(北京专用)2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第2讲 摩擦力检测
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(北京专用)2019版高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲摩擦力检测1.(2017北京朝阳期中,5,3分)如图所示,质量m=1 kg的带电滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,由于空间存在水平方向的匀强电场,因此滑块还受到大小为5 N、方向水平向右的电场力F 的作用,则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦力(取重力加速度g=10 m/s2)( )A.大小为5 N,方向水平向右B.大小为5 N,方向水平向左C.大小为1 N,方向水平向右D.大小为1 N,方向水平向左2.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.摩擦力的大小一定跟两物体间的正压力大小成正比B.摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反C.静摩擦力只可能对物体做正功,不可能对物体做负功D.滑动摩擦力既可能对物体做负功,也可能对物体做正功3.(2018北京朝阳期中)如图所示,一个木块在水平外力F1和F2的作用下静止在水平桌面上。
已知F1=12 N,F2=4 N。
若只撤去外力F1,则木块在水平方向上受到的合力为( )A.12 N,方向向左B.8 N,方向向右C.2 N,方向向左D.04.(2016北京朝阳期中,5,3分)如图所示,木板置于水平地面上,其上物块被水平绳子拴接在左端墙上,将木板水平向右匀速抽出的过程中绳子的拉力为F;现将木板水平向右加速抽出,则此过程中绳子的拉力( )A.等于FB.小于FC.大于FD.无法确定5.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物m相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是( )A.货物对车厢压力变小B.货物受到的摩擦力变小C.地面对车的摩擦力增大D.车对地面的压力增大6.如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为( )A.μ1MgB.μ2mgC.μ1(m+M)gD.μ1Mg+μ2mg7.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。
则物块( )A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大8.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8。
(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体所受的摩擦力;(2)若用原长为10 cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10 m/s2)综合提能1.研究滑动摩擦力大小的实验装置如图所示,木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计水平固定,通过水平细绳与木块相连。
用缓慢增大的力拉动木板,使之在桌面上滑动(木块始终未脱离木板)。
弹簧测力计示数稳定后( )A.由于木块相对桌面静止,弹簧测力计示数与木板的运动状态有关B.由于木块相对桌面静止,弹簧测力计示数一定等于木板受到的拉力C.由于木板相对桌面运动,弹簧测力计示数一定小于木板受到的拉力D.由于木板相对桌面运动,弹簧测力计示数一定大于木板受到的滑动摩擦力2.如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上。
现用一水平向右的推力F推物块,物块仍静止不动。
则( )A.斜面对物块的支持力一定变小B.斜面对物块的支持力一定变大C.斜面对物块的静摩擦力一定变小D.斜面对物块的静摩擦力一定变大3.如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
在物块放到木板上之后,木板运动的速度-时间图像可能是图中的( )4.(2013北京理综,16,6分)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是( )A.木块受到的摩擦力大小是mg cos αB.木块对斜面体的压力大小是mg sin αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin α cos αD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g5.在水平桌面上有一个倾角为α的斜面体。
一个质量为m的物块,在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面向上做匀速运动。
斜面体始终处于静止状态。
已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
