2022-2023學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 3-3 摩擦力課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1

2022-2023學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 3-3 摩擦力課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1A組：合格性水平訓(xùn)練1摩擦力概念下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是()A摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比C運(yùn)動(dòng)著的物體不可能受靜摩擦力作用，只能受滑動(dòng)摩擦力作用D靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反答案D解析摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向可以相同也可以相反，故A錯(cuò)誤；靜摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，故D正確；靜摩擦力存在于相對(duì)靜止的物體間，物體可以是靜止的，也可以是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力成正比，靜摩擦力與正壓力無關(guān)，最大靜摩擦力與正壓力成正比，故B錯(cuò)誤。2.摩擦力理解如圖所示，攀巖運(yùn)動(dòng)員雙手緊握豎直繩勻速攀上和勻速滑下時(shí)，所受的摩擦力分別為F1和F2，則下列情況中正確的是()AF1向下，F(xiàn)2向上，且F1F2BF1向下，F(xiàn)2向上，且F1>F2CF1向下，F(xiàn)2向上，且F1<F2DF1向上，F(xiàn)2向上，且F1F2答案D解析運(yùn)動(dòng)員無論是勻速上爬，還是勻速下滑，在豎直方向上只受到兩個(gè)力：重力和摩擦力，且二力等大、反向。即兩種情況下運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力大小相等，方向均是豎直向上的，故D正確。3.摩擦力理解(多選)如圖所示，人用手握住一個(gè)油瓶，并確保能使油瓶靜止在豎直方向上，以下說法中正確的是()A手握得越緊，油瓶受的摩擦力就會(huì)越大B手握得越緊，油瓶與手之間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)越大C手握得越緊，油瓶與手之間的最大靜摩擦力就會(huì)越大D往油瓶里添油，油瓶受的摩擦力會(huì)增大答案CD解析瓶子一直靜止，因此無論手握多緊，靜摩擦力都始終和重力相等，重力增加，摩擦力增加，A錯(cuò)誤，D正確；動(dòng)摩擦因數(shù)只與物體的材料以及粗糙程度有關(guān)，所以B錯(cuò)誤；最大靜摩擦力與正壓力成正比，C正確。4.摩擦力計(jì)算如圖所示，一質(zhì)量為m的木板置于水平地面上，其上疊放一質(zhì)量為m0的磚塊，今用水平力將木板從磚下抽出，則該過程的木板受到地面的摩擦力為(已知m與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，m0與m間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2)()A1mg B1(m0m)gC2mg D2(m0m)g答案B解析滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式FFN，題中水平地面所受壓力的大小為(m0m)g，動(dòng)摩擦因數(shù)為1，所以其滑動(dòng)摩擦力大小為1(m0m)g，故B正確。5摩擦力計(jì)算水平桌面上一重為200 N的物體，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物體時(shí)，物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()A15 N30 N40 N B15 N30 N80 NC0040 N D40 N40 N40 N答案A解析物體與桌面間的最大靜摩擦力Fmmg40 N，故F115 N<Fm，物體受靜摩擦力Ff1F115 N；F230 N<Fm，物體受靜摩擦力Ff2F230 N；F380 N>Fm，物體受滑動(dòng)摩擦力Ff3mg40 N，故A正確。6摩擦力方向如圖所示，汽車B在水平路面上以相對(duì)于地面的速度v1向右運(yùn)動(dòng)，車上的貨物A以相對(duì)于地面的速度v2向右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是()A若v1<v2，貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力B若v1<v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力C若v1>v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力D若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力答案B解析若v1<v2，貨物A相對(duì)于汽車B向右滑動(dòng)，貨物受到汽車B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力，汽車B受到貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確；若v1>v2，貨物A相對(duì)汽車B向左滑動(dòng)，受到汽車B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力，汽車B受到貨物A所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力，故C、D錯(cuò)誤。7.摩擦力的計(jì)算(多選)如圖所示，木塊A、B分別重50 N和60 N，它們與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2 cm，彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)?，F(xiàn)用F1 N的水平拉力作用在木塊B上，力F作用瞬間()A木塊B所受摩擦力大小是9 NB木塊B所受摩擦力大小是7 NC木塊A所受摩擦力大小是12.5 ND木塊A所受摩擦力大小是8 N答案AD解析彈簧彈力大小F彈kx400×0.02 N8 N，所以木塊A所受摩擦力大小fAF彈8 N，C錯(cuò)誤，D正確；木塊B所受摩擦力大小fBF彈F8 N1 N9 N，A正確，B錯(cuò)誤。8.摩擦力的計(jì)算質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖所示。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平推力，g10 N/kg，求：(1)當(dāng)推力大小為5 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力大??