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1、1第第 3 3 节节 摩擦力摩擦力【二维选题表】物理观 念科学思维科学探究科学态度与责任摩擦力的有无 及方向的判断1(易)2(易),3(中),9(中)摩擦力的理解 及 计算4(易)5(中),6(易),7(易), 8(易),10(中), 11(中),12(难)5(中),10(中)5(中), 12(难)基础训练 1.关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是( B ) A.两物体间若有弹力,就一定有摩擦力 B.两物体间若有摩擦力,就一定有弹力 C.同一点产生的弹力和摩擦力的方向不一定互相垂直 D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间 解析:弹力产生的条件是相互接触挤压;摩擦力产生的条件是接
2、触面粗糙;相互接触挤压;有 相对运动或相对运动趋势.可见,有摩擦力,必有弹力;有弹力,不一定有摩擦力.故选项 A 错 误,B 正确.弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动 趋势的方向相反.可见两个力方向互相垂直,故选项 C 错误;没有弹力,也就没有摩擦力,故选 项 D 错误. 2.水平的传送带将工件匀速地从一端传送到另一端的过程中(不计空气阻力)( D ) A.工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用 B.工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用 C.工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用 D.工件不受摩擦力作用 解析:在传送带上匀速运动的工件,与传送带之间既没有相对
3、运动,也没有相对运动趋势,所 以不存在摩擦力,故选项 D 正确. 3.(多选)如图所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间不光滑. 现用一水平力 F 作用在乙物体上,物体之间仍保持静止,下列说法正确的是( AC )A.丙受到地面的摩擦力大小为 F,方向水平向左 B.甲受到水平向右的摩擦力作用 C.乙对丙的摩擦力大小为 F,方向水平向右 D.丙对乙的摩擦力大小为 F,方向水平向右 解析:以甲、乙、丙三者整体为研究对象,此整体在水平方向上受力平衡,因此丙受到地面的 摩擦力大小等于 F,方向水平向左,选项 A 正确;以甲为研究对象,甲不受摩擦力,选项 B 错误;乙2对丙的摩擦力
4、与丙对乙的摩擦力大小相等、方向相反,以乙为研究对象分析可知,丙对乙的 摩擦力大小等于 F,方向水平向左,故选项 C 正确,选项 D 错误. 4.关于动摩擦因数,下列说法正确的是( D ) A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大 B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大 C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的正压力成反比 D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正 压力无关 解析:动摩擦因数是由两物体间接触面的粗糙程度和材料性质决定的,与滑动摩擦力和正压 力无关,只有选项 D 正确. 5.已知一些材料间动摩擦因数如下:材料钢钢木木木金属
5、木冰动摩擦因数0.250.300.200.03 质量为 1 kg 的物块放置于水平面上,现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动此物块时,读得弹 簧测力计的示数为 3 N,则关于两接触面的材料可能是(取 g=10 m/s2)( B ) A.钢钢 B.木木 C.木金属D.木冰 解析:由二力平衡可知摩擦力 f=F=3 N,接触面上的弹力大小 N=mg= 10 N,由 f=N 得,=0.3.故可能是木木. 6.(2017广西桂林市桂林高一段考)(多选)码头上两个人用水平力推集装箱,想让它动一下,但 都推不动,其原因是( CD ) A.集装箱太重 B.推力总小于摩擦力 C.集装箱所受合外力始终为零 D.推力总
6、小于最大静摩擦力 解析:集装箱推不动,因为集装箱在水平方向上受推力和静摩擦力平衡合力为零,推力总小于 最大静摩擦力,故 C,D 正确,A,B 错误. 7.甲、乙、丙三个质量相同的物体均在水平地面上做直线运动,如图所示,地面与物体间的 动摩擦因数均相同,下列判断正确的是( B )A.三个物体所受的摩擦力大小相同 B.甲物体所受的摩擦力最小 C.乙物体所受的摩擦力最大 D.丙物体所受的摩擦力最小 解析:甲对地面的弹力最小,丙对地面的弹力最大.由摩擦力公式 f=N, 相同,所以甲物体 所受的摩擦力最小,丙物体所受的摩擦力最大. 8. 如图所示,质量为 m 的木块在质量为 M 的木板上向右滑行,木板与
