高一物理課后練習(xí)題:摩擦力(2)
能力提升
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計(jì))夾在英漢字典內(nèi),書對(duì)A4紙的壓力為3N,A4紙與書之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,要把A4紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為( )
A.0.6N B.1.2N
C.2.4N D.3N
答案:C
解析:根據(jù)F=μFN,F(xiàn)=1.2N,因?yàn)榧埖纳舷聝擅娑家艿綍鴮?duì)它的滑動(dòng)摩擦力,所以要把紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為2.4N,C正確。
2.在水平臺(tái)上放一物體,物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺(tái)邊,如圖所示,物體在臺(tái)邊翻倒以前的過程中,臺(tái)面對(duì)物體的摩擦力( )
A.逐漸減小到零 B.保持不變
C.先增大后不變 D.先增大后減小
答案:B
解析:翻倒以前物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變,所以滑動(dòng)摩擦力大小不變。
3.如圖所示,重力G=20N的物體,在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向左運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到大小為10N,方向向右的水平力F的作用,則物體所受摩擦力大小和方向是( )
A.2N,水平向左 B.2N,水平向右
C.10N,水平向左 D.10N,水平向右
答案:B
解析:因物塊向左運(yùn)動(dòng),所以受到的滑動(dòng)摩擦力向右,大小為Ff=μFN=0.1×20N=2N。
4.雜技演員重力為G,用雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑,他所受的摩擦力分別是f1和f2,關(guān)于f1和f2的大小和方向,下列說法正確的是( )
A.f1=G,方向豎直向上 B.f1>G,方向豎直向上
C.f2=G,方向豎直向上 D.f2
答案:AC
解析:雜技演員無論是勻速上攀還是勻速下滑,受到的摩擦力總是與重力相平衡,即與重力大小相等,方向相反,f1、f2的方向都向上,且f1=f2=G,A、C正確。
5.如圖所示,在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知,下列哪些選項(xiàng)是正確的是( )
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)(N)
1 靜止 0.4
2 靜止 0.6
3 直線加速 0.7
4 勻速直線 0.5
5 直線減速 0.3
A.木塊受到的最大摩擦力為0.7N
B.木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6N
C.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到摩擦力大小各不相同
答案:BC
解析:第一和第二次實(shí)驗(yàn)都沒有拉動(dòng)木塊,說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力,第三次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊做加速運(yùn)動(dòng),說明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6N≤Fm<0.7N,故A錯(cuò)B對(duì)?;瑒?dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)情況無關(guān),因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C對(duì)D錯(cuò)。
二、非選擇題
6.(文登市高一上學(xué)期期末)如圖所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上,苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m,磚與墻面、磚與頭的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。要使磚恰好靜止不動(dòng),則武警戰(zhàn)士的頭對(duì)磚施加的水平力為多大?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,磚與磚之間不發(fā)生滑動(dòng)。)
答案:2mgμ
解析:以四塊磚為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析磚恰好靜止不動(dòng),則磚所受到的摩擦力剛好達(dá)到最大,
即f1=f2=μF
又f1+f2=4mg
聯(lián)立上式可得F=2mgμ
即武警戰(zhàn)士施加的水平力為F=2mgμ
7.(大連市2013~2014學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上,用一原長(zhǎng)為8cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體,當(dāng)其剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為11cm,當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為10.5cm,已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m。求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大?
(2)物體所受的滑動(dòng)摩擦力為多大?
(3)物體與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(g均取10m/s2)
答案:(1)6N (2)5N (3)0.25
解析:(1)當(dāng)物體剛開始被拉動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx1=11cm-8cm=3cm,根據(jù)胡克定律可得:彈簧的彈力為:F1=kΔx=200N/m×0.03m=6N,此時(shí)物體所受的最大靜摩擦力等于彈簧的彈力,即Ffmax=6N。
(2)當(dāng)物體勻速滑動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx2=10.5cm-8cm=2.5cm,根據(jù)胡克定律可得:彈簧的彈力為:F2=kΔx2=200N/m×0.025m=5N,此時(shí)物體所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的彈力,即Ff=5N。
(3)由滑動(dòng)摩擦力公式可得:Ff=μFN=μmg,求得μ=0.25。