；(2)當(dāng)推力大小為12 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力大小。答案(1)5 N(2)10 N解析在地面上，F(xiàn)Nmg，則滑動(dòng)摩擦力(最大靜摩擦力Fmax)大小為FmaxFNmg0.5×2×10 N10 N。(1)當(dāng)推力F5 N時(shí)，F(xiàn)<Fmax，物體靜止，則由二力平衡知F靜F5 N。(2)當(dāng)推力F12 N時(shí)，F(xiàn)>Fmax，物體滑動(dòng)，則F滑F(xiàn)Nmg10 N。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9.綜合(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。下列說法正確的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC當(dāng)F>2(mM)g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)D無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)答案AD解析由于木塊在木板上運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到木板的滑動(dòng)摩擦力的作用，其大小為1mg，木板受木塊的滑動(dòng)摩擦力也為1mg。又由于木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板在水平方向上受到木塊的摩擦力1mg和地面的靜摩擦力的作用，根據(jù)二力平衡，木板受到地面的摩擦力大小為1mg，A正確，B錯(cuò)誤；若增大F的大小，只能使木塊加速運(yùn)動(dòng)，但木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力大小不變，因而也就不可能使木板運(yùn)動(dòng)起來，C錯(cuò)誤，D正確。10摩擦力特點(diǎn)(多選)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)和彈簧測(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()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0.32靜止0.53直線加速0.64勻速直線0.45直線減速0.2A木塊受到的最大摩擦力為0.6 NB木塊受到的最大靜摩擦力可能為0.5 NC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，木塊受到的摩擦力大小各不相同答案BC解析由表中所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，物塊靜止時(shí)，實(shí)驗(yàn)中的最大拉力為0.5 N，則最大的靜摩擦力至少應(yīng)大于或等于0.5 N，A錯(cuò)誤，B正確；由表中所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，在這五次實(shí)驗(yàn)中，第3、4、5次實(shí)驗(yàn)小木塊受滑動(dòng)摩擦力，它們的大小是相同的，C正確，D錯(cuò)誤。11摩擦力的計(jì)算用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定木塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，如圖甲、乙所示。(1)為了用彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)表示滑動(dòng)摩擦力，兩種情況中木塊A是否都一定要做勻速運(yùn)動(dòng)？(2)若木塊A在拉力FT的作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，甲圖中A、B間摩擦力是否等于拉力FT?(3)若A、B的重力分別為100 N和150 N，甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為60 N(當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí))，拉力FT110 N，求A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)。答案(1)見解析(2)見解析(3)0.4解析(1)甲圖中只要木塊A相對(duì)B滑動(dòng)即可，而乙圖中的木塊A只能做勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橐覉D中，只有當(dāng)木塊A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力FT才與A、B間摩擦力大小相等。(2)甲圖中，木塊A受上、下兩個(gè)接觸面上摩擦力的作用，故木塊A、B間的摩擦力小于拉力FT。(3)甲圖中，對(duì)木塊B研究，已知Ff60 N，F(xiàn)N150 N，根據(jù)FfFN知：A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。12.摩擦力的計(jì)算如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M2 kg的物體放在粗糙水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過定滑輪和一個(gè)質(zhì)量為m00.1 kg的小桶相連，已知M受到的最大靜摩擦力Fmax4.5 N，細(xì)繩水平，滑輪上的摩擦不計(jì)，g取10 N/kg，求在以下情況中，M受到的摩擦力的大小。(1)只掛m0處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)；(2)只掛m0但在M上再放一個(gè)M3 kg的物體時(shí)；(3)在桶內(nèi)加入m10.33 kg的砂子時(shí)；(4)在桶內(nèi)加入m20.5 kg的砂子時(shí)。答案(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N(4)4 N解析(1)因?yàn)閙0g1 N<Fmax，M處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力作用，由二力平衡得F1m0g1 N。(2)在M上再放一個(gè)M3 kg的物體，M仍靜止，仍受靜摩擦力F2F1m0g1 N。(3)因?yàn)?m0m1)g4.3 N<Fmax，故M處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力F3(m0m1)g4.3 N。(4)因?yàn)?m0m2)g6 N>Fmax，故物體運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，所以滑動(dòng)摩擦力F4FNMg4 N。