,C是水平地面,A、B是兩塊長方形物塊,F是作用在物塊B上沿水平方向的力,物塊A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動。由此可知,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是(　　) A.μ1=0,μ2=0　　　　　 B.μ1=0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0 【解析】選B、D。先以A為研究對象,A不受摩擦力,否則它不可能做勻速直線運(yùn)動,則知A、B間的動摩擦因數(shù)μ1可能為零,也可能不為零;再以整體為研究對象,由平衡條件分析可知,地面對B一定有摩擦力,則B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2一定不為零,故選B、D。 二、非選擇題(15分) 6.如圖所示,在粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的木塊1和2,中間用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與地面間動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時兩木塊之間的距離是多少? 【解析】以木塊1為研究對象,它所受到的摩擦力為 F=μFN=μm1g, 根據(jù)二力平衡條件,彈簧彈力T=F=μm1g, 而根據(jù)胡克定律T=k(d-L) 所以兩木塊之間的距離d=+L 答案：+L (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號后標(biāo)出) 1.關(guān)于力,下列說法正確的是(　　) A.要產(chǎn)生摩擦力必須有彈力 B.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力 C.只有靜止的物體才受到靜摩擦力 D.有些物體不需要發(fā)生形變就可以產(chǎn)生彈力 【解析】選A。摩擦力產(chǎn)生的前提是兩物體間接觸且擠壓,故物體受到摩擦力作用時,一定受到彈力的作用,A對。重力是地球的吸引產(chǎn)生的,但重力與地球?qū)ξ矬w的吸引力又不完全相同,B錯。靜止或運(yùn)動的物體都有可能受靜摩擦力作用,C錯。產(chǎn)生彈力的物體一定發(fā)生了彈性形變,D錯。 2.(xx撫州高一檢測)下面關(guān)于摩擦力的說法正確的是(　　) A.相對運(yùn)動的物體間一定有摩擦力 B.摩擦力的大小跟壓力成正比 C.滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的運(yùn)動方向相反 D.靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體相對運(yùn)動趨勢方向相反 【解析】選D。若接觸面光滑,相對運(yùn)動的物體間也沒有摩擦力,A錯?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c壓力成正比,靜摩擦力的大小與壓力大小無關(guān),B錯?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c物體的相對運(yùn)動方向相反,可能與物體的運(yùn)動方向相同,C錯。靜摩擦力的方向與接觸面相切,與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反,D對。 3.(xx萬州高一檢測)如圖所示,水平傳送帶上放一物體,當(dāng)傳送帶向右以速度v勻速傳動時,物體在輕彈簧水平拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),此時彈簧的伸長量為Δx;當(dāng)傳送帶向右的速度變?yōu)?v時,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時彈簧的伸長量為Δx′。則關(guān)于彈簧前、后的伸長量,下列說法中正確的是(　　) A.彈簧伸長量將減小,即Δx′<Δx B.彈簧伸長量將增加,即Δx′>Δx C.彈簧伸長量不變,即Δx′=Δx D.無法比較Δx和Δx′的大小 【解題指南】解答該題應(yīng)明確以下兩點(diǎn)： (1)物體始終處于靜止,彈簧對它的拉力等于其受到的滑動摩擦力; (2)滑動摩擦力的大小只與動摩擦因數(shù)和物體間的正壓力有關(guān)。 【解析】選C。兩種情況下,物體所受滑動摩擦力大小、方向相同,根據(jù)二力平衡條件,彈簧的彈力不變,彈簧的伸長量不變,C正確。 