摩擦力习题讲解
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摩擦力练习题一班级姓名成绩一、选择题(本题包括12 小题,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,有的有两个选项正确,全部选对的得 5 分,选对但不全的得3 分,有选错或不选的得0 分,共60 分)1.关于摩擦力的方向,下列说法正确的是( )A.摩擦力的方向总是与运动方向相反B.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C.滑动摩擦力一定是阻力2.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是(D.摩擦力的方向一定与压力的方向垂直)A.两个运动的物体,压力大的,所受滑动摩擦力也大B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大3.置于水平面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力大小()A.与压力成正比B.等于水平拉力C.小于滑动摩擦力D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变4.下列说法中正确的是( )A.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用B.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力的作用C.两个物体之间如果有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用5.如图1,木块质量为m,跟水平桌面的动摩擦因数为μ,受水平向右的力F 的作用匀速运动,从物体到边缘开始,到物体下落为止,在此过程中物体保持匀速运动,下列说法正确的是()A.推力F 因物体悬空部分越来越大而变小B.推力 F 在物体下落前会变为原来的 1/2C.推力F 始终是μmg D.因接触面变小,动摩擦因数μ会变大f6.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=F N,下面说法正确的是( )A.动摩擦因数μ 与摩擦力f 成正比,f 越大,μ 越大B.动摩擦因数μ 与正压力F N成反比,F N越大,μ 越小C.动摩擦因数μ 与摩擦力f 成正比,与正压力F N成反比D.动摩擦因数μ 的大小由两物体接触的情况及材料决定7.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。
初二物理下册摩擦力练习题讲解摩擦力是我们在日常生活中经常遇到的一种力。
在初二物理下册中,我们学习了关于摩擦力的知识,并进行了练习题。
本文将为大家详细解析一些摩擦力的练习题,帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
1. 题目一:一个质量为20kg的木块被水平拉力F=100N拉动,地面对木块的摩擦力大小为60N,求木块的加速度。
解析:根据力的平衡条件,我们可以知道木块受到的合外力应等于质量与加速度的乘积。
木块受到的合外力为拉力F减去摩擦力,即100N-60N=40N。
将木块的质量代入公式,即20kg * a = 40N,解得加速度a=2m/s²。
2. 题目二:一个质量为5kg的物体静止在水平地面上,若施加在物体上的水平拉力F为10N,物体与地面之间的摩擦系数为0.4,求摩擦力的大小。
解析:根据力的平衡条件,我们可以知道物体受到的合外力应等于零。
物体受到的合外力为拉力F减去摩擦力,即10N-μN=0。
将摩擦系数代入公式,即0.4N-μN=0,解得摩擦力N=4N。
3. 题目三:一个质量为2kg的物体在倾角为30°的斜面上,当施加在物体上的平行于斜面方向的力为10N时,物体静止不动,求斜面与物体之间的摩擦系数。
解析:根据物体在倾斜面上的受力情况,我们可以知道合外力为物体所受的重力分力与施加的力之和。
水平方向上的合外力为施加的力减去摩擦力,垂直方向上的合外力为重力分力。
由于物体静止不动,合外力为零。
重力分力为物体的重力乘以sinθ,摩擦力为重力分力乘以摩擦系数μ。
将合外力代入公式,即10N-μN+2kg * g * sin30°=0,解得摩擦系数μ=0.5。
通过上述练习题的解析,我们可以看出,摩擦力的大小和方向与外力的大小和方向有关,同时也与物体的质量以及摩擦系数有关。
在解决相关题目时,我们需要根据题目给出的条件,利用力的平衡条件和公式进行计算。
摩擦力作为物理学中的一个重要概念,不仅仅在练习题中有着广泛应用,在我们的日常生活中也有着丰富的实例。
