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專題3.2摩擦力【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷】 【題型2靜摩擦力大小計(jì)算問(wèn)題】 【題型3滑動(dòng)摩擦力方向的判斷】 【題型4滑動(dòng)摩擦力大小計(jì)算問(wèn)題】 【題型5摩擦力的突變】 【題型6摩擦力動(dòng)、靜綜合問(wèn)題】 【題型7臨界問(wèn)題】 【題型8彈簧與摩擦力的綜合問(wèn)題】 【題型1靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷】【例1】[多選]如圖所示,物塊A、B、C疊放在水平桌面上,水平拉力F作用在物塊C上后,各物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則以下說(shuō)法正確的是()A.B不受摩擦力作用B.C對(duì)A的摩擦力水平向左C.A受到的各個(gè)摩擦力的合力為零D.A、B、C三個(gè)物塊組成的整體所受摩擦力為零解析:選ACB受到重力和支持力而平衡,故B不受摩擦力作用,選項(xiàng)A正確;A、C整體受力平衡,桌面對(duì)A的靜摩擦力f1=F,方向水平向左,即A、B、C三個(gè)物塊組成的整體所受摩擦力大小為F,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;A在水平方向上受到桌面對(duì)A的靜摩擦力f1和C對(duì)A的靜摩擦力f3而平衡,f3=F,方向水平向右,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確?!咀兪?-1】如圖所示,放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B,A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說(shuō)法中正確的是()A.B受到向左的摩擦力B.B對(duì)A的摩擦力向右C.地面對(duì)A的摩擦力向右D.地面對(duì)A沒(méi)有摩擦力解析:選D壓縮的彈簧對(duì)B有向左的彈力,B有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),受到向右的摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;A對(duì)B的摩擦力向右,由牛頓第三定律可知,B對(duì)A的摩擦力向左,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)整體研究,根據(jù)平衡條件分析可知,地面對(duì)A沒(méi)有摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確?!咀兪?-2】[多選]如圖所示,用一水平力F把A、B兩個(gè)物體擠壓在豎直的墻上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是()A.B物體對(duì)A物體的靜摩擦力方向向下B.F增大時(shí),A和墻之間的摩擦力也增大C.若B的重力大于A的重力,則B受到的摩擦力大于墻對(duì)A的摩擦力D.不論A、B的重力哪個(gè)大,B受到的摩擦力一定小于墻對(duì)A的摩擦力解析:選AD將A、B視為整體,可以看出A物體受到墻的摩擦力方向豎直向上,對(duì)B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上,由牛頓第三定律可知B對(duì)A的摩擦力方向向下,A正確;由于A、B兩物體受到的重力不變,根據(jù)平衡條件可知B錯(cuò)誤;A和墻之間的摩擦力與A、B兩物體的總重力等大、反向,故C錯(cuò)誤,D正確?!咀兪?-3】某同學(xué)在上學(xué)途中通過(guò)掃碼成功打開一輛共享單車。當(dāng)他推著自行車在平直公路上前進(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公路上加速前進(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)地面向后滑的趨勢(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)地面向前滑的趨勢(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?!绢}型2靜摩擦力的大小計(jì)算問(wèn)題】【例2】[多選]如圖所示,在粗糙的水平面上疊放著物體A和B,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持靜止,則下面的說(shuō)法中正確的是()A.物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于FB.物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零C.物體A與B間的靜摩擦力的大小等于FD.