2019高考物理一轮复习 第二章《相互作用》第2课时 摩擦力课时冲关 新人教版.doc

第二章 第2课时 摩擦力一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(2017湖南郴州教学质量监测)如图所示，半球形容器静止在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块静止于P点，OP与水平方向的夹角为.关于滑块受半球形容器的摩擦力Ff以及半球形容器受地面的摩擦力Ff，下列关系正确的是()AFfmgcos ，Ff水平向左BFfmgsin ，Ff水平向左CFfmgcos ，Ff大小为零DFfmgsin ，Ff大小为零解析：C对小滑块进行受力分析，如图所示，受重力mg、容器的支持力FN和摩擦力Ff，由平衡条件得知，摩擦力Ffmgcos .对整体进行受力分析，水平方向没有其他外力，则由平衡条件得知Ff0，故C正确2(2017江苏盐城射阳二中第二次调研)如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态一质量为m的蚂蚁在离桌面高度为R时恰能停在碗上，则蚂蚁受到的最大静摩擦力大小为()A0.6mgB0.8mgC0.4mg D0.75mg解析：A蚂蚁受重力、支持力和摩擦力而处于平衡，摩擦力与水平方向所成的夹角为，根据平衡条件有fmgsin Nmgcos ，而cos 0.8，所以tan ，故最大静摩擦力fmgcos 0.6mg，故A正确3(2017重庆一中月考)建筑装修中，工人用质量为m的磨石对倾角为的斜壁进行打磨(如图所示)，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为，则磨石受到的摩擦力大小是()A(Fmg)cos B(Fmg)sin C(Fmg)cos D(Fmg)tan 解析：A磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力mg；先将重力及向上的推力合成后，将二者的合力沿垂直于斜面方向及平行于斜面方向分解，则在沿斜面方向上有f(Fmg)cos ，在垂直斜面方向上有FN(Fmg)sin ，则f(Fmg)sin ，故A正确4(2017江苏镇江三校联考)用质量为M的吸铁石将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上某同学沿着黑板面用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为()AF BmgC. D.解析：D由题意可知，整体受向下的重力、向右的拉力作用，二力的合力为F合，由力的平衡条件可知，摩擦力应与该合力大小相等，方向相反，故D正确5(2017湖北宜昌部分示范高中联考)如图所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为，质量为M的斜面体上匀速下滑若用与斜面平行的大小为F的力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止下列关于斜面体受地面的摩擦力和支持力的说法正确的是 ()A斜面体受地面的摩擦力大小为0B斜面体受地面的摩擦力方向水平向左，大小为Fcos C斜面体受地面的支持力增大D斜面体受地面的摩擦力方向水平向右，大小为Fcos 解析：A在未加推力F时，物体A沿斜面匀速下滑，而斜面体静止不动，两者都处于平衡状态，以整体为研究对象，分析可知，竖直方向上受到总重力和地面的支持力，由平衡条件得知地面的支持力大小等于总重力，水平方向上地面对斜面体没有摩擦力施加推力F后，物块对斜面体的压力和摩擦力没有变化，则斜面体的受力情况没有改变，所以斜面体受到的地面的摩擦力仍然为零，地面对斜面体的支持力仍然等于总重力，则斜面体对地面的压力也保持不变，故A正确6(68520036)(2017陕西渭南教学质量检测)如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A1Mg B1(mM)gC2mg D1Mg2mg解析：C木块P相对长木板ab向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为f12N2mg；力的作用是相互的，故木块P对长木板ab有向右的滑动摩擦力，故长木板ab有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力；根据共点力平衡条件有f2f1，因而f22mg，故选C.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)7(2017广东中山华侨中学一模)如图所示，有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是()A容器受到的摩擦力逐渐增大B容器受到的摩擦力不变C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大解析：AC由题知，容器始终处于静止状态，则其受力平衡，即所受的摩擦力大小等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；水平方向上容器受力平衡，若最大静摩擦力大于重力，则力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力，则力F要增大，故C正确，D错误8(2017浙江金丽衢十二校联考)如图所示，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0.24.