2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用3彈力和摩擦力的應(yīng)用課時(shí)測(cè)評(píng)含解析教科版必修1

PAGE1-彈力和摩擦力的應(yīng)用(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.如圖所示是一支旅行用的“兩面針”牙膏,該牙膏的外殼是由鋁薄皮做的,依據(jù)你的視察和生活閱歷,下列說(shuō)法正確的是 ()A.該牙膏皮被擠壓后發(fā)生的形變?yōu)閺椥孕巫傿.牙膏被擠出來(lái)是因?yàn)檠栏嗍艿绞值淖饔昧.牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦D.擠牙膏時(shí)手對(duì)牙膏皮的作用力大于牙膏皮對(duì)手的作用力【解析】選C。該牙膏被擠壓后發(fā)生形變,因沒(méi)有復(fù)原原狀,則為非彈性形變,故A錯(cuò)誤;牙膏受到牙膏皮的作用力,發(fā)生形變,從而將牙膏擠出來(lái),故B錯(cuò)誤;牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦,故C正確;擠牙膏時(shí)手對(duì)牙膏皮的作用力與牙膏皮對(duì)手的作用力屬于作用力與反作用力,大小總相等,故D錯(cuò)誤。2.在圖中,a、b表面均光滑,天花板和地面均水平。a、b之間肯定有彈力的是 ()【解析】選B。彈力的有無(wú)通常利用假設(shè)法推斷,選項(xiàng)A中沒(méi)有彈力作用,A錯(cuò);選項(xiàng)B中兩小球相互擠壓有彈力作用,B對(duì);選項(xiàng)C中,拿走物體b,a的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,選項(xiàng)D中拿走斜面,小球b的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,都沒(méi)有彈力作用,C、D錯(cuò);故選B。3.如圖,長(zhǎng)方體木塊擱在光滑方形槽中,則長(zhǎng)方體木塊除重力外還受到彈力的個(gè)數(shù)是 ()A.1個(gè) B.2個(gè)C.3個(gè) D.4個(gè)【解析】選C。長(zhǎng)方體木塊擱在光滑方形槽中,與槽接觸的地方有三處,并且都有相互作用,故長(zhǎng)方體木塊除重力外還受到彈力的個(gè)數(shù)是3個(gè),故選項(xiàng)C正確?！炯庸逃?xùn)練】如圖,木箱A中放一個(gè)光滑的鐵球B,它們一起靜止于斜面上,假如對(duì)鐵球B(不包括木箱A)進(jìn)行受力分析,則鐵球B受力個(gè)數(shù)為 ()A.3個(gè)B.4個(gè)C.2個(gè)D.1個(gè)【解析】選A。對(duì)B球受力分析,受重力、箱子支持力和箱子對(duì)球平行斜面對(duì)上的支持力,三力平衡,故選項(xiàng)A正確。4.某同學(xué)在上學(xué)途中通過(guò)掃碼勝利打開(kāi)一輛共享單車。當(dāng)他推著自行車在平直馬路上前進(jìn)時(shí),地面對(duì)前輪的摩擦力為F1,對(duì)后輪的摩擦力為F2,當(dāng)他騎著自行車在平直馬路上加速前進(jìn)時(shí),地面對(duì)前輪的摩擦力為F3,對(duì)后輪的摩擦力為F4,下列說(shuō)法正確的是 ()A.F1的方向與車前進(jìn)方向相同B.F2的方向與車前進(jìn)方向相反C.F3的方向與車前進(jìn)方向相同D.F4的方向與車前進(jìn)方向相反【解析】選B。推自行車前進(jìn)時(shí),前輪、后輪受到的摩擦力均為阻力,地面對(duì)前輪、后輪的摩擦力F1和F2的方向都與車前進(jìn)方向相反,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。而自行車加速前進(jìn)時(shí),后輪是主動(dòng)輪,它在與地面接觸處有相對(duì)地面對(duì)后滑的趨勢(shì),故摩擦力F4的方向與車前進(jìn)方向相同;前輪是從動(dòng)輪,它在與地面接觸處有相對(duì)地面對(duì)前滑的趨勢(shì),故摩擦力F3的方向與車前進(jìn)方向相反,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤,故選B。5.物體A質(zhì)量為1kg,與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,其從t=0起先以初速度v0向右滑行。與此同時(shí),A還受到一個(gè)水平向左、大小恒為1N的作用力,能反映A所受摩擦力f隨時(shí)間變更的圖像是(【解析】選B。物體首先受到滑動(dòng)摩擦力,大小f=μmg=2N,方向水平向左,物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為0,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),所受的摩擦力為靜摩擦力,大小為f′=1N,方向水平向右,因取向右為正方向,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。6.如圖所示,木板B放在粗糙的水平面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過(guò)一不行伸長(zhǎng)的輕繩固定在直立墻壁上,用水平力F向左拉動(dòng)B,使B以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)繩水平,張力為T,下列說(shuō)法正確的是 ()A.T=FB.