下载文档原格式
第二章第2讲一、选择题(在题后给的选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求．)1．如图K2－2－1所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()图K2－2－1A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小【答案】]A【解析】对A、B整体受力分析如图所示，滑动摩擦力f使整体产生加速度a，a等于μg 不变，对B受力分析知，B所受静摩擦力f′＝m B·a＝μm B g，大小不变，方向向左，故A正确，B、C、D错误．2．如图K2－2－2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()图K2－2－2A．3－1 B．2－ 3C．32－12D．1－32【答案】B【解析】当用F1拉物块时，由平衡条件，可知F1cos 60°＝μ(mg－F1sin 60°)；当用F2推物块时，又有F 2cos 30°＝μ(mg ＋F 2sin 30°)，又F 1＝F 2，求得μ＝cos 30°－cos 60°sin 30°＋sin 60°＝2－3，选项B 正确．3．(2015年山东模拟)如图K2－2－3所示，一个质量为m 的滑块静置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°.则( )图K2－2－3A ．滑块可能受到三个力作用B ．弹簧一定处于压缩状态C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零D ．斜面对滑块的摩擦力大小可能小于12mg【答案】A【解析】将滑块隔离受力分析，由平衡条件可知斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg ，有摩擦力就一定有弹力，故斜面对滑块的支持力大小不可能为零，选项C 、D 错误；弹簧可能处于原长，没有弹力，弹簧也可能处于压缩或伸长状态，故选项A 正确，B 错误．4．如图K2－2－4所示，重80 N 的物体A 放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm 、劲度系数为1 000 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A 后，弹簧长度缩短为8 cm ，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若滑块与斜面间的最大静摩擦力为25 N ，当弹簧的长度仍为8 cm 时，测力计读数不可能为( )图K2－2－4A ．10 NB ．20 NC ．40 ND ．60 N【答案】D5．(2015年河源模拟)A、B、C三个物体如图K2－2－5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()图K2－2－5A．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【答案】AD【解析】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，选项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，选项C错误、D正确．6．(2015年开封二模)如图K2－2－6所示，质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则斜面与地面间()图K2－2－6A．没有摩擦力B．摩擦力的方向水平向左C．支持力为(M＋m)gD．支持力小于(M＋m)g【答案】BD【解析】整体受力分析，根据共点力平衡得，地面的摩擦力f＝F cos θ，方向水平向左．支持力的大小N＝(M＋m)g－F sin θ，小于(M＋m)g.故BD正确，A、C错误．7．如图K2－2－7所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，拉力F与水平面夹角为θ.下列说法正确的是()图K2－2－7A．物体A一定受到4个力的作用B．物体A受到的摩擦力大小为F sin θC．拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上D．物体A受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力【答案】AC【解析】物体在水平地面上做匀速直线运动，则其一定处于平衡状态，对物体受力分析如图所示，知物体受4个力，选项A正确；物体受力平衡，则有f＝F cos θ，G＝F N＋F sin θ，选项B、D错误；由图知G与F N的合力竖直向下，由平衡知识得F与f的合力方向必竖直向上，选项C正确．8．在研究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，如图K2－2－8所示．小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)，则从下表分析可知()图K2－2－8实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数(N)1 静止0.42 静止0.63 加速0.74 匀速0.55 减速0.3AB．木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 NC．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有两次是相同的【答案】BC【解析】本题可确定最大静摩擦力大于或等于0.6 N，也能判断滑动摩擦力为0.5 N且不变，故B、C正确．9．如图K2－2－9所示，A 是一质量为M 的盒子，B 的质量为M2，用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A 置于倾角为α的斜面上，B 悬于斜面之外，处于静止状态．现在向A 中缓慢地加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中( )图K2－2－9A ．绳子拉力的大小不变，恒等于12MgB ．A 对斜面的压力逐渐增大C ．A 所受的摩擦力逐渐增大D ．A 所受的摩擦力先增大后减小 【答案】AB 二、非选择题10．如图K2－2－10所示，物体A 、B 的质量m A ＝6 kg ，m B ＝4 kg ，A 与B 、B 与地面之间的动摩擦因数都为μ＝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/s 2)．图K2－2－10【答案】15 N ，方向向右 30 N ，方向向左【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 ＝μ(m A ＋m B )g ＝0.3×(6＋4)×10 N ＝30 N. F 地B 的方向与相对运动方向相反，即向左．整体受力分析知F ＝F 地B ＝30 N ，对A 物体有F T －F BA ＝0，其中F T 为绳的拉力，大小为F T ＝F2＝15 N 解得F BA ＝15 N ，方向向左，根据牛顿第三定律知，A 对B 的摩擦力大小为F AB ＝F BA ＝15 N ，方向向右．11．(2015年惠阳调研)在建筑装修中，工人用质量为5.0 kg 的磨石A 对地面和斜壁进行打磨，已知A 与地面、A 与斜壁之间的动摩擦因数μ相同．(g 取10 m/s 2)图K2－2－11(1)当A 受到水平方向的推力F 1＝25 N 打磨地面时，A 恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A 与地面间的动摩擦因数μ.(2)若用A 对倾角θ＝37°的斜壁进行打磨(如图K2－2－11所示)，当对A 施加竖直向上的推力F 2＝60 N 时，则磨石A 从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长大于2 m)所需时间为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)【答案】(1)0.5 (2)2 s【解析】(1)当A 做匀速直线运动时，有F 1＝f 1， F N1＝mg ， f 1＝μF N1.代入数据，得μ＝0.5.(2)当A 在斜壁上运动的过程中，有(F 2－mg )cos θ－f ＝ma ， (F 2－mg )sin θ－F N ＝0，f ＝μF N ， 得(F 2－mg )cos θ－μ(F 2－mg )sin θ＝mA ． 代入数据，得a ＝1 m/s 2.又根据s ＝12at 2，得2＝12×1×t 2，即t ＝2 s.12．如图K2－2－12所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m 的物体被水平力F 推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ且μ＜tan θ，求力F 的取值范围．图K2－2－12【答案】sin θ－μcos θμsin θ＋cos θ mg ≤F ≤μcos θ＋sin θcos θ－μsin θmg【解析】因为μ＜tan θ，所以当F ＝0时，物体不能静止． 若物体在力F 的作用下刚好不下滑，则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力且此时F 最小，对物体受力分析，如图所示，由平衡条件，有mg sin θ＝F cos θ＋f 1，① N ＝mg cos θ＋F sin θ，② f 1＝μN ，③ 由①②③，得F min ＝sin θ－μcos θμsin θ＋cos θmg .若物体在力F 的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力且此时F 最大，对物体受力分析，如图所示，由平衡条件，有mg sin θ＋f 2＝F cos θ，④ N 2＝mg cos θ＋F sin θ，⑤ f 2＝μN 2.⑥ 由④⑤⑥，得F max ＝μcos θ＋sin θcos θ－μsin θmg .所以sin θ－μcos θμsin θ＋cos θ mg ≤F ≤μcos θ＋sin θcos θ－μsin θ mg .。