下列结论正确的是( )A.斜面对物块的摩擦力大小是FB.斜面对物块的摩擦力大小是μmgC.桌面对斜面体的摩擦力大小是0D.桌面对斜面体的摩擦力大小是F cos α6.如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q间的动摩擦因数为μ1,Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ2<μ1)。
当它们从静止开始沿斜面加速下滑时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为多少?答案精解精析基础巩固1.C 滑块向左运动的过程中,受到地面对它向右的滑动摩擦力作用,F f=μF N=μmg=1 N,选项C正确。
2.D 滑动摩擦力大小等于μF N,与正压力成正比,而静摩擦力根据物体受力和运动状态判断,不一定和正压力成正比,A错。
滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反,而相对运动方向不一定是运动方向,因此摩擦力的方向和运动方向不一定相反,B错。
滑动摩擦力的方向可能和运动方向相同,此时做正功,也可能和运动方向相反,做负功,D对。
静摩擦力和相对运动趋势的方向相反,而相对运动趋势的方向也不一定就是运动方向,所以静摩擦力和运动方向可能相同,做正功,也可能相反,做负功,C错。
3.D 根据平衡条件可知木块初始时受桌面的静摩擦力f=F1-F2=8 N,方向水平向左,故可判定木块与桌面间的最大静摩擦力 f m≥f=8 N。
当撤去F1后,因F2<f m,所以木块仍能保持静止,所受的合力为0,故本题答案为D。
4.A 将木板拉出过程中,物块与木板发生相对滑动,物块水平方向受绳子向左的拉力T、向右的滑动摩擦力f=μN,物块相对地面静止,T=f,不论匀速拉木板,还是加速拉木板,物块受的摩擦力f不变,因此绳子的拉力不变。
5.A 货物处于平衡状态,受重力、支持力、静摩擦力,根据共点力平衡条件,有:mg sin θ=fN=mg cos θθ增大时,f增大,N减小;再根据牛顿第三定律可知,货物对车厢压力变小故A正确,B错误;对货车整体受力分析,只受重力与支持力,不受摩擦力;根据平衡条件,车所受地面支持力不变;再根据牛顿第三定律可知,车对地面的压力也不变,故C、D错误。
6.B 因为木块对木板的摩擦力为μ2mg,方向水平向右,而木板静止,所以地面给木板的静摩擦力水平向左,大小为μ2mg,选项B正确。
7.A 物块恰好静止在斜面上,沿斜面方向有:mg sin θ=μmg cos θ,得μ=tan θ。
施加一个竖直向下的恒力F后,沿斜面向下的力(mg+F) sin θ与沿斜面向上的力μ(mg+F) cos θ仍然相等,所以物块仍处于静止状态,合外力不变,仍为零,故A正确,B、D错误。
受到的摩擦力f '=(mg+F) sin θ,变大,故C 错误。
8.答案(1)30 N,方向沿斜面向上(2)12 cm解析(1)物体静止在斜面上,对其受力分析知,物体受到的静摩擦力F f=mg sin 37°=30 N,方向沿斜面向上。
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时,对其受力分析如图所示:弹簧拉力设为F,伸长量为x,则F=kx由平衡条件得:F=mg sin 37°+F f'F f'=μmg cos 37°又F f'=F f弹簧最终长度l=l0+x由以上各式解得l=12 cm。
综合提能1.C 当拉力很小时,木块和木板相对静止,一起向右做加速运动,拉力增大到某一值后,木板的加速度大于木块的加速度,二者发生相对滑动。
当弹簧测力计示数稳定后,木块相对桌面静止,木板向右加速。
此时木块受弹簧测力计向左的拉力和向右的滑动摩擦力,两力大小相等,木板受到的拉力大于弹簧测力计对木块的拉力,即大于弹簧测力计的示数,故C正确。
2.B 图①为物块开始时的受力分析图,图②为加上外力后的受力分析图,若F1>G1,斜面对物块的摩擦力f '沿斜面向下,若F1<G1,斜面对物块的摩擦力f '沿斜面向上,若F1=G1,则物块不受摩擦力,即f '=0。
若f '沿斜面向上或为0,则f '<f;若f '沿斜面向下,则f '可能小于、等于或大于f,而N'=G2+F2>G2=N,因此B 项对,A、C、D项错误。
3.A 由于物块刚放到木板上时,运动的木板会给它一个向右的滑动摩擦力,则物块就会给木板一个向左的摩擦力,此时木板还受到地面给它的向左的摩擦力,木板在这两个阻力的作用下做匀减速直线运动;当物块的速度与木板的速度相等时,物块与木板间没有了相对运动,木板受到的木块的摩擦力向左变为向右,地面对它的摩擦力不变,即木板所受阻力减小,故其加速度变小,木板做匀减速直线运动,故选项A正确。
4.D 对木块受力分析,如图所示,木块静止,由平衡条件:F f=mg sin α,F N=mg cos α,故选项A、B均错误;对斜面体和木块整体分析,桌面对斜面体的摩擦力为零,支持力与整体重力平衡,故选项C错误,选项D 正确。
5.D 对物块应用平衡条件,有F-f1-mg sin α=0得F=f1+mg sin α,故A错。
f1=μN1=μmg cos α,B错。
对物块和斜面体组成的整体应用平衡条件有F cos α=f2,故C错、D对。
6.答案μ2mg cos θ解析先取P、Q为一整体,受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得:(M+m)g sin θ-F fQ=(M+m)aF fQ=μ2F NF N=(m+M)g cos θ以上三式联立可得a=g sin θ-μ2g cos θ再隔离P物体,设P受到的静摩擦力为F fP,方向沿斜面向上,对P再应用牛顿第二定律得:mg sin θ-F fP=ma可得出F fP=μ2mg cos θ。