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3.3 摩擦力
1.下面关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B.相对静止的两物体之间一定有摩擦力
C.物体运动快时受到的滑动摩擦力比运动慢时受到的滑动摩擦力大
D.在水平拉力F作用下沿水平面滑动的物体受到的摩擦力随拉力F的变化而变化
解析:静摩擦力的大小随相对运动趋势方向上的外力的变化而变化,它的大小范围为0≤f≤fmax,A项正确;相对静止的两物体间可能有摩擦力,也可能没有摩擦力,B项错误;滑动摩擦力的大小只与物体和接触面间的动摩擦因数及正压力有关,与它们相对运动速度的大小、相对运动方向上的外力无关。C、D项错误。
答案:A
2.关于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与摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力N成反比,N越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,与正压力N成反比
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μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定,与摩擦力f和压力N无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数μ也就确定了,即是一个定值。
答案:D
3.如图所示,有一质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25 cm、15 cm、8 cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为( )
A.f1>f2>f3 B.f1=f2=f3
C.f1<f2<f3 D.无法比较
解析:由f=μN可知,滑动摩擦力的大小与正压力N有关,而与接触面积的大小无关,所以三种情况下摩擦力大小相等。
答案:B
4.如图所示,用力F把物体压在竖直墙上,此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑,若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为( )
A.μF B.μF+G
C.G D.μG
解析:物体沿墙壁匀速下滑,受到滑动摩擦力作用,则f=μN=μF,物体匀速下滑,由二力平衡可得摩擦力等于物体的重力G,故A、C正确,B、D错误。
答案:A
5.如图所示,在甲图中,小孩用80 N的水平力推木箱,木箱不动,木箱此时受到的静摩擦力大小为F1;在乙图中,小孩用至少100 N的水平力推木箱,木箱才能被推动,木箱与地面间的最大静摩擦力大小为F2;在丙图中,小孩把木箱推动了,若此时木箱与地面间摩擦力大小为90 N,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μ。则F1、F2、μ依次为( )
A.0、8 N、0.45 B.80 N、100 N、0.90
C.80 N、100 N、0.45 D.80 N、80 N、0.90
解析:甲图中木箱水平方向受到推力和静摩擦力,由二力平衡得木箱受到的静摩擦力大小为80 N;乙图中小孩用至少100 N的水平力推木箱,木箱才能被推动,说明木箱与地面间的最大静摩擦力大小为100 N;丙图中,小孩把木箱推动了,木箱和地面间为滑动摩擦力,根据f=μN得μ==0.45
答案:C
6.如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是(A、B间不光滑)( )
A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若是v1<v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若是v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力
解析:当v1=v2时,A、B之间无相对运动,它们之间肯定没有滑动摩擦力;当v1>v2时,以B为参考系,A向右运动,它受到B施加的向左的滑动摩擦力,B则受到A施加的向右的滑动摩擦力;当v1<v2时,以A为参考系,B向右运动,B受到A施加的向左的滑动摩擦力,A受到B施加的向右的滑动摩擦力。
答案:A
7.如图所示,用力F去拉叠放在一起的两物体A、B,但没有拉动,两物体仍然保持静止状态,则( )
A.B物体受到A物体的静摩擦力的作用,方向与F方向相同
B.B物体受到A物体的静摩擦力的作用,方向与F方向相反
C.A物体受到地面的静摩擦力作用,方向与F方向相同
D.A物体受到地面的静摩擦力作用,方向与F方向相反
解析:以B为研究对象,分析A对B的静摩擦力。假设A、B接触面光滑,B仍保持静止,则B不受静摩擦力的作用。
以A为研究对象,分析地面对A的静摩擦力。假设A与地面的接触面光滑,A就向左运动,所以A受到向右的静摩擦力。
答案:D
8.质量为2 kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2 cm,已知弹簧的劲度系数为k=200 N/m。(g取10 N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力的大小。
(2)物体和地板间的动摩擦因数的大小。
解析:(1)物体刚开始运动时受的摩擦力即为最大静摩擦力,由二力平衡可知,此时物体受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,fmax=kx1=200×0.03 N=6 N。
(2)物体和地板间的滑动摩擦力
f=kx2=200×0.02 N=4 N
而f=μN,N=mg,故μ==0.2。
答案:(1)6 N (2)0.2
9.如图所示,水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反。物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物体所受摩擦力的大小和方向。
(2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向。
(3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向。
解析:(1)由题意,物体所受最大静摩擦力为fmax=μN=0.2×40 N=8 N
水平方向上F1-F2=13 N-6 N=7 N
故物体所受摩擦力为静摩擦力
由平衡条件可知:f=7 N,方向水平向右。
(2)若撤去F1,则F2=6 N<fmax=8 N
故物体所受的摩擦力为静摩擦力
由二力平衡可得:f=6 N,方向水平向左。
(3)若撤去F2,则F1=13 N>fmax=8 N
故物体所受的摩擦力为滑动摩擦力
f=μN=0.2×40 N=8 N,方向水平向右。
答案:(1)7 N,水平向右 (2)6 N,水平向左 (3)8 N,水平向右
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。
望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。
山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,看红装素裹,分外妖娆。
江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。
一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,数风流人物,还看今朝。
薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。
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