2020-2021学年新教材高中物理 第三章 相互作用——力 2 摩擦力分级训练（含解析）新人教版必修第一册.docx

1、2 摩擦力【基础巩固】1.下列关于动摩擦因数的说法正确的是()A.物体质量越大,物体与其他物体间的动摩擦因数就越大B.物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时动摩擦因数比水平放置时要小C.两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与物体间的压力成反比D.物体间的动摩擦因数是由接触面的材料和接触面情况确定的,与滑动摩擦力和压力无关答案:D2.如图所示,质量m=1 kg的滑块与水平面间的动摩擦因数=0.1,滑块还受到大小为5 N、方向水平向右的力F的作用,g取10 m/s2,则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦力()A.大小为5 N,方向水平向右B.大小为5 N,方向水平向左C.大小为1 N,方向水

2、平向右D.大小为1 N,方向水平向左答案:C3.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上,处于静止状态.现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F一定不变D.水平力F必须逐渐增大答案:B4.如图所示,物体A静止在粗糙水平面上,左边用一轻质弹簧和竖直墙相连,弹簧的长度大于原长.现用从0开始逐渐增大的水平力F向右拉A,直到A被拉动,在A被拉动之前的过程中,弹簧对A的弹力F1的大小和地面对A的摩擦力Ff大小的变化情况是()A.F1减小 B.F1增大C.Ff先减小

3、后增大 D.Ff始终减小答案:C5.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为1,A与地面间的动摩擦因数为2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()A.112 B.1-1212 C.1+1212 D.2+1212解析:最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B恰好不下滑时,1F=mBg,A恰好不滑动,则F=2(mAg+mBg),所以mAmB=1-1212,选项B正确.答案:B6.某同学在探究摩擦力的实验中采用了图甲所示的装置,将木块放在水平长木板上,用沿水平方向的力拉长木板,拉力从0开始逐渐

4、增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图像,如图乙所示.已知木块质量为1.0 kg,g取10 m/s2.请回答下列问题: 甲 乙 (1)木块与长木板之间的最大静摩擦力Ffmax为N;(2)木块与长木板间的滑动摩擦力为N;(3)木块与长木板间的动摩擦因数=.解析:(1)由题图乙可知,在04 N随拉力F的增大,摩擦力也增大,可知在拉力大小为04 N时,木块与木板间摩擦力为静摩擦力,则最大静摩擦力为4 N.(2)当拉力达到4 N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间的摩擦力变成了滑动摩擦力.由题图乙可知木块与长木板间的滑动摩擦力为3 N.(3)根据滑动

5、摩擦力公式,得=FfFN=310=0.3.答案:(1)4(2)3(3)0.3【拓展提高】7.(多选)如图所示,物体P放在Q之上,Q在光滑水平面上.弹簧测力计,其左端与物体P相连,右端与墙相连;弹簧测力计右端与Q相连,左端用手水平拉着.当的示数为2 N时,的示数为3 N,则()A.P、Q间一定存在一对滑动摩擦力B.P所受的摩擦力为2 N,Q所受的摩擦力为 3 NC.P、Q所受的摩擦力大小均为2 ND.P、Q所受的摩擦力大小均为3 N解析:对物体P,由二力平衡知识可知物体肯定受到向左的大小为2 N的摩擦力,根据力的作用是相互的,物体P对物体Q肯定有向右的大小为2 N的摩擦力,物体Q受到向左的大小为

6、3 N的拉力,由于地面光滑,地面对物体Q没有摩擦力,故物体Q受力不平衡,向左滑动,P、Q有相对运动,P、Q间摩擦力为滑动摩擦力.选项A、C正确,选项B、D错误.答案:AC8.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物块的质量都是m,绳重及滑轮的轴摩擦不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为()A.4mg B.3mgC.2mg D.mg解析:由题意,P相对桌面向右匀速运动,相对于Q向右匀速运动,以P为研究对象,P受到Q对它的滑动摩擦力Ff1=mg,方向向左,绳对P的拉力

7、F2=Ff1=mg,方向向左,桌面对P的滑动摩擦力Ff3=2mg,方向向左.所以F=Ff1+F2+Ff3=4mg.选项A正确.答案:A9.(多选)如图所示,水平地面粗糙,A、B两同学站在地上水平推墙.甲图中A向前推B,B向前推墙;乙图中A、B同时向前推墙.每人用力的大小都为F,方向水平,则下列说法正确的是() 甲 乙A.甲图方式中墙受到的推力为2FB.乙图方式中墙受到的推力为2FC.甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD.乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析:对于乙图,墙壁在水平方向受到的人的作用力如图a所示(俯视图),此时墙壁所受到的推力为F合=2F.根据力的平衡可知A、

8、B两人受到的静摩擦力均为Ff=F.对于甲图,先以墙壁为研究对象,此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F,如图b所示.然后再以B为研究对象,B同学的受力情况如图c所示,B受到A的推力F和墙壁的作用力F1,由于F=F1,所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用.再以A为研究对象,A同学的受力情况如图d所示,由于A对B的作用力为F,所以B对A的作用力F2=F,根据二力平衡可知A所受地面的摩擦力为Ff=F.选项B、D正确. a b c d答案:BD【挑战创新】10.如图所示,重物A质量为mA=5 kg,重物B质量为mB=2 kg,A与桌面间的最大静摩擦力为Ff=10 N.为使系统处于静止状态,试求拉力F的大小范围.g取10 m/s2.解析:在水平方向上,重物A除了受到向左的拉力F、绳子向右的弹力FT外,还受到桌面的摩擦力.当拉力F取最小值Fmin时,重物A即将向右滑动,所受摩擦力为方向向左的最大静摩擦力Ff.由Fmin+Ff=FT和FT=mBg,可得Fmin=mBg-Ff=210 N-10 N=10 N.当拉力F取最大值Fmax时,重物A即将向左滑动,所受摩擦力为方向向右的最大静摩擦力Ff.由Fmax=FT+Ff和FT=mBg,可得Fmax=mBg+Ff=210 N+10 N=30 N.因而,拉力F的大小范围是10 NF30 N.答案:10 NF30 N