【總結(jié)提升】滑動摩擦力大小的相關(guān)和無關(guān)因素 (1)滑動摩擦力的大小跟物體間的正壓力成正比; (2)滑動摩擦力的大小跟相互接觸的兩物體的性質(zhì)(材料和接觸面的粗糙程度)有關(guān); (3)滑動摩擦力的大小跟兩物體的接觸面積無關(guān); (4)滑動摩擦力的大小跟兩物體相對滑動的速度大小無關(guān)。 4.(多選)(xx武漢高一檢測)質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上,如圖所示,a受到斜向上與水平面成θ角的力F1的作用,b受到斜向下與水平面成θ角等大的力F2的作用,兩力在同一豎直平面內(nèi),此時兩木塊保持靜止,則(　　) A.a一定受到四個力的作用 B.水平面對b的支持力可能大于2mg C.a、b之間一定存在靜摩擦力 D.b與水平面之間一定存在靜摩擦力 【解析】選A、C。a受重力、支持力、拉力以及b對a的靜摩擦力而處于平衡狀態(tài),故A、C正確。對整體分析,F1與F2大小相等,方向相反,兩力相互抵消,則水平面對b無摩擦力,D錯誤。水平面的支持力FN=2mg,B錯誤。 二、非選擇題(本題共2小題,共22分) 5.(10分)(xx宜昌高一檢測)如圖所示,一重為40N的木塊原來靜止在水平桌面上,某瞬間在水平方向上同時受到兩個方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13N,F2=6N。已知木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求： (1)木塊所受的摩擦力的大小和方向。 (2)當(dāng)只將F1撤去時,木塊受到的摩擦力的大小和方向。 (3)若撤去的力不是F1而是F2,求木塊受到的摩擦力的大小和方向。 【解析】當(dāng)木塊運(yùn)動時受到的滑動摩擦力為F滑=μFN=μG=0.240N=8N,故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8N。 (1)加上F1、F2后,F1和F2相當(dāng)于一個方向向右的F=F1-F2=7N的力。由于F小于最大靜摩擦力,故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),則木塊受到桌面靜摩擦力的作用,大小為7N,方向水平向左。 (2)將F1撤去后,由于F2小于最大靜摩擦力,故木塊仍然保持靜止。由二力平衡知識知,木塊受到的靜摩擦力大小等于F2,即大小為6N,方向水平向右。 (3)撤掉F2后,由于F1大于最大靜摩擦力,則木塊受到的摩擦力為滑動摩擦力,大小為8N,方向水平向左。 答案：(1)7N　水平向左　(2)6N　水平向右 (3)8N　水平向左 【變式訓(xùn)練】如圖所示,靜止在水平面上的物體,所受重力為200N,物體和水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力大小。求下列兩種情況中的摩擦力： (1)給物體施加一個向左、大小為10N的水平拉力; (2)給物體施加一個向左、大小為30N的水平拉力。 【解析】物體所受最大靜摩擦力大小為 Fm=μFN=0.1200N=20N。 (1)當(dāng)F1=10N<20N時,物體保持靜止不動。物體所受摩擦力為靜摩擦力,根據(jù)二力平衡Ff1=F1=10N,方向水平向右。 (2)當(dāng)F2=30N>20N時,物體向左滑動。則物體所受摩擦力為滑動摩擦力,故Ff2=Fm=20N,方向水平向右 答案：(1)10N,方向水平向右　(2)20N,方向水平向右 6.(12分)(xx衡水高一檢測)如圖所示,在水平桌面上放一個重GA=20N的木塊,木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4,使這個木塊沿桌面做勻速運(yùn)動時的水平拉力F為多少?如果再在木塊A上加一塊重為GB=10N的木塊B,B與A之間的動摩擦因數(shù)為0.2,那么當(dāng)A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動時,對木塊A的水平拉力應(yīng)為多少?此時木塊B受到木塊A的摩擦力多大? 【解析】未放上木塊B時,FN=GA=20N,桌面對A的摩擦力為Ff1=μAFN=μAGA=0.420N=8N 根據(jù)二力平衡條件,拉力F=Ff1=8N 加上木塊B后,F′N=GA+GB=20N+10N=30N, 桌面對A的摩擦力為：F′f1=μAF′N=μA(GA+GB)=0.430N=12N,故拉力F′= F′f1=12N 由于A、B兩木塊間無相對運(yùn)動,所以A、B兩木塊間不產(chǎn)生摩擦力,即B受到的摩擦力Ff2=0。 答案：8N　12N　0