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1、2022年高考物理總復習 第2章 第2課時 摩擦力課時作業(yè)(含解析)
一、單項選擇題
1.(xx·佛山檢測)重為20 N的物體在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向左運動,同時受到一個大小為10 N,方向水平向右的恒力作用,則物體所受的摩擦力的大小和方向為( )
A.2 N,水平向左 B.2 N,水平向右
C.12 N,水平向右 D.8 N,水平向右
【答案】B
【解析】物體受滑動摩擦力,f=μFN=0.1×20 N=2 N,方向與物體相對地面的運動方向相反,向右,B正確,ACD錯誤.
2.如圖1所示,物體A置于傾斜的傳送帶上,它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運動,下列關于物體A在上
2、述兩種情況下的受力描述,正確的是( )
圖1
A.物體A隨傳送帶一起向上運動時,A所受的摩擦力沿斜面向下
B.物體A隨傳送帶一起向下運動時,A所受的摩擦力沿斜面向下
C.物體A隨傳送帶一起向下運動時,A不受摩擦力作用
D.無論A隨傳送帶一起向上還是向下運動,傳送帶對物體A的作用力均相同
【答案】D
【解析】無論傳送帶向上還是向下運動,物體A隨傳送帶勻速運動處于平衡狀態(tài),在重力作用下有相對于傳送帶沿斜面向下的運動趨勢,傳送帶對物體有沿斜面向上的靜摩擦力,根據(jù)平衡條件可得f=mgsin θ,所以D正確.
3.如圖2所示,長方體物塊A疊放在長方體物塊B上,B置于水平地面上.A、B
3、質(zhì)量分別為mA=6 kg,mB=2 kg,A與B之間、B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)用大小為10 N的水平恒力F向右拉A,若最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力,g=10 m/s2,則以下說法正確的是( )
圖2
A.A、B兩物塊將一起沿水平地面勻速運動
B.物塊B保持靜止,物塊A相對B勻速滑動
C.物塊A所受的摩擦力大小為10 N
D.物塊B所受的摩擦力大小為20 N
【答案】C
【解析】A、B間的最大靜摩擦力fA=μmAg=12 N>10 N,物塊B和地面間的最大靜摩擦力為fB=μ(mA+mB)g=16 N,用10 N的水平恒力F向右拉A,A、B均保持靜止,物塊
4、A受到B的摩擦力大小為10 N,B受到A和地面的摩擦力作用,摩擦力大小都是10 N,故C項正確.
4.如圖3所示,位于傾角為θ的斜面上的物塊B由跨過定滑輪的輕繩與物塊A相連.從滑輪到A、B的兩段繩都與斜面平行.已知A與B之間及B與斜面之間均不光滑,若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做勻速直線運動,則B受力的個數(shù)為( )
圖3
A.4個 B.5個
C.6個 D.7個
【答案】D
【解析】對B進行受力分析,它受重力、斜面的支持力、拉力F、細繩沿斜面向上的拉力、物塊A對B的壓力、物塊A與B之間的滑動摩擦力、B與斜面間的滑動摩擦力,因此B共受7個力作用.
5.(xx·鄭州模擬)如圖4
5、甲所示,兩物體A、B疊放在光滑水平面上,對物體A施加一水平力F,F(xiàn)-t關系圖象如圖4乙所示.兩物體在力F作用下由靜止開始運動,且始終相對靜止,則( )
圖4
A.物體A對物體B的摩擦力方向始終與力F的方向相同
B.2~3 s時間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小
C.兩物體做勻變速直線運動
D.兩物體沿直線做往復運動
【答案】A
【解析】因兩物體A、B始終相對靜止,則物體A對B的摩擦力方向始終與力F的方向相同;2~3 s時間內(nèi),力F的大小逐漸增大,則兩物體間的摩擦力逐漸增大;因為F周期性變化,則兩物體做變加速直線運動,且一直向同一方向運動,故A正確.
二、雙項選擇題
6.對于相
6、互接觸的兩個物體之間同一接觸面上的彈力和摩擦力,以下說法中正確的是( )
A.有彈力必有摩擦力
B.有摩擦力必有彈力
C.摩擦力的大小一定與彈力成正比
D.摩擦力的方向與彈力的方向垂直
【答案】BD
【解析】彈力是摩擦力產(chǎn)生的必要條件之一,但有彈力不一定有摩擦力,A項錯,B項正確;摩擦力有靜摩擦力和滑動摩擦力,滑動摩擦力的大小與彈力成正比,但靜摩擦力不一定,C項錯;彈力的方向總是垂直于接觸面而指向被壓或被支持的物體,摩擦力的方向總是沿著接觸面并與接觸面相切,D項正確.
7.卡車上放一木箱,車在水平路面上運動時,以下說法中正確的是( )
A.車啟動時,木箱給卡車的摩擦力向后
7、
B.車做勻速直線運動時,車給木箱的摩擦力向前
C.車做勻速直線運動時,車給木箱的摩擦力為零
D.車突然制動時,木箱獲得向前的摩擦力,使木箱向前滑動
【答案】AC
【解析】車啟動時,卡車及木箱均有向前的加速度,故卡車應給木箱一個向前的摩擦力,其反作用力應向后,故A項正確;勻速運動時,水平方向不受力或合力為零,故B項錯誤,C項正確.車突然制動時,減速運動,故加速度向后,木箱獲得的摩擦力也向后,木箱向前減速滑行,D項錯誤.