物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零解析:選AD以A、B為整體為研究對(duì)象,分析受力可知,整體水平方向受到拉力F和地面對(duì)A的靜摩擦力fA,由平衡條件得到,fA=F。故A正確,B錯(cuò)誤。以B為研究對(duì)象,分析受力可知,B相對(duì)于A沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),B不受靜摩擦力,即物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零。故C錯(cuò)誤,D正確?!咀兪?-1】一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個(gè)力,即F1、F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,其中F1=10N,F(xiàn)2=2N,若撤去F1,則木塊受到的摩擦力為()A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向右D.0答案C解析當(dāng)木塊受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí),由平衡條件可知木塊所受的摩擦力的大小為8N,可知最大靜摩擦力Ffmax≥8N.當(dāng)撤去力F1后,F(xiàn)2=2N<Ffmax,木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài),由平衡條件可知木塊所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變,且與作用在木塊上的F2等大反向.【變式2-2】(多選)《中國(guó)制造2025》是國(guó)家實(shí)施強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng),智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向,其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域.如圖所示,一智能機(jī)械臂鐵夾夾起一個(gè)金屬小球后靜止在空中,鐵夾與球接觸面保持豎直,則()A.若增大鐵夾對(duì)小球的壓力,小球受到的摩擦力變大B.小球受到的摩擦力與重力大小相等C.鐵夾受到的摩擦力方向豎直向下D.若鐵夾水平勻速移動(dòng),小球受到的摩擦力變大答案BC解析對(duì)小球受力分析可知,小球受重力、兩側(cè)鐵夾的彈力以及摩擦力作用,根據(jù)平衡條件可知,小球在豎直方向上受到的摩擦力與重力大小相等,方向相反,若增大鐵夾對(duì)小球的壓力,小球受到的摩擦力不變,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)牛頓第三定律可知,鐵夾受到小球的摩擦力方向豎直向下,C正確;若水平勻速移動(dòng)鐵夾,由于小球受力始終平衡,故摩擦力大小不變,D錯(cuò)誤.【變式2-3】固定水平板的兩端分別裝有光滑輕質(zhì)定滑輪A、B,物塊P放在平板上,兩段細(xì)線分別繞過(guò)定滑輪連接在物塊P點(diǎn),兩細(xì)線的另一端連接在質(zhì)量為m的小球Q上,P、Q均靜止,BQ段的細(xì)線豎直,重力加速度為g,則物塊P受到平板的摩擦力()A.為0 B.等于mgC.小于mg D.大于mg答案B解析BQ段的細(xì)線豎直,所以AQ段繩子沒(méi)有拉力,即BQ段的細(xì)線的拉力等于mg,根據(jù)平衡條件,物塊P受到平板的摩擦力等于mg.故選B.【題型3滑動(dòng)摩擦力方向判斷問(wèn)題】【例3】如圖所示,一只貓?jiān)谧肋吤偷叵蛴覍⒆啦紡聂~缸下拉出,魚缸最終沒(méi)有滑出桌面.則在上述過(guò)程中()A.
魚缸對(duì)桌布的摩擦力方向向右
B.
魚缸對(duì)桌面的摩擦力方向向左
C.
若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面
D.
若貓?jiān)龃罄?,魚缸有可能滑出桌面答案:C【變式3-1】如圖所示,在桌面上放置一張紙和一瓶礦泉水,礦泉水瓶靜止在紙面上,如果突然迅速向右拉動(dòng)紙的一邊,將紙片拉出,而礦泉水瓶相對(duì)桌面的位置幾乎沒(méi)變。下列說(shuō)法正確的是()A.紙片對(duì)礦泉水瓶摩擦力的方向向左B.礦泉水瓶相對(duì)紙片向左運(yùn)動(dòng)C.拉動(dòng)紙片越快,礦泉水瓶受到的摩擦力越大D.拉動(dòng)紙片越快,礦泉水瓶受到的摩擦力越小解析:選B紙片相對(duì)礦泉水瓶向右運(yùn)動(dòng),故礦泉水瓶相對(duì)紙片向左運(yùn)動(dòng),則紙片對(duì)礦泉水瓶的摩擦力方向向右,A錯(cuò)誤,B正確;將紙片拉出過(guò)程中,紙片與礦泉水瓶間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff=μFN,可知滑動(dòng)摩擦力的大小只與動(dòng)摩擦因數(shù)、正壓力有關(guān),與紙片運(yùn)動(dòng)的快慢無(wú)關(guān),故C、D錯(cuò)誤?!咀兪?-2】關(guān)于摩擦力,有如下幾種說(shuō)法,其中錯(cuò)誤的是(
)A.
摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
B.
摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)是一致的
C.
摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向總是在同一直線上
D.
摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反答案:C【變式3-3】高山滑雪是2022年北京冬奧會(huì)的重要比賽項(xiàng)目,如圖所示為某高山滑雪運(yùn)動(dòng)員在傾斜賽道上高速下滑時(shí)的情景,以下說(shuō)法正確的是()A.賽道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力豎直向上B.運(yùn)動(dòng)員對(duì)賽道的摩擦力方向沿賽道斜向下C.賽道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力與運(yùn)動(dòng)員受到的重力是一對(duì)作用力和反作用力D.運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力與賽道受到的摩擦力是一對(duì)平衡力答案:B【解析】賽道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力垂直于傾斜賽道向上,A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員相對(duì)賽道沿賽道下滑,因此賽道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的滑動(dòng)摩擦力方向沿賽道斜向上,由牛頓第三定律知,運(yùn)動(dòng)員對(duì)賽道的摩擦力方向沿賽道斜向下,B正確;賽道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力與運(yùn)動(dòng)員受到的重力的受力物體都是運(yùn)動(dòng)員,因此不可能是一對(duì)作用力和反作用力,C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力與賽道受到的摩擦力,是一對(duì)作用力和反作用力,D錯(cuò)誤。故選B?!绢}型4滑動(dòng)摩擦力大小計(jì)算問(wèn)題】【例4】如圖,位于水平桌面上的物塊P,由跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,不計(jì)滑輪的摩擦,重力加速度為g,若用一水平向右的力F拉P使其做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為()A.4μmg B.3μmgC.2μmg D.μmg答案A解析對(duì)Q物塊,設(shè)跨過(guò)定滑輪的輕繩拉力為FT,木塊Q與P間的滑動(dòng)摩擦力Ff=μmg,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有FT=Ff,則得:FT=μmg;對(duì)木塊P受力分析,P水平方向受到拉力F,Q對(duì)P向左的摩擦力Ff,地面對(duì)P向左的摩擦力Ff′,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有F=Ff+Ff′+FT,地面對(duì)P物體向左的摩擦力:Ff′=μ·2mg,聯(lián)立解得:F=4μmg,故選A.【變式4-1】[多選]為了測(cè)定木塊和豎直墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn):用一根彈簧將木塊壓在墻上,同時(shí)在木塊下方有一個(gè)拉力F2作用,使木塊恰好勻速向下運(yùn)動(dòng)(彈簧隨木塊一起向下運(yùn)動(dòng)),如圖所示?,F(xiàn)分別測(cè)出了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G,則以下結(jié)論正確的是()A.木塊受到豎直向下的滑動(dòng)摩擦力B.木塊所受的滑動(dòng)摩擦力阻礙木塊下滑C.木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(F2,F1)D.木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(F2+G,F1)解析:選BD木塊相對(duì)于豎直墻壁下滑,受到豎直向上的滑動(dòng)摩擦力,阻礙木塊下滑,A錯(cuò)誤,B正確。分析木塊受力如圖所示。由平衡條件可得:FN=F1,F(xiàn)f=G+F2,又Ff=μFN,以上三式聯(lián)立可解得:μ=eq\f(G+F2,F1),故C錯(cuò)誤,D正確?!咀兪?-2】如圖所示,人向右勻速推動(dòng)水平桌面上的長(zhǎng)木板,在木板翻離桌面以前,則()A.木板露出桌面后,推力將逐漸減小B.木板露出桌面后,木板對(duì)桌面的壓力將減小C.木板露出桌面后,桌面對(duì)木板的摩擦力將減小D.推力、壓力、摩擦力均不變答案D【變式4-3】(多選)有一種圓珠筆,內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示,當(dāng)筆桿豎直放置時(shí),在圓珠筆尾部的按鈕上放一個(gè)100g的砝碼,砝碼靜止時(shí),彈簧壓縮量為2mm?,F(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在水平桌面上質(zhì)量為900g的書,當(dāng)按鈕壓縮量為3.6mm(未超過(guò)彈簧的彈性限度)時(shí),這本書恰好勻速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A.筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)是500N/mB.筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)是50N/mC.書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.02D.書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2解析:選AD由于砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài),則kΔx=mg,所以有k=eq\f(mg,Δx)=500N/m,A正確,B錯(cuò)誤;要使書恰好能勻速運(yùn)動(dòng),則kΔx′=μm′g,代入數(shù)據(jù)解得μ=0.2,C錯(cuò)誤,D正確?!绢}型5摩擦力的突變問(wèn)題】【例5】(多選)在探究靜摩擦力變化規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置,力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)力傳感器高度可使細(xì)繩水平),滑塊放在較長(zhǎng)的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部輕繩水平),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開力傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái),立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖象如圖乙,則結(jié)合該圖象,下列說(shuō)法正確的是()A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可判斷第50s后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車上)答案ABC解析t=0時(shí)刻,力傳感器顯示拉力為2N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力,大小為2N,由小車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N,A選項(xiàng)正確;t=50s時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值,即最大靜摩擦力為3.5N,同時(shí)小車啟動(dòng),說(shuō)明沙子與沙桶總重力等于3.5N,此時(shí)摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力大小為3N,B、C選項(xiàng)正確;此后由于沙子和沙桶總重力3.5N大于滑動(dòng)摩擦力3N,故50s后小車將做勻加速運(yùn)動(dòng),D選項(xiàng)錯(cuò)誤.【變式5-1】為了研究手機(jī)保護(hù)套與書桌之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小明找來(lái)了拉力傳感器,先測(cè)得該帶保護(hù)套的手機(jī)的質(zhì)量為0.25kg,再按如圖7甲所示將手機(jī)放置在桌面上,用拉力傳感器緩慢拉手機(jī),直至手機(jī)在桌面上緩慢向右運(yùn)動(dòng)一段距離,截取計(jì)算機(jī)屏幕上的一段F-t圖線,如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2,則以下說(shuō)法正確的是()A.桌面所受的滑動(dòng)摩擦力約為2.60N,方向向右B.手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)隨著拉力F的增大而增大C.若在手機(jī)上增加壓力,手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大D.手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=1.12答案A解析由F-t圖線可得,在0~t1時(shí)間內(nèi),拉力F逐漸增大,在t1時(shí)刻,拉力達(dá)到最大,手機(jī)剛開始向右運(yùn)動(dòng),即t1時(shí)刻拉力的大小等于最大靜摩擦力Ffmax,約為2.80N,之后手機(jī)緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力等于滑動(dòng)摩擦力Ff,由題圖乙可知手機(jī)所受的滑動(dòng)摩擦力約為2.60N,方向向左,可知桌面所受的滑動(dòng)摩擦力大小約為2.60N,方向向右,A選項(xiàng)正確;動(dòng)摩擦因數(shù)由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定,與拉力和壓力都無(wú)關(guān),且μ=eq\f(Ff,mg)=1.04,B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.【變式5-2】如圖所示,質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,從t=0時(shí)刻開始以初速度v0沿水平地面向右滑行,取向右為正方向,該物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是下列圖中的(g=10m/s2)()答案A解析開始物體受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力:Ff=μmg=0.2×1×10N=2N,物體速度減為0后,F(xiàn)<Ff,所以物體受到水平向右的靜摩擦力:Ff′=F=1N,故選A.【變式5-3】某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器,傳感器用棉線拉住物塊,物塊放置在粗糙的長(zhǎng)木板上。