高中物理-3-2-研究摩擦力规范训练-粤教版必修.doc

【创新设计】2013-2014学年高中物理（粤教版）必修一：3-2 研究摩擦力
(时间：60分钟)　　　　　　　　　　　　　　

知识点一　摩擦力的理解
1．(单选)(2013·深圳高一检测)关于滑动摩擦力的说法，以下正确的是
(　　)．
A．只有运动的物体才受到滑动摩擦力
B．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比
C．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
解析　滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间，但受滑动摩擦力的物体不一定运动，A错．滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比，与重力不一定成正比，B错．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，并不一定阻碍物体的运动，C错、D对．
答案　D
2．(单选)下列有关摩擦力的说法正确的是 (　　)．
A．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力
B．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C．两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力
D．两物体间有摩擦力，就一定有弹力
解析　根据摩擦力产生条件可知：两物体间有摩擦力，一定有弹力，但反之有弹力不一定有摩擦力，A、C错，D对．滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，而不是与运动方向相反．
答案　D[3．(双选)以下说法错误的是 (　　)．
A．摩擦力可以是动力也可以是阻力
B．由公式μ＝可以看出，μ与f成正比，与FN成反比
C．滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同
D．摩擦力方向不可能与运动方向不在一直线
解析　摩擦力的方向与运动方向可以相同也可以相反，还可以成任一夹角摩擦力可以是动力也可以是阻力，故A、C正确．μ与接触面的粗糙程度及物体的材料有关，与f和FN无关，B错．摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，与运动方向无关，故D错误．
答案　BD
知识点二　摩擦力的方向
4．(双选)用一个水平推力向右推放在水平地面上的木箱，没有推动，则下列说法正确的是 (　　)．
A．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同
B．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相反
C．木箱受水平向左的静摩擦力
D．木箱受水平向右的静摩擦力
解析　当用水平推力向右推木箱时，木箱具有沿推力方向即水平向右运动的趋势，故A正确，B错误．木箱受到静摩擦力的方向与相对地面运动趋势的方向相反，故木箱受到水平向左的静摩擦力的作用，故C正确，D错误．
答案　AC
5．(双选)人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是 (　　)．
A．人受的摩擦力的方向是向下的
B．人受的摩擦力的方向是向上的
C．人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大
D．人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大
解析　人受到静摩擦力作用，该力与人的重力二力平衡，即人受到的摩擦力方向向上，大小恒定，等于人的重力，故B、D正确．
答案　BD
6．(单选)某人骑自行车在平直公路上匀速前行，则前后车轮所受摩擦力的方向 (　　)．
A．都向前 B．都向后
C．前轮向前，后轮向后 D．前轮向后，后轮向前
解析　自行车的驱动力
来源于后轮与地面间的摩擦力，即自行车的后轮受到向前的摩擦力，根据二力平衡，前轮受到地面的摩擦指向后方，D正确．
答案　D[
知识点三　摩擦力的计算[
7．(单选)运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时，他所受到的摩擦力分别是f上和f下，那么它们的关系是 (　　)．
A．f上向上，f下向下f上＝f下
B．f上向下，f下向上f上>f下
C．f上向上，f下向上f上＝f下
D．f上向上，f下向下，f上>f下
解析　本题表面上看是滑动摩擦力问题，而实质上是静摩擦力问题，仔细观察后不难发现，运动员在匀速上攀(或匀速下滑)时，他的手与竹竿之间在握住的瞬时是静止的，尽管他的整个身体做匀速直线运动．由受力分析并结合二力平衡的知识不难得出C项正确．
答案　D
8．(单选)一物块m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3－2－7甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时所受摩擦力大小为F2，如图3－2－7 乙所示．则F1、F2的大小关系满足 (　　)．

图3－2－7
A．F1＝F2 B．F1F2 D．上述三种情况都有可能
解析　两种情景下，物块与传送带之间均为滑动摩擦力，只是相对速度不同而已；由滑动摩擦力的计算公式f＝μFN可知，滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，故选A.
答案　A

图3－2－8
9．(单选)一根质量为m，长度为L的均匀长方形木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推木条，当木条经图3－2－8所示位置时，桌面对它的摩擦力为 (　　)．
A．μmg
B.μmg
C.μmg
D．上述选项均不对
解析　压力仍为FN＝mg，所以f＝μmg.故A对．
答案　A

10．质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N 时，木箱做匀速运动，求：
(1)木箱与地面间的动摩擦因数；
(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；
(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小．
解析　(1)当拉力F2＝10.3 N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力f1，根据二力平衡条件有：f1＝F2＝10.3 N
木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱重力，即FN＝mg
根据滑动摩擦力公式f＝μFN，则木箱与地面之间动摩擦因数为μ＝
由上述三个式子联立解得μ＝＝＝0.35.
(2)当拉力F2＝8.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力f2与F1是一对平衡力，则有：f2＝F1＝8.0 N.
(3)当拉力F3＝12.0 N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力．由第一问可以知道，f3＝f1＝10.3 N.
答案　(1)0.35　(2)8.0 N　(3)10.3 N

图3－2－9
11．(单选)如图3－2－9所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，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m做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为重力加速度为g)(　　)．
A. B.
C. D.
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＝.故选项D正确．
答案　D

图3－2－10
12．(单选)把一个重为G的物体，用一个水平力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如图3－2－10所示，从t＝0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是 (　　)．

[
解析　由于物体受的水平推力为F＝kt，由二力平衡得，墙与物体间的压力FN＝kt.当F比较小时，物体所受的摩擦力f小于物体的重力G，物体将沿墙壁下滑，此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，由公式可得，滑动摩擦力f＝μkt.当摩擦力f大小等于重力G时，由于惯性，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力．随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力．物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，最终静摩擦力与重力平衡．故B正确．
答案　B

[
图3－2－11
13．如图3－2－11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，需加的水平拉力为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 N/kg)
解析　拉力F＝40 N时，滑动摩擦力f＝40 N，木板对水平面的压力FN＝mg＝100 N，由f＝μFN得，动摩擦因数μ＝＝0.4.当拉力F′＝60 N时，木板对水平面的压力FN′＝(10＋M)g＝100＋10M，摩擦力f′＝60 N，由f′＝μFN′得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg.
答案　5 kg