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课后作业(十一)
[要点对点练]
要点一:滑动摩擦力
1.关于由滑动摩擦力公式Ff=μF压推出的μ=,下列说法中正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力F压成反比,F压越大,μ越小
C.μ与Ff成正比,与F压成反比
D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
[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Ff和压力F压无关,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,D正确.
[答案] D
2.如图所示,质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行,木板静止,它的质量为M=3m,木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,则木板受桌面的摩擦力大小为( )
A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg
[解析] 木块向左滑动,木板相对于木块向右滑动,木板受到木块向左的滑动摩擦力的大小为Ff1=μmg,因为木板静止,根据二力平衡条件,木板受到地面的静摩擦力方向向右,大小为Ff2=Ff1=μmg,A正确.
[答案] A
3.如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端与桌面边缘的距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力Ff与位移x的关系图线是( )
[解析] 木板运动的前3L内,木板对桌面的压力随x均匀增大,根据Ff=μF压可知,摩擦力随x均匀增大.木板全部滑上桌面到木板右端与桌面边缘的距离为L的过程中,木板对桌面的压力不随x变化,摩擦力不变,D正确,A、B、C错误.
[答案] D
要点二:静摩擦力
4.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻碍物体的运动
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
[解析] 由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,所以A错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不能说成阻碍物体的运动,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力的变化而变化,因此D错误.
[答案] C
5.下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是( )
A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同
C.静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同
D.静止的物体所受静摩擦力一定为零
[解析] 静摩擦力的方向总与物体间的相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向没有必然的联系,静止的物体也可能有相对运动趋势,所以只有选项C正确.
[答案] C
6.用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上,也可能向下
B.铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力
C.铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力
D.B受墙的摩擦力方向可能向上,也可能向下
[解析] 铁块B受A给它的摩擦力方向只能向下,铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力,所以只有B正确.
[答案] B
要点三:对摩擦力的分析与计算
7.质量为50 kg的箱子放在水平地面上,箱子与地面间的动摩擦
因数为0.6,用大小为310 N的水平力推箱子但没有推动,则箱子所受的摩擦力大小为( )
A.30 N B.186 N
C.300 N D.310 N
[解析] 由二力平衡可知,水平方向静摩擦力大小与外力大小相等为310 N.
[答案] D
8.一物块在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A端运动到B端,如图甲所示,这时所受摩擦力为Ff1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端,这时所受摩擦力大小为Ff2,如图乙所示.则Ff1、Ff2的大小关系满足( )
A.Ff1=Ff2
B.Ff1<Ff2
C.Ff1>Ff2
D.上述三种情况都有可能
[解析] 滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关,所以只有A正确.
[答案] A
9.如图所示,当水平拉力为F=40 N时,质量为m=10 kg的木板可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,水平拉力需为60 N,求铁块的质量M.(取g=10
m/s2)
[解析] 当拉力F=40 N时,滑动摩擦力Ff=40 N,木板对水平面的压力F压=mg=100 N.
由Ff=μF压得,动摩擦因数μ==0.4,
当拉力F′=60 N时,滑动摩擦力Ff′=60 N,由Ff′=μF压′得,F压′==150 N.
木板对水平面的压力F压′=(m+M)g,解得M=5 kg.
[答案] 5 kg
[综合提升练]
10.如图所示为某新型夹砖机,它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率.已知某夹砖机能夹起质量为m的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为F压(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度为g,则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( )
A.μ= B.μ=
C.μ= D.μ=
[解析] 由平衡条件可知,两支“手臂”对砖的两个静摩擦力,2Ff=mg,砖与臂之间的摩擦力达到最大静摩擦力,所以有μF压=,即μ=,A正确.
[答案] A
11.物体A的质量为1 kg,置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始,物体以初速度v0向右滑动的同时,受到一个水平向左的恒力F′=1 N的作用,则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图线是下图中的哪一个(取向右为正方向)( )
[解析] 物体在向右滑行时,受到的是滑动摩擦力,Ff=μmg=2 N,方向向左,由于规定向右为正向,故Ff=-2 N;物体减速,速度越来越小,一直到速度为零,此时,由于F′=1 N<Ff,物体应静止,物体受静摩擦力的作用,大小为1 N,方向向右.因此,A图正确.
[答案] A
12.(多选)如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板在水平地面上恰好处于静止状态.若ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则长木板ab受到地面的摩擦力为( )
A.μ1Mg B.μ1(m+M)g
C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
[解析] 由题意可知,长木板在水平地面上恰好处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,长木板与地面间的滑动摩擦力为Ff1=μ1(m+M)g,B正确;木块受到的滑动摩擦力为Ff2=μ2mg,长木板没有动,受力平衡,它受到木块给它的向右的滑动摩擦力和地面给它的向左的静摩擦力,等大反向,所以长木板受地面摩擦力大小为Ff2=μ2mg,C正确.
[答案] BC
13.如图所示,一木板B放在粗糙的水平地面上,木块A放在木板B的上面,A的右端通过轻质水平弹簧与竖直墙壁连接.现用水平力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动,这时弹簧对木块A的拉力大小为T.则下列说法中正确的是( )
A.A和B之间滑动摩擦力的大小等于F
B.木板B受到地面滑动摩擦力的大小等于F+T
C.若木板以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力大小为2T
D.若作用在木板B上的水平力为2F,则地面受到的滑动摩擦力的大小仍等于F-T
[解析] 木块A静止,木板B以速度v向左匀速运动,都属于平衡状态,弹簧对木块A的拉力大小为T,所以B对A的滑动摩擦力大小也为T,A错误;隔离木板B,水平方向三力平衡,可判断木块B受到地面滑动摩擦力的大小等于F-T,B错误;若木板以2v的速度运动,地面和木块A受到的滑动摩擦力都不变,C错误,D正确.
[答案] D
14.某同学利用弹簧测力计测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ.
(1)如图甲、乙是两种实验设计方案,请完成横线上的填空部分.
方案一:如图甲所示,木板B静止在水平桌面上,用手通过弹簧测力计向右拉木块A,使木块A向右匀速运动,读出此时弹簧测力计的示数F,再用弹簧测力计测出木块A的重力G,由平衡条件可知,滑动摩擦力Ff=________,A、B间的正压力F压=________,所以动摩擦因数μ=________;
方案二:如图乙所示,将弹簧测力计C的吊环套在直立固定在桌边的铁钉D上,挂钩端与木块A相连,用力拉平放在桌面上的木板B,使其缓慢向右运动.当A相对地面静止时,A受到的滑动摩擦力Ff等于弹簧拉力(A在B上相对B向左滑动).读出此时弹簧测力计的示数F,即为A所受的滑动摩擦力Ff.
用弹簧测力计测出A的重力G,则A、B间的动摩擦因数μ=________.
(2)从实际操作的可行性角度考虑,你认为上述哪种方案更可行:_________________________________________.
[解析] (1)方案一中木块A向右匀速运动时,由二力平衡知Ff=F,A对B的正压力F压=G,则μ=;同理,方案二中μ=.
(2)在方案一中,弹簧测力计对木块A的拉力只有在木块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小,但这种操作方式很难保证木块A匀速前进;而在第二种方案中,无论木板B如何运动,木块A总是处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于木块A所受滑动摩擦力的大小,故第二种方案更切实可行.
[答案] (1)F G
(2)方案二更切实可行
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