木塊A受到的是靜摩擦力,大小等于TC.木板B受到一個(gè)靜摩擦力,一個(gè)滑動(dòng)摩擦力,合力大小等于FD.若木板B以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng),則拉力仍為F【解析】選D。依據(jù)整體法,由于水平面對(duì)B有水平向右的摩擦力,因此T<F,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;A、B之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),因此是滑動(dòng)摩擦力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;木板B受兩個(gè)滑動(dòng)摩擦力的作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受力是平衡的,由于滑動(dòng)摩擦力始終不變,外力F也應(yīng)不變,與速度無(wú)關(guān),選項(xiàng)D正確。二、計(jì)算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(12分)質(zhì)量為1kg的物體,靜止在水平地面;物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等。對(duì)物體施加一水平拉力F(1)當(dāng)拉力F=3N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多少?(2)當(dāng)拉力F=8N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多少?【解析】(1)滑動(dòng)摩擦力,即最大靜摩擦力:f=μN(yùn)=0.5×10N=5N;當(dāng)拉力為3N時(shí),3N<5N,物體未被拉動(dòng),此時(shí)物體受到靜摩擦力大小等于拉力,所以地面對(duì)物體的摩擦力是3N;(2)當(dāng)拉力為8N時(shí),8N>5N,物體被拉動(dòng),此時(shí)物體受到滑動(dòng)摩擦力,所以地面對(duì)物體的摩擦力是5N。答案:(1)3N(2)5N8.(12分)如圖,一個(gè)質(zhì)量為M=2kg的物體放在粗糙水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪和一個(gè)質(zhì)量為m0.1kg的小桶相連,已知:M受到的最大靜摩擦力Fmax=4.5N,細(xì)繩水平,滑輪上的摩擦不計(jì),g取10N/kg,求在以下?tīng)顩r中(1)只掛m0處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)。(2)只掛m0但在M上再放一個(gè)M′=3(3)只在桶內(nèi)加入m1=0.33【解析】(1)因?yàn)閙0g=1N<FmaxM處于靜止?fàn)顟B(tài),受靜摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1N(2)在M上再放一個(gè)M′=3kgM仍靜止,仍受靜摩擦力F2=F1=m0g=1N(3)因?yàn)?m0+m1)g=4.3N<Fmax,故M處于靜止?fàn)顟B(tài),所受靜摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3N。答案:(1)1N(2)1N(3)4.3N【加固訓(xùn)練】如圖甲,將完全相同、質(zhì)量均為4kg的木塊A和B疊放在水平桌面上,在16N的水平拉力F1作用下,A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(g取10(1)此時(shí)木塊B上表面受到摩擦力Ff1是多少?B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少?(2)桌面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(3)若將A、B緊靠著放在水平桌面上(如圖乙),用水平推力F2推A使它們一起勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí),A對(duì)B的彈力有多大?【解析】(1)A做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向不受力,所以B上表面Ff1=0下表面Ff2=F1=16N(2)由FN=(mA+mB)gFf2=μFN解得μ=0.2(3)FNB=mBgB受的摩擦力FfB=8N,FB=FfB=8N。答案:(1)016N(2)0.2(3)8N(15分鐘·40分)9.(6分)(2024·威海高一檢測(cè))如圖所示是磁懸浮地球儀,地球儀依靠它與底座之間的磁力懸浮在底座的正上方保持靜止。已知地球儀的質(zhì)量為m,底座的質(zhì)量為M,則底座對(duì)水平地面的作用力大小為 ()A.0 B.mgC.Mg D.g【解析】選D。地球儀和底座受到重力與地面對(duì)底座向上的作用力,依據(jù)平衡條件,得地面對(duì)底座向上作用力為:F=g,由牛頓第三定律,知底座對(duì)水平地面的作用力大小為:F′=F=g,故選項(xiàng)D正確。10.(6分)木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25,夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng),現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖,力FA.木塊A所受摩擦力大小是12.5NB.