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水平力F作用在木块B上，则()A若F1 N，则木块B所受摩擦力大小是9 NB若F1 N，则木块A所受摩擦力大小是7 NC若木块A、B能一起保持匀速运动，则拉力F24.6 ND若木块A、B能一起保持匀速运动，则A、B间弹簧的伸长量为3 cm解析：AD木块A与地面间的滑动摩擦力为fAmAg0.2450 N12 N，木块B与地面间的滑动摩擦力为fBmBg0.2460 N14.4 N，弹簧弹力为F弹kx4000.02 N8 N施加水平拉力F1 N后，对B木块进行受力分析，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于B木块与地面间的最大静摩擦力为14.4 N(等于滑动摩擦力)，大于弹簧弹力和拉力之和，故木块B静止不动，木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而有fBF弹F8 N1 N9 N，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力大小相等，因而有fAF弹8 N，故A正确，B错误木块A、B能一起保持匀速运动时，木块A、B均受滑动摩擦力作用，选木块A为研究对象，对A木块进行受力分析，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向上向右的弹簧弹力和向左的滑动摩擦力大小相等，F弹kx12 N，解得x3 cm，故D正确；选木块A、B整体为研究对象，进行受力分析，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向上水平拉力F与木块A、B所受滑动摩擦力之和大小相等，F26.4 N，故C错误9(2017湖北5月联考)倾角为的足够长的粗糙斜面体放置于粗糙水平地面上，重力为mg的物块与斜面之间的动摩擦因数为.若该物块以某一初速度滑上斜面，经过一段时间后回到斜面底端，此过程中斜面保持静止现将该物块再次置于斜面上，同时对物块施加一平行于斜面向上的外力F(Fmgsin mgcos )，使物块在斜面上恰好不下滑，然后逐渐增大F.已知各个接触面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在F逐渐增大的过程中，下列说法正确的是 ()A物块受到的摩擦力先减小后增大，最后保持不变B地面对斜面体的支持力一直减小C地面对斜面体的摩擦力一直增大D斜面体一定不会滑动解析：AD物块在斜面上恰好不下滑，则物块受到的摩擦力为最大静摩擦力且方向沿斜面向上，此时对物块受力分析，受到重力、斜面的支持力、摩擦力以及F作用，根据平衡条件得Ffmgsin ，则fmgsin F，当F增大时，f减小，当f减小到0后又会反向增大，当摩擦力达到最大静摩擦力后物块开始滑动，之后再增大F，摩擦力不变，故A正确；当物块与斜面体相对静止时，把物块与斜面体看成一个整体，竖直方向和水平方向都受力平衡，根据平衡条件得N(Mm)gFsin ，地面对斜面体的摩擦力fFcos ，随着F的增大，N减小，f增大，当物块的摩擦力达到最大时，物块相对斜面向上滑动，根据题意可知，斜面体仍保持静止，此时物块对斜面的压力和摩擦力都不变，则斜面体受到地面的支持力和摩擦力都不变，与F无关，故B、C错误，D正确10(2017湖南三校第一次联考)如图甲所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力Ff与的关系如图乙所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则()A0q段图象可能是直线Bq段图象可能是直线CqDp解析：CD半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsin mgcos .故有tan ，解得，即q，故C正确在0之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsin ；在之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为mgcos ；综合以上分析得Ff与的关系如图中实线所示，故A、B错误当时，Ffmgsin ，即p，故D正确三、非选择题(本题共2小题，共40分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(68520037)(20分)(2017江苏南通质检)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角37，物体甲及人均处于静止状态(已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m260 kg，人与水平面之间的动摩擦因数0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？解析：(1)以结点O为研究对象进行受力分析，如图甲所示，由平衡条件有FOBFOAsin FOAcos m1g联立解得FOAm1g，FOBm1gtan m1g 甲故轻绳OA、OB受到的拉力分别为m1g、m1g.(2)对人受力分析，如图乙所示，人在水平方向受到OB绳的拉力FOB和水平向左的静摩擦力作用，由平衡条件得fFOB又FOBFOB所以fFOBm1g 乙(3)当人刚要滑动时，甲的质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，有fmm2g由平衡条件得FOBmfm又FOBmFOBmm1mgtan m1mg联立解得m1m24 kg即物体甲的质量最大不能超过24 kg.答案：(1)m1gm1g(2)fm1g方向水平向左(3)24 kg12(68520038)(20分)如图所示，质量M2 kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m kg的小球B相连今用跟水平方向成30角的力F10 N，拉着B带动A一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，取g10 m/s2.求：(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角；(2)A与水平杆间的动摩擦因数.解析：(1)设轻绳对B的拉力为FT，由平衡条件可得：Fcos 30FTcos ，Fsin 30FTsin mg.解得FT10 N，tan ，即30.(2)设轻绳对A的拉力为FT，则FTFT，有FTsin MgFN，FTcos FN，解得.答案：(1)30(2)