高中物理3.3 摩擦力课后复习题

第3章力与相互作用

3.3　摩擦力

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是(　　)

A.只要压力越大,滑动摩擦力就越大

B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大

C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大

D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大

解析由滑动摩擦力计算式f=μN知,两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数μ及压力N有关,与接触面积及两物体间的相对运动速度无关。

答案D

2.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=,下列说法中正确的是(　　)

A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,f越大,μ越大

B.动摩擦因数μ与压力N成反比,N越大,μ越小

C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大

D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定

解析动摩擦因数由两物体接触面的粗糙程度及材料决定,与压力、接触面积及滑动摩擦力无关,选项A、B、C错误,D正确。

答案D

3.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　)

A.f甲>f乙>f丙 B.f乙>f甲>f丙

C.f丙>f乙>f甲 D.f甲=f乙=f丙

解析滑动摩擦力f=μN,滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及压力有关,三种情况下μ相同,N也相等,故三种情况下的滑动摩擦力大小相等,D正确。

答案D

4.关于静摩擦力,下列说法中正确的是(　　)

A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的

B.静摩擦力总是阻力

C.静摩擦力的方向跟物体间相对滑动趋势的方向相反

D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值

解析静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间,但物体可以是运动的,所以A错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对滑动趋势,方向与物体间相对滑动趋势的方向相反,但可能与运动方向相同,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的外力决定,因此D错误。

答案C

5.

用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,如图所示。关于瓶子所受的摩擦力,下列说法正确的是(　　)

A.握力越大,摩擦力越大

B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关

C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上

D.手越干越粗糙,摩擦力越大

解析只要瓶子静止,根据二力平衡的知识,瓶子在竖直方向上受到的静摩擦力与重力总是等大反向,与握力大小无关。B项正确。

答案B

6.关于摩擦力,下列说法正确的是(　　)

A.人走路时,脚和地面之间的摩擦力是阻碍人运动的

B.运动的物体不可能受到静摩擦力

C.受静摩擦力作用的物体一定是静止不动的

D.摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同

答案D

7.水平地面上静止一铁块,重力为200 N,它与地面间的动摩擦因数为0.3,与地面间的最大静摩擦力为65 N,用80 N的水平力推铁块,此后铁块所受的摩擦力为(　　)

A.60 N B.65 N C.80 N D.0

解析由于推力F=80N>fmax=65N,故铁块运动,此时与地面之间为滑动摩擦力f=μN=0.3×200N=60N,A正确。

答案A

8.(2020安徽安庆期末)如图所示为一同学从t=0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2和t3)的漫画图。假设t1时刻推力大小为5 N,t2时刻推力大小为15 N,t3时刻箱子所受摩擦力大小为20 N,据此,下列说法正确的是(　　)

A.箱子对地面的压力就是箱子的重力

B.t1时刻,箱子所受地面的摩擦力大于5 N

C.t2时刻,箱子所受地面的摩擦力为15 N

D.箱子与地面间的滑动摩擦力小于20 N

解析箱子对地面的压力大小等于重力大小,但两个力性质不同,故A错误;t1、t2两时刻箱子没有推动,箱子处于静止状态,与地面之间的静摩擦力大小与推力大小相等,故B错误,C正确;t3时刻箱子推走了,箱子所受摩擦力为滑动摩擦力,D错误。

答案C

9.