木塊A所受摩擦力大小是11.5NC.木塊B所受摩擦力大小是9ND.木塊B所受摩擦力大小是7N【解析】選C。因輕彈簧被壓縮了2cm,故彈簧彈力為F=kΔx=8N,A、B兩木塊所受的最大靜摩擦力分別為FAm=12.5N,FBm=15N,B木塊在水平方向F與彈簧彈力的合力為9N,小于其最大靜摩擦力,故地面給B木塊的摩擦力為9N,A木塊在水平方向的彈簧拉力為8N,也小于其最大靜摩擦力,故地面給A木塊的摩擦力為8N,故選項(xiàng)【加固訓(xùn)練】(多選)如圖是某小組同學(xué)為探討動(dòng)摩擦因數(shù)所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置。其中A為一質(zhì)量為M的長(zhǎng)直木板,B為木板上放置的質(zhì)量為m的木塊,Q為木塊右端連接的一彈簧測(cè)力計(jì)。試驗(yàn)時(shí)用力將A從B的下方抽出,通過(guò)Q的讀數(shù)即可測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)。若試驗(yàn)條件較為志向,則 ()A.只有將木板A勻速抽出才能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù)B.將木板A加速、減速或勻速抽出均能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù)C.通過(guò)該方法可測(cè)得A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)D.通過(guò)該方法可測(cè)得A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)【解析】選B、C。用力將A從B的下方抽出達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),在水平方向上B所受的滑動(dòng)摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力平衡,依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式F=μFN可知,滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),與B的速度無(wú)關(guān),無(wú)論木板A是做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是變速直線運(yùn)動(dòng),都不會(huì)變更木塊受到摩擦力的大小,木塊相對(duì)地面總是靜止的,均能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)B達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F與B所受的滑動(dòng)摩擦力Ff大小相等,B對(duì)木板A的壓力大小等于B的重力mg,由F=μN(yùn),得μ=,從Q上讀取F,則可求得μ,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。11.(6分)(多選)水平桌面上,重300N的物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,最大靜摩擦力為33N,則 ()A.當(dāng)用15N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力為15NB.當(dāng)用32N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力為32NC.當(dāng)用32N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力為30ND.當(dāng)用60N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力為30N【解析】選A、B、D。只有當(dāng)拉力克服最大靜摩擦力時(shí),物體才能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)物體靜止時(shí),所受拉力與靜摩擦力平衡,因此當(dāng)用15N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力為15N,A正確;當(dāng)用32N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力為32N,B正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)用60N的水平拉力拉此物體時(shí),物體早已發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,f=μmg=30N,D正確。12.(22分)如圖,A物體重力為20N,B物體重力為10N,力F豎直向下,A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計(jì),求(1)(2)兩種狀況下物體A受什么摩擦力?大小如何?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(1)F=0時(shí)由靜止釋放B物體。(2)F=10N時(shí)由靜止釋放B物體。(3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng),所加力F的大小是多少?【解析】(1)F=0時(shí),A所受最大靜摩擦力為f靜max=μmAg=8N,此時(shí)mB