高考物理专题复习滑动摩擦力.docx
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高考物理专题复习滑动摩擦力
2021年高考物理专题复习:
滑动摩擦力
一、选择题
1.如图所示,是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线,从A点出发,沿半径分别为3m和5m的半圆经B点到达C点,则他的位移和路程分别为( )
A.16m,方向从A到C;16m
B.8m,方向从A到C;8πm
C.8πm,方向从A到C;16m
D.16m,方向从A到C;8πm
2.(多选)关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.位移、时间是矢量
D.路程、质量是标量
3.关于摩擦力和弹力的正确说法是( )
A.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直
B.两个物体之间如果有弹力,就一定有摩擦力
C.两物体间的弹力越大,摩擦力也越大
D.弹力可以是动力,摩擦力只能作阻力
4.如图所示,P是位于水平粗糙桌面上的物块,用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连,Q的质量为m,在P向右匀速运动的过程中,桌面上的绳子始终是水平的,重力加速度为g。
下列说法正确的是( )
A.P所受拉力的施力物体是钩码Q,大小等于mg
B.P所受拉力的施力物体是绳子,大小等于mg
C.P所受摩擦力的方向水平向左,大小一定小于mg
D.P所受摩擦力的方向水平向左,大小一定大于mg
5.(多选)如图所示,一木块重为10N,在F=4N的水平拉力作用下向右以1m/s的速度沿水平面做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.木块与水平面间的动摩擦因数为0.4
B.若木块以2m/s的速度向右匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为4N
C.若木块以6m/s的速度向右匀速直线运动时,则它需要的水平拉力大于12N
D.当用8N的水平拉力使木块向右运动时,木块受到的摩擦力为8N
6.(多选)如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。
从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在B物体上,力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
据此可求( )
A.A、B之间的最大静摩擦力
B.水平面与B之间的滑动摩擦力
C.A、B之间的动摩擦因数μAB
D.B与水平面间的动摩擦因数μ
7.已知一些材料间的动摩擦因数如下:
材料
钢-钢
木-木
木-金属
木-冰
动摩擦因数
0.25
0.30
0.20
0.03
质量为1kg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3N,则关于两接触面的材料可能是(取g=10m/s2)( )
A.钢—钢B.木—木
C.木—金属D.木—冰
8.(多选)如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由表分析可知,下列选项正确的是( )
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力读数(N)
1
静止
0.4
2
静止
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
A.木块受到的最大静摩擦力为0.7N
B.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6N
C.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各不相同
9.武警战士进行体能训练,双手握住竖直杆,以下说法正确的是( )
A.他停在空中时増大握杆力,所受到的摩擦力随之增大
B.他沿杆匀速下滑时,所受到的摩擦力方向竖直向下
C.他沿杆匀速上攀时,所受到的摩擦力为滑动摩擦力
D.他沿杆匀速下滑时,所受到的摩擦力方向竖直向上
10.用如图所示的装置探究摩擦力与正压力之间关系时,当以F=4N的拉力拉木板B向左匀速运动时,木块A静止且轻质弹簧测力计读数为1N。
假设木块A与木板B、木板B与桌面之间的动摩擦因数相等,则木块A与木板B的质量之比mA∶mB为(
)
A.1B.
C.
D.