7、地面间动摩擦因数为 1,木块与木板间的动摩擦因数为 2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为( B )A.1Mg B.2mg3C.1(M+m)g D.1Mg+2mg 解析:对 M 分析,水平方向受到 m 向右的滑动摩擦力、受到地面向左的静摩擦力,水平方向平 衡,故木板受到地面的摩擦力大小为 2mg,B 正确. 素养提升 9.(2017浙江乐青高一检测)如图所示,下列关于猴子受到的摩擦力方向表述正确的是( D )A.猴子匀速向上爬时摩擦力向下,它匀速向下滑时摩擦力向上 B.猴子匀速向上爬时摩擦力向上,它匀速向下滑时摩擦力向下 C.猴子匀速向上爬时摩擦力向下,它匀速向下滑时摩擦力向下 D.猴
8、子匀速向上爬时摩擦力向上,它匀速向下滑时摩擦力向上 解析:设猴子的重力为 G.猴子沿竖直杆匀速向上爬时,猴子在竖直方向受到重力和摩擦力 f1,由 平衡条件得知,f1=G,方向竖直向上;猴子沿竖直杆匀速向下滑时,猴子在竖直方向受到重力 和摩擦力 f2,由平衡条件得知,f2=G,方向竖直向上;故 f1与 f2大小相等,方向相同.故选项 D 正确,A,B,C 错误. 10.如图所示,两块相同的竖直木板 A,B 间有质量均为 m 的 4 块相同的砖块,两侧用大小均为 F 的力水平压木板使砖块静止不动,则第 2,3 块砖间的摩擦力的大小为( A )A.0 B. mg C.mg D.2mg 解析:以砖块
9、1,2,3,4 整体为研究对象,由于重力作用,整体相对木板有向下运动的趋势,故 木板对整体有向上的静摩擦力,根据对称和二力平衡可知,左右两块木板对整体左右两面有 向上的静摩擦力,大小为 f1=f2,且 f1+f2=4mg,则 f1=2mg.再以砖块 1,2 为整体,1,2 整体受的 重力为 2mg,左侧木板对砖块 1,2 向上的静摩擦力 f1=2mg,根据平衡条件知砖块 2 与砖块 3 之间的接触面上没有静摩擦力,选项 A 正确. 11.(2017甘肃平凉高一期末)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将木 块放在水平长木板上,长木板放在光滑水平面上,如图(甲)所示,用力沿水平方向拉
10、长木板, 拉力从 0 开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制 出摩擦力 f 随拉力 F 的变化图象,如图(乙)所示.已知木块质量为 1.0 kg,取重力加速度g=10 m/s2.由上述采集的数据,请你回答下列问题:4(1)木块与长木板间的最大静摩擦力 fm是多少? (2)木块与长木板间的滑动摩擦力 f 为多少? (3)木块与长木板间的动摩擦因数 是多少? 解析:(1)用力沿水平方向拉长木板,拉力从 0 开始逐渐增大.刚开始长木板处于静止状态,长 木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力,当拉力达到 4 N 时,开始发生相对滑动,木块与长 木板间产生了滑动摩擦力.由
11、题图可知木块与长木板间的最大静摩擦力 fm为 4 N. (2)当拉力达到 4 N 时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力.由题图可知 木块与长木板间的滑动摩擦力 f 为 3 N.(3)根据滑动摩擦力公式得 =0.3. 答案:(1)4 N (2)3 N (3)0.3 12.“强台风”是一个巨大的能量库,其风速都在 17 m/s 以上,甚至在 60 m/s 以上.据测,当 风力达到 12 级时,垂直于风向平面上每平方米的风力可达数千牛顿.台风登陆以后,会给沿 海居民的生产和生活带来一定的危害.不少在台风登陆地区做新闻报道的记者,需要用绳子 系在腰上才能保证不被台风吹走.大风真的能把人
12、吹走吗?为方便研究这一问题,我们只考虑 一种简单情况,即看大风能不能把人吹着在地面上滑动.设某次台风登陆时的风力为 9 级,水 平方向的风速大小可达到 22 m/s,经过流体力学测算,在经过一个身高为 1.7 m 左右人体的 面积时所产生的水平风力约为 164 N.假设这个人的质量为 60 kg,台风来临时人站立在水平 地面上,人与地面间的动摩擦因数为 0.26,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.试通过计算分析:(g=10 m/s2) (1)当风速达到 22 m/s 时,人能不能被吹动? (2)当风速达到 15 m/s 时,吹在人身上的水平风力约为 76 N,站在地上的人受的摩擦力多大? (3)当风速达到 25 m/s 时,吹在人身上的水平风力约为 212 N,站在地上的人受的摩擦力多 大? 解析:(1)人和地面之间的最大静摩擦力为f=N=mg=156 N 因为 F=164 Nf,所以人能被吹动. (2)当风力 F1=76 N 时,由于 F1f,所以人能被吹动,人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力,其 大小为 f2=f=156 N. 答案:(1)能 (2)76 N (3)156 N