2017-2018学年高中物理 第三章 研究物体间的相互作用 第二节 研究摩擦力课时跟踪训练（含解析）粤教版必修1

第二节 研究摩擦力

[课时跟踪训练]

1．用一个水平力推放在地面上的木箱，但没有推动，则下列判断正确的是( ) A．水平推力小于木箱受到的摩擦力

B．木箱相对于地面的运动趋势的方向与水平力方向相同 C．摩擦力与木箱对地面的压力成正比 D．木箱受到的摩擦力与水平推力相同

解析：水平力推木箱没有推动时，木箱在水平方向上受两个力作用而静止，因此二力平衡。静摩擦力和水平推力大小相等，但静摩擦力不等于水平推力，因为二力相同必须指两个力的三要素完全相同。木箱的运动趋势与静摩擦力方向相反，而与水平推力方向相同，当静摩擦力没有达到最大值时，其数值可以在零到最大值之间变化。

答案：B

2．(双选)关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是( ) A．有弹力一定有摩擦力 B．有弹力不一定有摩擦力 C．有摩擦力不一定有弹力

D．同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向一定垂直

解析：有弹力是产生摩擦力的必要条件之一，若物体间没有弹力，就不会产生摩擦力，所以有摩擦力必有弹力；由于相互接触、挤压的两物体有相对运动或相对运动趋势，并且接触面粗糙，才会产生摩擦力，所以两物体间有弹力，不一定有摩擦力。在同一接触面上产生的摩擦力和弹力，一个沿接触面切线，一个垂直于接触面，它们一定相互垂直。

答案：BD

3．三个质量相同的物体，与水平桌面间的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是( )

A．fB>fA>fC C．fB＝fA＝fC

B．fA

D．不能比较大小

解析：三个物体均受到地面的滑动摩擦力，由f＝μFN，

FN＝mg可知，fB＝fA＝fC，故C正确。

答案：C

4.(双选)一个物体平放在水平面上，受到一个水平推力F的作用，如图1所示。F的大小由零逐渐增大，直到物体刚要开始滑动。

在这一过程中，以下关于静摩擦力的大小和方向的说法中正确的是( ) 图1

A．静摩擦力的大小逐渐增大，当刚要开始滑动时达到最大静摩擦力 B．大小不变，总为f＝μmg

C．方向一直水平向左 D．方向先向左后向右

解析：用力F推物体，在没推动前，物体受静摩擦力作用，静摩擦力的大小随F的增大而增大。当F增大到能推动物体时，物体受到的摩擦为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小f＝μFN＝μmg，故选AC。

答案：AC

5.如图2所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力大小和方向是( )

图2

B．20 N，方向向上 D．100 N，方向向上

A．30 N，方向向上 C．40 N，方向向下

解析：由于木块静止，由二力平衡可得，木板对木块的静摩擦力方向竖直向上，且大小为30 N，故A正确。

答案：A

6.如图3所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为( ) 图3

A．6 N,3 N C．0 N,1 N

B．1 N,1 N D．0 N,2 N

解析：应用整体法，A、B整体水平方向上外力F大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力。以A为研究对象，水平方向上A必受大小与F相等，方向与F相反的静摩擦力。故选项C正确。

答案：C

7．如图4所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体A，连接在一劲度系数为k的弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体A做匀速直线运动， 则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )

A. C.

图4

kF

B.

mg kμmgD. k μmgkμmg解析：设弹簧伸长长度为x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝。故选k项D正确。

答案：D

8.(双选)如图5所示，水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌，每一张的质量均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第1张牌之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张牌之间的

动摩擦因数为μ1，牌间的动摩擦因数均为μ2，第54张牌与桌面间的动摩擦因数为μ3，且有μ1>μ2>μ3。则下列说法正确的是( )

图5

A．第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动 B．第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动 C．第1张牌受到手指的摩擦力向左 D．第54张牌受到水平桌面的摩擦力向左

解析：由题意知，第1张牌受到手指的摩擦力方向向右，C错误；如果第2张牌到第53张牌之间发生了相对滑动，则其中的某一张牌受到的来自于其上方的牌的摩擦力f上必大于其所受来自下方牌的摩擦力f下，牌之间的摩擦因数均为μ2，令每张牌的重力为mg，令f上＝μ2FN，则f下＝μ2(mg＋FN)，总有f下>f上，即从第2张牌到第53张牌之间不可能有相对滑动发生。将第2张牌到第53张牌视为一个整体，该整体受第1张牌的摩擦力向右，由力的相互性知第53张牌对第54张牌的摩擦力向右，则桌面对第54张牌的摩擦力必向左。

答案：BD

9．风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径，当杆在水平方向固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，如图6所示。这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。

图6

解析：风力等于滑动摩擦力，0.5G＝μFN， 又FN＝G，故解出μ＝0.5。 答案：0.5

10．如图7所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木块可以在水平面上匀速前进。若在木块上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力为60 N，求铁块的质量M。(取g＝10 N/kg)

图7

解析：拉力F＝40 N时，滑动摩擦力f＝40 N， 木块对水平面的压力FN＝mg＝100 N， 40

由f＝μFN得，动摩擦因数μ＝＝0.4。

100

当拉力F′＝60 N时，木块对水平面的压力FN′＝(10＋M)g＝100＋10 M， 摩擦力f′＝60 N，由f′＝μFN′得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg。 答案：5 kg

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