【例1】如图1-2-2所示,一木块放在水平面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10N、F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为(D)A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向左D.0【解析】本题中最大静摩擦力是不变的,静摩擦力可变.F1、F2同时作用在物体上时,根据平衡条件知静摩擦力F=F1-F2=8N,方向向左,物体静止说明最大静摩擦力Fm≥8N;若撤去F1,只有F2作用在物体上,F2=2N<8N,物体不会被推动,此时静摩擦力应变为大小等于F2的大小,方向与F2方向相反,故物体所受合外力为0,答案选D.【例2】如图1-2-3所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是(BD)A.μ1=0, μ2=0B.μ1=0, μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0【解析】由于A、B共同向右匀速运动,可把A、B看作一个整体.在水平方向上,整体受合外力为0,则除F以外,C(地面)对B应有一水平向左的摩擦力,即B、C之间存在摩擦力,故μ2一定不为0.而物块A在水平方向上不受任何外力作用.即A、B之间没有摩擦力,则μ1可以为0,也可以不为0.故答案选B、D.【解题回顾】本题的关键在于弄清A、B及B、C之间是否存在摩擦力,而A、B 之间是否存在摩擦力是不少同学拿不准的,这也是导致错误的主要原因.对于A、B之间是否存在摩擦力,我们可以采用假设法.若设B对A有向右的摩擦力,则A 在水平方向必有加速度,这与题设矛盾,故得A、B之间无摩擦力作用.“假设法”是分析物体受力时常用的方法,请同学们注意多体会.【例3】用水平力F将木块压在竖直墙上,如图1-2-4,已知木块重G=6N,木块与墙壁之间的动摩擦因数μ=0.25,问:(1)当F=25N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F=10N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=6N时,木块受到的摩擦力又为多大【解析】(1)木块没动,受到的是静摩擦力.分析木块受力,竖直方向上受重力和竖直墙壁的摩擦力,由平衡条件可得f1=G=6N,方向竖直向上.(2)当F=10N,木块沿墙面下滑,木块受到的是滑动摩擦力,大小应由f=μN求解.木块在水平方向上受水平力F和墙对它的支持力F N,F N=F,故f2= μF=2.5N.(3)当F=6N时,与第(2)问情况相似,可得f3= μF =1.5N.【解题回顾】在求解摩擦力时,应首先弄清楚物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力.对于静摩擦力,一般应从平衡条件或牛顿定律求解;而滑动摩擦力,则要先求出物体接触面间的正压力F N,然后再由f=μF N求出.【例4】如图1-2-5所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则(AD)A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是m1m1gB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是m2(m1+m2)gC.当F>m2(m1+m2)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】因木板与地面保持相对静止,故m2受到的摩擦力是静摩擦力.分析m2的受力,竖直方向上,受到重力、m1的压力、地面的支持力,而水平方向上,受到m1对它的摩擦力和地面对它的摩擦力,木板在水平方向上处于平衡状态,地面对它的摩擦力大小与m1对它的摩擦力大小相等,要求地面对它的摩擦力,只要求出m1对它的摩擦力即可.分析m1的受力,竖直方向上,受重力、支持力,水平方向上受拉力F和m2对它的摩擦力,因m1在m2上滑动,它受的滑动摩擦力f1=μm1g,故木板受地面的摩擦力大小f2=μm1g.由以上分析可见,地面对木板的摩擦力大小与F的大小及m1的运动速度无关,故无论怎样改变F的大小,木板都不会运动.答案选A、D.【例5】如图1-2-9所示,物体A、B的质量为m A=m B=6kg,A和B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F=30N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?g=10m/s2.【解析】本题应先判断A、B处于何种状态,F=30N,滑轮为轻质滑轮,则细绳对A及B向右的拉力大小均为15N.A与B之间最大静摩擦力f mA=μm A g=18N>15N,故A与B应保持相对静止.B与桌面间的最大摩擦力f mB= μ(m A+m B)g=36N>30N,则AB相对桌面也静止,故不难求出B对A摩擦力大小为15N,桌面对B的摩擦力大小为30N.1.摩擦力产生条件摩擦力的产生条件为:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。
摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤f m ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如:课本上的皮带传动图。
物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B",则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。
力学练习题摩擦力和滑动摩擦系数的应用力学练习题:摩擦力和滑动摩擦系数的应用摩擦力是力学中一个重要的概念,它影响着我们日常生活中很多方面。
本文将通过一些力学练习题,来探讨摩擦力及其滑动摩擦系数的应用。
练习题1:水平面上的滑动摩擦力问题在一块质量为m的物体放置在水平面上,已知物体受到的水平力F,以及物体和水平面之间的滑动摩擦系数μ。
我们需要求解物体所受到的滑动摩擦力Ff。
解答:根据牛顿第二定律(F = ma),物体所受到的净力是F净 = F - Ff。
由于物体放置在水平面上,没有垂直方向的运动,即物体的加速度a为0。
所以F净 = ma = 0,由此可以得到Ff = F。
练习题2:倾斜面上的滑动摩擦力问题现在我们考虑一种情况,将物体放置在不光滑的倾斜面上,角度为θ,物体的质量仍为m。
已知物体受到的平行于倾斜面的力F∥,以及物体和倾斜面之间的滑动摩擦系数μ。
我们需要求解物体所受到的平行于倾斜面方向的滑动摩擦力Ff∥。
解答:在倾斜面上,物体所受到的重力可以分解为两个分量,一个垂直于倾斜面的分量mg⊥,一个平行于倾斜面的分量mg∥。
由此可以得到物体所受到的平行于倾斜面方向的净力F净∥ = F∥ - Ff∥ - mg∥。
与练习题1类似,由于物体放置在倾斜面上,没有垂直方向的加速度,即mg⊥ = 0。
所以F净∥ = ma∥ = 0,即 F∥ - Ff∥ - mg∥ = 0。
由此可以得到 Ff∥ = F∥ - mg∥。
练习题3:绳与滑轮组合的应用问题在这个练习题中,我们考虑一个滑轮组合的应用问题。
有两个重量为m1和m2的物体分别连接在一根轻质不可伸长的绳子的两端,绳子悬挂在两个光滑的滑轮上。
已知滑轮和绳子之间的滑动摩擦系数为μ,以及重物m2受到的外力F。
我们需要求解物体的加速度a。
解答:首先考虑m1所受到的力。
由于绳与滑轮之间的摩擦力方向相反,所以绳子左右两端受到的张力大小不同。
设m1所受到的张力为T1,m2所受到的张力为T2。
在初中物理学习中,力学部分是重点,也是难点。
而在力学中解决摩擦力有关问题尤为困难,首先摩擦力有三种:即静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力; 其次摩擦力的方向和大小不容易搞清楚。
下面就通过一些例题来说明:一、判断是否受摩擦力要判断一个物体是否受摩擦力,我们可以从产生摩擦力的条件入手,条件是:①两个物体相互接触并挤压,即两个物体之间有弹力②接触面不光滑③物体有相对运动的趋势或发生相对运动注意:物体对接触面的压力压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。
其大小不一定等于物体的重力,以后的学习过程中我们会知道压力可能大于重力,可能小于重力,还可能等于重力,也可能与重力无关。
但是不论支持面是什么样的,也不论物体受力情况如何复杂,物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力,总是一对作用力和反作用力,所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。
注意:如图3所示的物体静止情况下的压力大小,可见压力与重力无关。
(1)静止的物体例1.下图(1)中,物体A静止在水平地面上; 图(2)中,物体B静止在斜面上; 图(3)中,物体C被压在竖直墙壁上而处于静止,图(1)图(2)图(3)试分析上图中,物体A、B、C是否受摩擦力?分析解答:上图中物体A、B、C分别相对于地面、斜面、墙面均处于静止状态,但其中物体B、C有相对运动的趋势,所以B、C受摩擦力,而A物体不受摩擦力。
(2)运动的物体例2.下图中,物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动,B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直线运动,C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动,D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动,现在不考虑空气阻力,试分析它们是否受摩擦力?第1页(共4页)第2页(共4页)图(1) 图(2) 图(3) 图(4)分析解答:图(1)、图(4)中的物体均有相对运动,同时结合平衡力的知识可以判断物体A 和D 都受摩擦力。