如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在水平放置的物理书内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3,要把A4纸从书中拉出,拉力至少为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)

A.0.9 N B.1.8 N

C.9.0 N D.18 N

解析A4纸与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力,则有f=2μN=2×0.3×3N=1.8N;当拉力等于滑动摩擦力时,拉力最小,所以B正确。

答案B

等级考提升练

10.(多选)运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下的过程中,运动员受到的摩擦力分别为f1和f2,不计空气阻力,那么(　　)

A.f1方向竖直向下,f2方向竖直向上,且f1=f2

B.f1方向竖直向上,f2方向竖直向上,且f1=f2

C.f1为静摩擦力,f2为滑动摩擦力

D.f1为静摩擦力,f2为静摩擦力

解析运动员攀上竖直杆过程中受静摩擦力作用,滑下过程受到滑动摩擦力作用,选项C正确,D错误;运动员向上、向下都是匀速运动,且只受重力和摩擦力的作用,由二力平衡知,运动员所受的摩擦力总是向上,大小等于其重力,选项A错误,B正确。

答案BC

11.一物块m在水平力F拉动下,沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端,如图甲所示,这时物块所受摩擦力为f1;现让传送带逆时针匀速传动,再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端,这时物块所受摩擦力大小为f2,如图乙所示。则f1、f2的大小关系满足(　　)

A.f1=f2

B.f1<f2

C.f1>f2

D.上述三种情况都有可能

解析题图甲、乙两种情况下,物块受到的均是滑动摩擦力,f1=f2=μN=μmg。

答案A

12.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所示。则弹簧测力计示数为　　　　　N,A、B间的动摩擦因数μ=　　　　　。(g取10 m/s2) 

解析从题图中知弹簧测力计示数为2.50N,则铁块A受到的弹簧的拉力F=2.50N,由于铁块A处于平衡状态,所以A受到的摩擦力f=2.50N。由f=μmg得μ==0.25。

答案2.50　0.25

13.如图所示,一个M=2 kg的物体放在固定的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,用一条质量不计的细绳绕过轻质定滑轮和一个m0=0.1 kg的小桶相连。已知M在水平面上受到的最大静摩擦力fmax=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g取10 m/s2,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小:

(1)只挂m0时;

(2)只挂m0,但在M上再放一个M'=3 kg的物体时;

(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时;

(4)只在桶内加入m2=0.5 kg的沙子时。

解析(1)绳子的拉力大小等于小桶的重力大小,因为m0g=1N<fmax,所以M处于静止状态,受静摩擦力作用,由二力平衡得f1=m0g=1N。

(2)在M上再放一个M'=3kg的物体,M仍静止,故受静摩擦力f2=f1=1N。

(3)只在桶内加入m1=0.33kg的砂子,因为(m0+m1)g=4.3N<fmax,故M处于静止状态,所受静摩擦力f3=(m0+m1)g=4.3N。

(4)只在桶内加入m2=0.5kg的砂子,因为(m0+m2)g=6N>fmax,故M处于运动状态,受到滑动摩擦力作用,则f4=μN=μMg=4N。

答案(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N

14.“强台风”是一个巨大的能量库,其风速甚至在60 m/s以上。台风登陆以后,会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害,不少在台风登陆地区做新闻报道的记者,需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。大风真的能把人吹走吗?为方便研究这一问题,我们只考虑一种简单情况,即大风能不能把人吹得在地面上滑动。设某次台风登陆时,水平方向风速大小可达到22 m/s,在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力为164 N。假设这个人重60 kg,台风来临时人站在水平地面上,人与地面间的动摩擦因数为0.26,g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,试通过计算分析:

(1)当风速达到22 m/s时,人能不能被吹动?

(2)当风速达到15 m/s时,吹在人身上的水平风力达到76 N,人受到的摩擦力为多大?

(3)当风速达到25 m/s时,吹在人身上的水平风力达到212 N,人受到的摩擦力为多大?

解析(1)人和地面之间的压力为N=mg=600N,人和地面之间的最大静摩擦力为fmax=μN=156N

因为164N>fmax,所以人能被吹动。

(2)当风力F1=76N时,由于F1<fmax,所以人不能被吹动,人受到地面对他的静摩擦力,其大小与水平风力相等,为f1=F1=76N。

(3)当风力F2=212N时,由于F2>fmax,所以人能被吹动,人受到地面对他的滑动摩擦力,其大小为f2=μN=156N。

答案(1)能　(2)76 N　(3)156 N