8. 如圖5所示,A是傾角為θ的質(zhì)量為M的斜面體,B是質(zhì)量為m的截面為直角 三角形的物塊,物塊B上表面水平.物塊B在一水平推力F的作用下沿斜面勻速上升,斜面體靜止不動
8、.設重力加速度為g,則下列說法中正確的是( )
圖5
A.地面對斜面體A有摩擦力
B.B對A的壓力大小為FN=mgcos θ
C.A對地面的壓力大小為Mg
D.B對A的作用力大小為
【答案】AD
9.如圖6所示,質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B疊放在一起,若它們共同沿固定在水平地面上傾角為α的斜面勻速下滑.則( )
圖6
A.A、B間無摩擦力
B.A、B間有摩擦力,且A對B的摩擦力對B做負功
C.B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tan α
D.B對斜面的摩擦力方向沿斜面向下
【答案】CD
【解析】由題意“它們共同沿固定在水平地面上傾角為α的斜面勻速下滑”判斷
9、A物體必定受到沿斜面向上的摩擦力,大小為mAgsin α,A錯誤;根據(jù)作用力與反作用力,A對B的靜摩擦力沿斜面向下,對B物體做正功,B錯誤;利用整體法得到C正確;由于B受到的斜面對它的摩擦力沿斜面向上,根據(jù)作用力與反作用力的關系得到B對斜面的摩擦力方向沿斜面向下,D正確.
10.如圖7所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個木塊以同一加速度運動,則以下說法正確的是( )
圖7
A.質(zhì)量為2m的木塊受到五個力的作用
B.當F逐漸增大到FT時,輕繩
10、剛好被拉斷
C.當F逐漸增大到1.5FT時,輕繩還不會被拉斷
D.輕繩剛要被拉斷時,質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為FT
【答案】AC
【解析】三個木塊的加速度相等,則可以把三者當作一個整體.整體的加速度為,質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為2m的木塊間的靜摩擦力為f=ma=.那么質(zhì)量為2m的木塊受到五個力的作用,分別是自身的重力、m對它的壓力和摩擦力、地面的支持力、輕繩的拉力,A正確;對質(zhì)量為m和2m的木塊,由牛頓第二定律,輕繩上的拉力為FT′=3m·=,則當F增大到FT時,輕繩的拉力為,輕繩不會被拉斷,B錯誤;當F增大到2FT時,輕繩剛好被拉斷,C正確;輕繩剛要被拉斷時,加速度為a=,兩木塊間
11、的靜摩擦力為f′=m·=,D錯誤.
三、非選擇題
11.在建筑裝修中,工人用質(zhì)量為5.0 kg的磨石A對地面和斜壁進行打磨,已知A與地面、A與斜壁之間的動摩擦因數(shù)μ相同.(g取10 m/s2)
(1)當A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面時,A恰好在水平地面上做勻速直線運動,求A與地面間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)若用A對傾角θ=37°的斜壁進行打磨(如圖8所示),當對A施加豎直向上的推力F2=60 N時,則磨石A從靜止開始沿斜壁向上運動2 m (斜壁長>2 m)所需時間為多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
圖8
【答案】(1)0.5 (2)2 s
【
12、解析】(1)當A做勻速直線運動時,有
F1=f1
FN1=mg
f1=μFN1
代入數(shù)據(jù)得μ=0.5.
(2)當A在斜壁上運動的過程中
有(F2-mg)cos θ-f=ma
(F2-mg)sin θ-FN=0
f=μFN
得(F2-mg)cos θ-μ(F2-mg)sin θ=ma
代入數(shù)據(jù)得a=1 m/s2
又根據(jù)s=at2得2=×1×t2
即t=2 s.
12.如圖9所示,質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上,P、Q之間的動摩擦因數(shù)為μ1,Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2.當它們從靜止開始沿斜面下滑時,兩物體始終保持相對靜止,則物體P受到的摩擦力大小為
13、多少?
圖9
【答案】μ2mgcos θ
【解析】先取PQ為一整體,受力分析如圖所示.由牛頓第二定律得:
(M+m)gsin θ-fQ=(M+m)a
fQ=μ2FN
FN=(m+M)gcos θ
以上三式聯(lián)立可得a=gsin θ-μ2gcos θ
再隔離P物體,設P受到的靜摩擦力為fP,方向沿斜面向上,對P再應用牛頓第二定律得:
mgsin θ-fP=ma
可得出fP=μ2mgcos θ.
13.如圖10所示,質(zhì)量M=2 kg的木塊A套在水平桿上,并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m= kg的小球B相連.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N,拉著B帶動A一起向右勻速運動,運動中A、B相對位置保持不變,取g=10 m/s2.求:
(1)運動過程中輕繩與水平方向的夾角θ;
(2)A與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ.
圖10
【答案】(1)30° (2)
【解析】(1)設輕繩對B的拉力為FT,由平衡條件可得:
Fcos 30°=FTcos θ,F(xiàn)sin 30°+FTsin θ=mg
解得FT=10 N,tan θ=,即θ=30°.
(2)設輕繩對A的拉力為FT′,則FT′=FT,有
FT′sin θ+Mg=FN,F(xiàn)T′cos θ=μFN,解得μ=.