2016-2017学年高中物理第3章研究物体间的相互作用第2节研究摩擦力学业分层测评粤教版必修

研究摩擦力 (建议用时：45分钟)学业达标1关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是()A相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用【解析】要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确【答案】D2如图3­2­8运动鞋的底面凹凸不平，汽车的轮胎制作出花纹，这样做的目的是()图3­2­8A美观大方，取悦消费者B增大与地面的接触面积C增大与地面接触的粗糙程度，增大摩擦力D减少与地面接触的粗糙程度，减小摩擦力【解析】运动鞋底部凹凸不平，轮胎制作花纹都是为了增大接触面的粗糙程度从而达到增大摩擦力的作用，故C项正确【答案】C3(2016·广州中大附中高一期中)关于摩擦力，下列说法中正确的是()A只有静止的物体才受到摩擦力B只有运动的物体才受到摩擦力C物体受到摩擦力时，一定受到弹力D摩擦力的方向和相对运动方向垂直【解析】静摩擦力的静指的是相对静止，比如说，在空中你手握着一个可乐瓶子，瓶子受到静摩擦力，而当你握着他水平运动时，瓶子相对地面是运动的，而此时他还是受到静摩擦力，故A错误；比如地面固定一个木板，木板上面有个物体，小物体在木板上运动，虽然木板没动，但是木板也受滑动摩擦力，故B错误；摩擦力产生的条件之一是要有弹力，故C正确；滑动摩擦力和两物体间相对运动方向相反，静摩擦力与两物体间相对运动趋势方向相反我们手持一个水壶水平向前走，静摩擦力竖直向上，而速度方向水平，此时摩擦力的方向和物体的运动方向垂直，故D错误【答案】C4运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受的摩擦力分别为F1和F2，那么()图3­2­9AF1向下，F2向上，且F1F2BF1向下，F2向上，且F1>F2CF1向上，F2向上，且F1F2DF1向上，F2向下，且F1F2【解析】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，大小等于其重力故选项C正确【答案】C5如图3­2­10所示，甲图中小孩用80 N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为f1；乙图中，小孩用100 N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为f2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为f3.若木箱对地面的压力大小为200 N，木箱与地面间动摩擦因数为0.45，则f1、f2、f3的大小分别为()图3­2­10A80 N、100 N、90 NB80 N、100 N、45 NC80 N、80 N、90 ND0、80 N、45 N【解析】甲图中小孩推木箱没推动，木箱受到的是静摩擦力，由二力平衡可知f180 N；乙图中恰能推动木箱，木箱受到的是最大静摩擦力，f2100 N；丙图中木箱受到的是滑动摩擦力f3FN0.45×200 N90 N，故正确答案为A.【答案】A6(多选)下列关于摩擦力的说法，正确的是()A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速【解析】摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能与物体运动方向相反，但一定是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反当滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同时，使物体加速，选项A错误、C正确；当静摩擦力的方向与物体的运动方向相反时，使物体减速，选项B错误、D正确【答案】CD7.2009年10月17日河北选手李雪妹以33.898秒的成绩夺得第十一届全运会500米自行车计时赛冠军，该成绩超亚洲纪录，那么自行车在平直公路上匀速前进时，前后轮所受摩擦力的方向() 【导学号：02890026】图3­2­11A都向后B都向前C前轮向后，后轮向前D前轮向前，后轮向后【解析】自行车匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮顺时针转动，设轮与地面接触处光滑，则轮应加速顺时针转动，说明轮有相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力f1的方向向前；前轮转动是由于前轮受到力的作用，若前轮与地面接触处光滑，则前轮就不会转动，故前轮相对地面有向前运动的趋势，其所受摩擦力向后，如图所示匀速前进【答案】C8重为10 N的木块放在水平面上，用水平方向的力拉木块，同时木块的受力点连接测力的传感器，如图所示，当拉力逐渐增大时，木块先静止后做加速运动，从计算机屏幕上得到木块与水平面间的摩擦力f随拉力F变化的图线如图3­2­12所示根据图线及题意，求：图3­2­12(1)木块所受最大静摩擦力及滑动摩擦力的大小；(2)木块与水平面间的动摩擦因数【解析】(1)由图线可知木块所受最大静摩擦力fmax6.0 N，滑动摩擦力f5.0 N.(2)由fFN，得0.5.【答案】(1)6.0 N5.0 N(2)0.5能力提升9如图3­2­13所示，在水平地面上放一物块，用从零开始逐渐增大的水平拉力Fkt(k为常量)拉着物块沿地面运动，则物块所受的摩擦力随时间变化的图象正确的是()图3­2­13【解析】在开始的一段时间内，Fktfmax，物块静止不动，此时物块受到静摩擦力作用，由二力平衡知识可知fFkt.当Ffmax时，物块开始滑动，物块与地面之间属于滑动摩擦力，由于正压力、动摩擦因数都恒定不变，故滑动摩擦力大小不变且略小于最大静摩擦力，故B项正确【答案】B10如图3­2­14所示，两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的4块相同的砖块，两侧用大小均为F的力水平压木板使砖块静止不动，则第2、3块砖间的摩擦力的大小为()图3­2­14A0 B.mgCmgD2mg【解析】以砖块1、2、3、4整体为研究对象，由于重力作用，整体相对木板有向下运动的趋势，故木板对整体有向上的静摩擦力，根据对称性和二力平衡可知，左右两块木板对整体左右两面有向上的静摩擦力，大小为f1f2，且f1f24mg，则f12mg.再以砖块1、2为整体，1、2整体受的重力为2mg，左侧木板对砖块1、2向上的静摩擦力f12mg，根据平衡条件知砖块2与砖块3之间的接触面上没有静摩擦力，A正确【答案】A11(2016·温州高一质检)某同学用如图3­2­15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m1 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_.(g取10 N/kg)图3­2­15【解析】从题图中知弹簧测力计示数为2.50 N，铁块A受到弹簧的拉力F2.50 N，由于铁块A处于平衡状态，所以A受到的摩擦力f2.50 N由fmg得0.25.【答案】2.500.2512如图3­2­16所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块的重力G6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求：图3­2­16(1)当F25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当F10 N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？(4)当F6 N时，木块受到的摩擦力为多大？【解析】分析木块的受力情况，如图所示(1)、(2)木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，fG6 N，与压力大小无关(3)木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，fFNFNF所以fF0.25×10 N2.5 N.(4)当F6 N时，木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力，所以fF0.25×6 N1.5 N.【答案】(1)6 N(2)6 N(3)2.5 N(4)1.5 N