11.(多选)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°。
质量为m的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,斜面足够长,取初速度v0的方向为正方向。
则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图像可能是选项图中的( )
12.(多选)如图所示,质量为m的木块在水平拉力F作用下向右滑行。
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,木板的质量为M,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则( )
A.木块受到木板的摩擦力的大小为μ1mg,方向水平向左
B.木板受到地面的摩擦力的大小为μ1mg,方向水平向左
C.木板受到地面的摩擦力的大小为μ2(m+M)g
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
二、非选择题
13.如甲图所示把一根长20cm的轻质弹簧上端固定,下端系一质量1kg的木块,当木块静止时,弹簧长为25cm;把此木块放在水平桌面上,用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为22cm时,木块沿桌面匀速运动,如乙图。
(g取10m/s2)求:
(1)弹簧的劲度系数
(2)木块与桌面间的滑动摩擦因数。
14.如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20N/cm,用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)如果物体在运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力的大小。
参考答案
一、选择题
1.D 位移是矢量,大小等于A、C之间的线段长度,即x=AB+BC=2×3m+2×5m=16m,方向由A指向C;路程是标量,等于两个半圆弧的长度和,即s=(3π+5π)m=8πm。
故D正确。
2.AD 由矢量和标量的定义可知,故A正确,B错误。
质量、时间和路程都只有大小,没有方向,是标量;位移既有大小又有方向,是矢量,故C错误,D正确。
3.A 摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直,故A正确;两个物体之间如果有弹力,还必须接触面粗糙以及两物体间有相对运动或者相对运动的趋势才会有摩擦力,故B错误;两物体间的弹力越大,摩擦力不一定越大,例如两物体之间是静摩擦力时,摩擦力大小与两物体之间的弹力大小无关,故C错误;摩擦力可以作阻力,也可以是动力,故D错误。
4.B P所受拉力的施力物体为绳子,大小等于钩码的重力mg,故A错误,B正确。
P所受到的摩擦力方向与拉力方向相反,即向左,根据二力平衡的关系可知,其大小一定等于mg,故C、D错误。
5.AB 重为10N的木块在F=4N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,则f=F=4N、FN=G=10N,所以木块与水平面间的动摩擦因数μ=
=
=0.4,故A正确。
木块以不同的速度向右做匀速运动,木块受到的滑动摩擦力f=4N不变,拉力F=f=4N不变,故B正确,C错误。
当用8N的水平拉力使木块向右运动时,木块受滑动摩擦力f=4N不变,故D错误。
6.AB 0~t1时间内,A物体不受水平拉力,说明水平面对B物体的静摩擦力没有达到最大值,t1~t2时间内力传感器的示数逐渐增大,说明水平面对B物体的静摩擦力达到最大值,B对A有向右的静摩擦力,t2时刻后力传感器的示数不变,说明B相对A向右运动,A物体受到滑动摩擦力,则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值,且为fmax=k(t2-t1),故选项A正确。
由于B运动后A静止不动,则A、B间有滑动摩擦力,等于k(t2-t1),水平面与B之间的滑动摩擦力f=kt2-k(t2-t1)=kt1,故选项B正确。
由于A对B的压力不能求出,所以不能求出A、B之间的动摩擦因数μAB,故选项C错误。
B对水平面的压力求不出来,因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数,故选项D错误。
7.B 物体匀速运动时拉力F=f,滑动摩擦力f=μFN=μmg,解得μ=0.3,故选B。
8.BC 第一次和第二次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm,因此可知,最大静摩擦力范围0.6N≤Fm<0.7N,故A错,B对。
滑动摩擦力与运动情况无关,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C对,D错。
9.D 战士停在空中时增大握杆力,所受到的静摩擦力仍等于重力,大小不变,故A错误;战士用双手握住竖立的杆匀速滑下时,由二力平衡可知,受到的滑动摩擦力向上,且f下=G,故B错误,D正确;战士用双手握住竖立的杆匀速上攀时,由二力平衡可知,受到的静摩擦力向上,且f上=G,故C错误。
10.B 木块A受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡,则μmAg=1N;木块A对木板B的滑动摩擦力大小为μmAg,方向为水平向右;地面对木板B的滑动摩擦力为μ(mA+mB)g,方向为水平向右;由B受力平衡可知F=μmAg+μ(mA+mB)g=4N,解得mA∶mB=1∶2,故B正确。
11.BC 滑块上升过程中受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,为负值,设为-F;当滑块的速度减为零后,滑块可能沿斜面向下滑动,滑动摩擦力沿斜面向上,为正值;当滑块的速度减为零后,滑块可能静止不动,为静摩擦力(略大于F),方向为沿斜面向上,也为正值,故B、C正确。
12.ABD 分析木块受力可知,木块受到木板的摩擦力方向水平向左,大小为f=μ1FN=μ1mg,故A正确;分析木板受力知,木板在水平方向受到木块给它的滑动摩擦力的作用和地面给它的静摩擦力的作用,两者平衡,所以长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg,故B正确,C错误;由于木板不动,可以知道μ1mg<μ2(m+M)g,无论怎样改变F的大小,以上关系总成立,所以木板都不可能运动,D正确。
二、非选择题
13.答案
(1)200N/m
(2)0.4
解析
(1)当弹簧上端固定时,根据胡克定律得:
F1=mg=k(l1-l0),得出:
k=
=
N/m=200N/m;
(2)木块沿桌面匀速运动时,弹簧对物块的拉力的大小F2=k(l2-l0)=200×(0.22-0.20)N=4N;
由二力平衡得:
F2=μmg
解得:
μ=0.4。
14.答案
(1)0.4
(2)80N
解析
(1)由F=kx=μFN,FN=G知
μ=
=
=0.4
(2)物体所受的摩擦力大小不变,为Ff=μFN=0.4×200N=80N。
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- 高考 物理 专题 复习 滑动 摩擦力