滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大,物体接触面越粗糙,产生的滑动摩擦力就越大。查字典物理网整理了摩擦力专题练习,请大家练习。
一、选择题(在题后给的选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~9题有多项符合题目要求.)
1.A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
【答案】]A
【解析】对A、B整体受力分析如图所示,滑动摩擦力f使整体产生加速度a,a等于g不变,对B受力分析知,B所受静摩擦力f=mBa=mBg,大小不变,方向向左,故A正确,B、C、D错误.
2.一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()
A.-1 B.2-
C.- D.1-
【答案】B
【解析】当用F1拉物块时,由平衡条件,可知F1cos 60(mg-F1sin 60当用F2推物块时,又有F2cos 30(mg+F2sin 30),又F1=F2,求得==2-,选项B正确.
3.(2015年山东模拟)一个质量为m的滑块静置于倾角为30的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30.则()
A.滑块可能受到三个力作用
B.弹簧一定处于压缩状态
C.斜面对滑块的支持力大小可能为零
D.斜面对滑块的摩擦力大小可能小于mg
【答案】A
【解析】将滑块隔离受力分析,由平衡条件可知斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg,有摩擦力就一定有弹力,故斜面对滑块的支持力大小不可能为零,选项C、D错误;弹簧可能处于原长,没有弹力,弹簧也可能处于压缩或伸长状态,故选项A正确,B错误.
4.如图K2-2-4所示,重80 N的物体A放在倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm、劲度系数为1 000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若滑块与斜面间的最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数不可能为()
图K2-2-4
A.10 N B.20 N C.40 N D.60 N
【答案】D
5.(2015年河源模拟)A、B、C三个物体如图K2-2-5放置在水平面上,所有接触面均不光滑,有一个水平向右的力F作用在物体C上,使A、B、C一起向右做匀速运动,则()
图K2-2-5
A.B对A的静摩擦力方向水平向左
B.B对A的静摩擦力方向水平向右
C.C对A的静摩擦力方向水平向左
D.C对A的静摩擦力方向水平向右
【答案】AD
【解析】物体B相对地面水平向右运动,所受地面的滑动摩擦力方向向左,因B匀速运动,故A对B的静摩擦力方向水平向右,从而B对A的静摩擦力方向水平向左,选项A正确、B错误;物体A水平向右匀速运动,B对它的静摩擦力方向水平向左,因而C对A的静摩擦力方向水平向右,选项C错误、D正确.
6.(2015年开封二模)质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,则斜面与地面间()
A.没有摩擦力
B.摩擦力的方向水平向左
C.支持力为(M+m)g
D.支持力小于(M+m)g
【答案】BD
【解析】整体受力分析,根据共点力平衡得,地面的摩擦力f=Fcos ,方向水平向左.支持力的大小N=(M+m)g-Fsin ,小于(M+m)g.故BD正确,A、C错误.
7.水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为.下列说法正确的是()
A.物体A一定受到4个力的作用
B.物体A受到的摩擦力大小为Fsin
C.拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上
D.物体A受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】AC【解析】物体在水平地面上做匀速直线运动,则其一定处于平衡状态,对物体受力分析如图所示,知物体受4个力,选项A正确;物体受力平衡,则有f=Fcos ,G=FN+Fsin ,选项B、D错误;由图知G与FN的合力竖直向下,由平衡知识得F与f的合力方向必竖直向上,选项C正确.
8.在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则从下表分析可知()
实验次数 小木块的运动状态 弹簧测力计读数(N) 1 静止 0.4 2 静止 0.6 3 加速 0.7 4 匀速 0.5 5 减速 0.3 A.木块受到的最大摩擦力为0.7 N
B.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 N
C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有两次是相同的
【答案】BC
【解析】 本题可确定最大静摩擦力大于或等于0.6 N,也能判断滑动摩擦力为0.5 N且不变,故B、C正确.
9.A是一质量为M的盒子,B的质量为,用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为的斜面上,B悬于斜面之外,处于静止状态.现在向A中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中()
图K2-2-9
A.绳子拉力的大小不变,恒等于Mg
B.A对斜面的压力逐渐增大
C.A所受的摩擦力逐渐增大
D.A所受的摩擦力先增大后减小
【答案】AB
二、非选择题
10.物体A、B的质量mA=6 kg,mB=4 kg,A与B、B与地面之间的动摩擦因数都为=0.3,在外力F作用下,A和B一起匀速运动,求A对B和地面对B的摩擦力的大小和方向(g取10 m/s2).
【答案】15 N,方向向右 30 N,方向向左
【解析】因为A、B一起在地面上运动,所以A与B间是静摩擦力,而B与地面间是滑动摩擦力,所以有
F地B=(mA+mB)g=0.3(6+4)10 N=30 N.
F地B的方向与相对运动方向相反,即向左.
整体受力分析知F=F地B=30 N,对A物体有FT-FBA=0,其中FT为绳的拉力,大小为FT==15 N解得FBA=15 N,方向向左,根据牛顿第三定律知,A对B的摩擦力大小为FAB=FBA=15 N,方向向右.
11.(2015年惠阳调研)在建筑装修中,工人用质量为5.0 kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数相同.(g取10 m/s2)
图K2-2-11
(1)当A受到水平方向的推力F1=25 N 打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数.
(2)若用A对倾角=37的斜壁进行打磨(如图K2-2-11所示),当对A施加竖直向上的推力F2=60 N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长大于2 m)所需时间为多少?(sin 37=0.6,cos 37=0.8)
【答案】(1)0.5 (2)2 s
【解析】(1)当A做匀速直线运动时,有F1=f1,
FN1=mg,
f1=FN1.
代入数据,得=0.5.
(2)当A在斜壁上运动的过程中,有(F2-mg)cos -f=ma,
(F2-mg)sin -FN=0,f=FN,
得(F2-mg)cos (F2-mg)sin =mA.
代入数据,得a=1 m/s2.
又根据s=at2,得2=1t2,即t=2 s.
12.如图K2-2-12所示,在倾角为的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为
图K2-2-12
【答案】 mg mg
【解析】因为
若物体在力F的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力且此时F最小,对物体受力分析,如图所示,由平衡条件,有
mgsin =Fcos +f1,①
N=mgcos +Fsin ,②
f1=N,③
由①②③,得
Fmin= mg.
若物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力且此时F最大,对物体受力分析,如图所示,由平衡条件,有
mgsin +f2=Fcos ,④
N2=mgcos +Fsin ,⑤
f2=N2.⑥
由④⑤⑥,得
Fmax= mg.
所以 mg mg.
摩擦力专题练习及答案的内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。
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