2 摩擦力
考点一 滑动摩擦力
1.有关滑动摩擦力的说法正确的是( )
A.相互接触并有相对运动的物体间必有摩擦力
B.两物体之间有滑动摩擦力,则其间必有弹力
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.静止的物体不可能受滑动摩擦力
2.关于μ=,下列说法中正确的是( )
A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
D.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关
3.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示的不同方式放置,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲=F乙=F丙
4.所受重力为500 N的雪橇,在平坦的雪地上用10 N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载500 N的货物,那么,雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力大小是( )
A.10 N B.20 N C.510 N D.500 N
5.(2022·青铜峡市高级中学高一期末)如图,物体在大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用下,沿水平面向右运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=3 kg,g取10 m/s2,可知物体所受摩擦力为( )
A.10 N,水平向右 B.6 N,水平向右
C.10 N,水平向左 D.6 N,水平向左
考点二 静摩擦力
6.(2023·常州市高一期中)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.人正常行走时,鞋底受到滑动摩擦力的作用
B.杂技演员沿竖直杆匀速下滑时,演员受到的摩擦力的方向向下
C.当增大竖直握住静止的酒瓶的手的握力时,酒瓶受到的摩擦力将增大
D.在冰面上洒些细土再走上去就不易滑到,是因为鞋底受到的最大静摩擦力增大了
7.(2023·福州外国语学校高一期中)关于静摩擦力的说法,正确的是( )
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.当两物体间的压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
D.静摩擦力一定是阻力
8.(2022·江苏高二学业考试)如图所示,用F= 50 N的水平推力,将质量为1 kg的物块压在竖直墙面上,当物块静止时所受摩擦力的大小为(g取10 m/s2)( )
A.10 N B.50 N C.60 N D.40 N
9.(2022·黔西南州金成实验学校高一期末)如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左
B.矿泉水瓶相对纸片向左运动
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越小
10.甲图中小明用60 N的水平力推木箱,此时木箱受到的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为F3。已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为( )
A.0 N,100 N,300 N B.60 N,100 N,90 N
C.60 N,100 N,300 N D.0 N,100 N,90 N
11.如图所示,一木块重力为10 N,在F=4 N的水平拉力作用下向右以1 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.木块与水平面间的动摩擦因数为0.2
B.当木块以2 m/s的速度向右做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为4 N
C.当木块以6 m/s的速度向右做匀速直线运动时,它需要的水平拉力大于12 N
D.当用8 N的水平拉力使木块向右运动时,木块受到的摩擦力为8 N
12.重力为200 N的木箱放在水平地板上,至少要用45 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用40 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。求:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax大小;
(2)木箱所受的滑动摩擦力Ff大小;
(3)木箱与地板间的动摩擦因数μ;
(4)如果用15 N的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小。
13.如图所示,物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且A和B恰好处于静止状态。(取g=10 N/kg)
(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数。
(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需要多大的拉力?
(3)若在物体B上放一个质量与物体B质量相等的物体,则物体B受到的摩擦力为多大?
2 摩擦力
1.B [滑动摩擦力的产生需要满足四个条件:接触、挤压、相对运动、不光滑,有滑动摩擦力一定存在弹力,A错误,B正确;滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,与物体相对运动方向相反,而不是与物体的运动方向相反,C错误;静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用,D错误。]
2.D [动摩擦因数与两物体接触面的粗糙程度及材料有关,与正压力、接触面积及滑动摩擦力无关,选项A、B、C错误,D正确。]
3.D [滑动摩擦力Ff=μFN,滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关,与接触面的面积无关,三种情况下μ相同,FN也相等,故三种情况下的滑动摩擦力大小相等,故选D。]
4.B [由题意可知,μ====0.02,如果雪橇再载500 N的货物,则雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力Ff′=μ(mg+m′g)=0.02×1 000 N=20 N。故选B。]
5.D [根据滑动摩擦力公式可得物体所受摩擦力大小为Ff=μmg=6 N,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向左,D正确。]
6.D [人正常行走时,鞋底受到静摩擦力的作用,故A错误;杂技演员沿竖直杆匀速下滑时,演员受到向上的摩擦力,大小和重力相等,故B错误;当增大竖直握住静止的酒瓶的手的握力时,最大静摩擦力增大,但是酒瓶受到的实际摩擦力仍等于重力大小,大小是不变的,故C错误;在冰面上洒些细土再走上去就不易滑到,是因为鞋底和接触面间的最大静摩擦力增大了,故D正确。]
7.C [当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A错误;受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,B错误;当两物体间的压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力,C正确;当静摩擦力的方向与运动方向相同时,静摩擦力是动力,D错误。]
8.A [物块保持静止,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,即Ff=mg=1×10 N=
10 N,故选A。]
9.B [纸片相对矿泉水瓶向右运动,故矿泉水瓶相对纸片向左运动,则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右,故A错误,B正确;将纸片拉出过程中,纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式Ff=μFN,可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关,与纸片运动的快慢无关,故C、D错误。]
10.B [用60 N的水平力没推动,木箱受力平衡,静摩擦力等于推力,F1=60 N;用100 N的水平力恰好能推动,此时木箱受到的静摩擦力达到最大值,即F2=100 N;木箱运动之后,木箱受到的滑动摩擦力F3=μFN=90 N,故选B。]
11.B [重力为10 N的木块在F=4 N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,则Ff=F=4 N,FN=G=10 N,所以木块与水平面间的动摩擦因数μ==0.4,故A错误。木块以不同的速度向右做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力Ff=4 N不变,拉力F=Ff=4 N不变,故B正确,C错误。当用8 N的水平拉力使木块向右运动时,木块受到的滑动摩擦力仍为4 N,故D错误。]
12.(1)45 N (2)40 N (3)0.2
(4)15 N
解析 (1)至少用45 N的水平推力推木箱,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax=45 N。
(2)用40 N的水平推力,可以使木箱做匀速运动,则木箱受到的滑动摩擦力Ff=40 N。
(3)因Ff=μF压=μG,
故μ===0.2。
(4)当推静止木箱的力为15 N时,由于推力小于最大静摩擦力,木箱仍保持静止,故此时的摩擦力大小为15 N。
13.(1)0.2 (2)4 N (3)2 N
解析 (1)对物体B受力分析,水平方向受摩擦力和绳的拉力,二力平衡。由于绳的拉力等于mAg,所以μmBg=mAg,解得μ=0.2
(2)对物体B受力分析,水平方向受水平力F、绳的拉力和水平方向的摩擦力,物体B匀速运动,则水平方向F与B受到的摩擦力和绳的拉力之和相等,即F=μmBg+mAg=4 N
(3)物体B静止不动,放上另一物体后,物体B受到的摩擦力仍为静摩擦力,Ff=mAg=2 N。