图(2)中的物体B 相对皮带是静止的,若假设物体B 受水平方向的摩擦力,则在水平方向找不到与摩擦力平衡的力。
θOB CD A⑤1o 2o 3o 0v 1l 2l 3l摩擦力做功几种求法白城一中物理组 / 闫炜平摩擦力做功计算是同学做题时容易疑惑的问题,概括的说分为三种情况,下面举例说明:一、在摩擦力大小、方向都不变的情况下,应该用θcos ⋅⋅=s f W f 可求。
二、在摩擦力大小不变,方向改变时,由微元法,可将变力功等效成恒力功求和。
例1:质量为m 的物体,放在粗糙水平面上。
现 使物体沿任意曲线缓慢地运动,路程为s ,物体与水平面间的动摩擦因数为μ。
则拉力F 做的功为多少? 解:由微元法可知:F 做的功应等于摩擦力做功总和。
例2:如图所示,竖直固定放置的斜面AB 的下端与光滑的圆弧轨道BCD 的B 端相切,圆弧面半径为R ,圆心O 与A 、D 在同一水平面上,∠COB=θ。
现有一个质量为m 的小物体从斜面上的A 点无初速滑下,已知小物体与AB 斜面间的动摩擦因数为μ。
求(1)小物体在斜面体上能够通过的路程;(2)小物体通过C 点时,对C 点的最大压力和最小压力。
[解析](1)小物体在运动过程中,只有重力及摩擦力做功,小物体最后取达B 点时速度为零。
设小物体在斜面上通过的总路程为s ,由动能定理得:① 又 由①②式得: (2)小物体第一次到达C 点时速度大,对C 点压力最大。
由动能定理 ④解③④⑤式得 小物体最后在BCD 圆弧轨道上运动,小物体通过C 点时对轨道压力最小。
得:⑥ 解⑥⑦式得由牛顿第三定律知,小物体对C 点压力最大值为最小值 [注意,摩擦力做功的公式s f W ⋅-=中,s 一般是物体运动的路程]三、摩擦力大小、方向都在时刻改变时,速度V 越大时,压力N F 也越大,则由N F f μ=可知N F 越大,f 也越大,摩擦力做功越多。
例1:连接A 、B 两点的弧形轨道ACB 与ADB 是用相同材料制成的,它们的曲率半径相同。
如图所示,一个小物体由A 点以一定初速度v 开始沿ACB 滑到B 点时,到达B 点速率为1v 若小物体由A 点以相同初速度沿ADB 滑到B 点时,速率为2v 与的关系:( )A 1v >2vB 1v =2vC 1v <2vD 无法判断 [解析]A 物体沿ACB 运动过程中受竖直向下的重力。
摩擦力摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在_______;③接触面不光滑;③接触的物体之间有_______或__________,这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与________或_______的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。
(3)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式N F=进行计算,其中F N是物体的fμ正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关。
或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解。
【答案】挤压;相对运动;相对运动趋势;相对运动;相对运动趋势一、单选题(本大题共18小题)1。
下列情景中,物体M所受摩擦力f的示意图正确()A。
B。
C. D.【答案】C【解析】依据摩擦力产生的条件:相互接触且发生弹性形变,并有相对运动或相对运动趋势,结合平衡条件,即可判定求解。
考查摩擦力产生的原理,掌握其产生条件的内涵,理解摩擦力类型区别,注意静摩擦力的判定方法。
【解答】A。
物体静止在粗糙水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;B.物体虽贴着竖直墙面,但由于自由下落,因此与竖直墙面没有压力,则没有摩擦力,故B 错误;C。
汽车停在斜坡上,由于有下滑趋势,因此受到沿着斜坡上的静摩擦力,故C 正确;D。
瓶子被握在手中处于静止状态,依据平衡条件,则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误.2。
运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是() A. B. C. D.【答案】A【解析】对运动员受力分析,由此判断得解.本题主要考查受力分析,知道受力分析时的顺序:一般是遵从重力、弹力、摩擦力的顺序,难度不大。
【分析】运动员受到重力,方向竖直向下;弹力,方向竖直向上;和地面给他的摩擦力,方向向前;故A正确,BCD错误。