2019-2020年高三物理一轮复习 第七讲 摩擦力作业.doc

2019-2020年高三物理一轮复习 第七讲 摩擦力作业1.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则图所示木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图象正确的是()解析：选D.当木块不受拉力时(F0)，桌面对木块没有摩擦力(f0)当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反随着水平拉力F不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达最大值fmax.在这个过程中，由木块水平方向二力平衡知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等大反向，即f随着F的增大而增大木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且，在木块继续滑动的过程中保持不变2.(xx山东济南调研)如图所示，一木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在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.则下列说法正确的是()AA和B之间滑动摩擦力的大小等于FB木块B受到地面滑动摩擦力的大小等于FTC若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小为2TD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FT解析：选D.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，选项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FT，选项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，选项C错误、D正确3.(xx莆田模拟)如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()AB物体对A物体的静摩擦力方向向上BF增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力解析：选D.将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力竖直向上，对B受力分析可知B受到的摩擦力向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力向下，A错误；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体重力平衡，故C错误、D正确4.(xx苏北四市调研)如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑则下列说法不正确的是()AA、B间无摩擦力BA、B间有摩擦力，且A对B的摩擦力对B做正功CB与斜面间的动摩擦因数tanDB对斜面的摩擦力方向沿斜面向下解析：选A.由题意“它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑”判断A物体必定受到沿斜面向上的摩擦力，大小为mAgsin，A错误；根据作用力与反作用力，A对B的静摩擦力沿斜面向下，对B物体做正功，B正确；利用整体法得到C正确；由于B受到斜面对它的摩擦力沿斜面向上，根据作用力与反作用力的关系得到B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下，D正确5.(xx龙岩模拟)如图所示，斜面固定在地面上，倾角为37(sin370.6，cos370.8)，质量为1 kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力f随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方向，取g10 m/s2)()解析：选A.由于mgsin37mgcos37，滑块减速下滑，因斜面足够长，故滑块最终一定静止在斜面上，开始阶段f滑mgcos376.4 N，方向沿斜面向上，静止在斜面上时，f静mgsin376 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向为正方向，故图象A正确，B、C、D均错误6.A、B两物块如图叠放，一起沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑则 ()AA、B间无摩擦力BB与斜面间的动摩擦因数tan CA、B间有摩擦力，且B对A的摩擦力对A做负功DB对斜面的摩擦力方向沿斜面向下解析选取A为研究对象，对其受力分析可知，物体A除了受到竖直向下的重力GA和垂直A、B接触面向上的弹力FN作用外，肯定还受到平行于A、B接触面指向左上方的摩擦力Ff的作用，如下图所示根据受力图可知，B对A的摩擦力Ff与运动方向之间的夹角小于90，所以摩擦力Ff对A做正功，选项A、C均错误；选取A、B组成的系统为研究对象，该系统始终处于平衡状态，对其受力分析，根据力的平衡条件易得，斜面对整体的滑动摩擦力方向沿斜面向上，根据牛顿第三定律可知B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下，故选项D正确；沿斜面方向(mAmB)gsin (mAmB)gcos ，解得tan ，故选项B正确答案BD7.将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F - t图象如乙图所示则（ ）A2.5s前小车做变加速运动 B2.5s后小车做变加速运动C2.5s前小车所受摩擦力不变 D2.5s后小车所受摩擦力不变BD；2.5s前小车静止，所受摩擦力为静摩擦力，逐渐增大，选项AC错误；2.5s后小车做变加速运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，不变，选项BD正确8.(xx珠海模拟)如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度大于原长若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是()AFT始终增大，f始终减小BFT保持不变，f始终增大CFT保持不变，f先减小后增大DFT先不变后增大，f先增大后减小【解析】加力F前，物体P所受到的静摩擦力方向水平向右，加上力F后，力F增大的开始阶段，物体P所受到的静摩擦力仍水平向右，由平衡条件可得：FTfF，物体被拉动之前，FT不变，f随F的增大而减小，当f0之后，F仍然增大，物体P所受静摩擦力水平向左，由平衡条件得：FTfF，f随F的增大而增大，故只有C正确【答案】C9.如图所示，物块m放在倾角为的斜面上，受到平行于斜面的推力F而静止，现将力F撤去，则物块()A会沿斜面下滑 B摩擦力方向变化C摩擦力不变 D摩擦力变小【解析】物体实际只受一个摩擦力的作用，施力时摩擦力的一个分力与重力沿斜面的分力相平衡，另一个分力与推力相平衡，撤去推力时摩擦力随外力的变化而突变，由原来的倾斜方向变为沿斜面向上，与重力沿斜面的分力相平衡，故选B、D.【答案】BD10.如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，Ft关系图象如图乙所示两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()At时刻，两物体之间的摩擦力最大Bt时刻，两物体的速度方向开始改变Ct2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大D02t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同【解析】t时刻F0，A、B的加速度为零，因此两物体速度方向不变，且A、B间的摩擦力为零，可见选项A、B错t2t时间内，A、B系统的加速度逐渐增大，以A为研究对象，A受到的摩擦力应逐渐增大；A的加速度由其受到的摩擦力提供，因此A受到摩擦力与A、B加速度同向，即与F同向，可见选项C、D正确【答案】CD11.(xx山东省实验中学月考)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2.下列说法正确的是()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当F2(mM)g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【解析】木块在力F的作用下向右滑动，木块与木板之间为滑动摩擦力，Ff11mg.木板处于静止状态，其与地面间为静摩擦力，根据物体的平衡条件可知Ff2Ff11mg，并保持不变【答案】AD12.(18分)木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F1 N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.【解析】未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即fAfBF弹kx4000.02 N8 N (4分)木块B受地面的最大静摩擦力为：NB0.2560 N15 N (4分)施加F后，对木块B有：FF弹 (3分)故B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为： fBFF弹9 N (4分)施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为： fA8 N (3分)第七讲 摩擦力课后作业（二）1.如图所示，物体m静止在倾角为的斜面上，现用垂直于斜面的推力Fkt(k为比例常量、t为时间)作用在物体上，从t0开始，物体所受摩擦力f随时间t的变化的关系是图中的()【解析】选D.因物体静止，故所受摩擦力为静摩擦力，沿斜面方向：fmgsin，垂直斜面方向：Nmgcos；施加力F后，垂直斜面方向：NFmgcos，沿斜面方向：fmgsin，故斜面受到压力变大，静摩擦力大小不变，D正确.2.如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力Fkt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是图中的()【解析】选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力f的作用，由于f从零开始均匀增大，开始一段时间fG，物体向下做减速运动，直至减速为零.在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为fNFkt，即f与t成正比，是一条过原点的倾斜直线；当物体速度减为零后，滑动摩擦力变为静摩擦力，其大小为fG，所以物体静止后的图线平行于t轴，故B正确.3.(xx揭阳模拟)如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是()A.弹簧对P的弹力T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小B.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大C.弹簧对P的弹力T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大D.弹簧对P的弹力T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小【解析】选B.在P被拉动之前的过程中，弹簧长度不变，弹簧对P的弹力T的大小保持不变；由于弹簧长度小于原长，P有向右的运动趋势，所受静摩擦力向左，用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P的过程中，地面对P的摩擦力始终增大，选项B正确.4.(预测题)如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等4.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系.(2)水平面对C的支持力利用整体法分析.【解析】选C.以B物体为研究对象，沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力，所以可能为0，可能沿斜面向上或向下，A错误；对B、C整体受力分析可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力与拉力在水平方向上的分力平衡，方向水平向左，B错误，C正确；水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力，D错误.5.(xx中山模拟)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，则()A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC.当F2(mM)g时，长木板便开始运动D.无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动【解析】选A、D.木块向右滑行，木块受到水平向左的滑动摩擦力，其大小Ff1mg，则木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为1mg，由于木板处于静止状态，故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是1mg，方向水平向左，A正确，B错误；力F发生变化，只能改变木块的运动状态，但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化，因此长木板仍保持静止状态，C错误、D正确.6.A、B、C三个物体如图所示放置在水平面上，所有接触面均不光滑，有一个水平向右的力F作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速运动，则()A.B对A的静摩擦力方向水平向左 B.B对A的静摩擦力方向水平向右C.C对A的静摩擦力方向水平向左 D.C对A的静摩擦力方向水平向右【解析】选A、D.物体B相对地面水平向右运动，所受地面的滑动摩擦力方向向左，因B匀速运动，故A对B的静摩擦力方向水平向右，从而B对A的静摩擦力方向水平向左，A正确，B错误；物体A水平向右匀速运动，B对它的静摩擦力方向水平向左，因而C对A的静摩擦力方向水平向右，C错误，D正确.7(xx高考课标全国卷)如图2121所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.1B2 C. D1解析：选B.当用F1拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60(mgF1sin60)；当用F2推物块时，又有F2cos30(mgF2sin30)，又F1F2，求得2，B正确8. xx东北三校二联如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是()A如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力B如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B也有向左的摩擦力CP点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小DP点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力一定增大解析：物块B在水平方向只有可能受到地面对B、A对B的两个摩擦力的作用，由于B物体静止，则这两个力或都不存在、或同时存在且等大反向，故A、B皆正确在P点缓慢下移到P、A等高过程中，若弹簧原处于拉伸状态时，弹簧可能由伸长变为压缩，也可能一直处于拉伸状态，则弹力可能由斜向上的逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力，也可能一直是斜向上逐渐减小的拉力，故对A由平衡条件知：两种情况下B对A的支持力在弹力逐渐减小时是一直减小的，而在弹力逐渐增大时不能判定；B对A的摩擦力变化情况在弹力减小时不能确定，在弹力增大时摩擦力一定增大同理可知若弹簧原处于原长或压缩状态时，则弹力一直是逐渐增大的推力，由平衡条件知B对A的支持力变化情况不能确定，B对A的摩擦力一定是一直增大的，再考虑到还有P点移动到与A等高位置之下的情况，故整个过程中B对A的支持力、摩擦力变化情况都不能确定，则地面对B的摩擦力变化情况也不能确定，C、D皆错误答案：AB9.如图2126所示，物体A、B的质量mA6 kg，mB4 kg，A与B、B与地面之间的动摩擦因数都为0.3，在外力F作用下，A和B一起匀速运动，求A对B和地面对B的摩擦力的大小和方向(g取10 m/s2)【解析】因为A、B一起在地面上运动，所以A与B间是静摩擦力，而B与地面间是滑动摩擦力，所以有F地B(mAmB)g0.3(64)10 N30 NF地B的方向与相对运动方向相反，即向左整体受力分析知FF地B30 N，对A物体有FTFBA0，其中FT为绳的拉力，大小为FT15 N解得FBA15 N，方向向左，根据牛顿第三定律知，A对B的摩擦力大小为FAB10.xx陕西宝鸡如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速下滑对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角0的大小解析：(1)对物体受力分析，由平衡条件可知，mgsin30mgcos30解得，tan30.(2)设斜面倾角为时，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：FcosmgsinfNmgcosFsinfN解得：F当cossin0，即cot时，F，即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”此时，临界角060.答案：(1)(2)60