水平向左拉木板,傳感器記錄的F-t圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中必須讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng)B.圖乙中曲線就是摩擦力隨時(shí)間的變化曲線C.最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之比約為10∶7D.只用圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)解析:選C實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物塊處于平衡狀態(tài)即可,沒(méi)有必要讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;由于物塊處于平衡狀態(tài),所以其在水平方向上受到的拉力(傳感器的示數(shù))與摩擦力大小相等,但是不能說(shuō)拉力(傳感器的示數(shù))就是摩擦力,B錯(cuò)誤;由題圖乙可知最大靜摩擦力約為10N,滑動(dòng)摩擦力約為7N,故最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之比約為10∶7,C正確;由于不知道物塊的質(zhì)量,也就不知道物塊對(duì)木板的壓力,因此只用題圖乙的數(shù)據(jù)無(wú)法求出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),D錯(cuò)誤?!绢}型6摩擦力動(dòng)、靜綜合問(wèn)題】【例6】如圖所示,消防員沿豎直桿勻速向上爬時(shí),手與桿間的彈力大小為FN1,受到的摩擦力大小為Ff1;沿豎直桿勻速向下滑時(shí),手與桿間的彈力大小為FN2,受到的摩擦力大小為Ff2.則以下關(guān)系正確的是()A.FN1=FN2,Ff1=Ff2B.FN1<FN2,Ff1>Ff2C.FN1>FN2,Ff1=Ff2D.FN1=FN2,Ff1>Ff2答案C解析無(wú)論是勻速上滑還是勻速下滑,摩擦力與重力都是平衡的,即Ff1=Ff2=mg,勻速上滑時(shí)摩擦力是靜摩擦力,要滿足Ffm=μFN1>Ff1=mg,而下滑時(shí)是滑動(dòng)摩擦力,即Ff滑=μFN2=mg,可知FN1>FN2,故選C.【變式6-1】(多選)中國(guó)書法歷史悠久,是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一.在楷書筆畫中,長(zhǎng)橫的寫法要領(lǐng)如下:起筆時(shí)一頓,然后向右行筆,收筆時(shí)略向右按,再向左上回帶.某同學(xué)在水平桌面上平鋪一張白紙,為防打滑,他在白紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住,如圖所示.則在向右行筆的過(guò)程中()A.鎮(zhèn)紙受到向左的摩擦力B.毛筆受到向左的摩擦力C.白紙只受到向右的摩擦力D.桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白紙和鎮(zhèn)紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)鎮(zhèn)紙受力分析知,鎮(zhèn)紙不受摩擦力,否則水平方向受力不平衡,鎮(zhèn)紙的作用是增大白紙與桌面之間的彈力與最大靜摩擦力,故A錯(cuò)誤;在書寫的過(guò)程中毛筆相對(duì)紙面向右運(yùn)動(dòng),受到向左的摩擦力,故B正確;白紙與鎮(zhèn)紙之間沒(méi)有摩擦力,白紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則白紙?jiān)谒椒较蚴艿矫P對(duì)白紙向右的摩擦力以及桌面對(duì)白紙向左的摩擦力,故C錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第三定律,白紙對(duì)桌面的摩擦力向右,故D正確.【變式6-2】如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,B受到一水平向左的作用力F,A、B在粗糙的水平地面上保持相對(duì)靜止地向右做直線運(yùn)動(dòng),在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列關(guān)于A、B所受到的摩擦力的說(shuō)法正確的是()A.A受到水平向右的摩擦力 B.A可能不受摩擦力作用C.B受到地面水平向左的摩擦力 D.B可能不受地面的摩擦力作用答案C解析先對(duì)整體受力分析,根據(jù)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)方向可知地面對(duì)B的摩擦力方向水平向左;可以判斷整體的加速度方向水平向左,隔離A受力分析可知B對(duì)A的摩擦力方向水平向左,故選C.【變式6-3】下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()A.兩物體間有摩擦力,一定有彈力,且摩擦力的方向和它們的彈力方向垂直B.兩物體間的摩擦力大小和它們間的壓力一定成正比C.在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體之間可以存在靜摩擦力,且靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度D.滑動(dòng)摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以相反解析:選B摩擦力方向沿接觸面,彈力方向垂直接觸面,且有摩擦力一定有彈力,A正確;靜摩擦力與壓力沒(méi)有關(guān)系,B錯(cuò)誤;靜摩擦力可以產(chǎn)生在運(yùn)動(dòng)的物體間,且靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度,例如,靜摩擦力提供向心力,C正確;滑動(dòng)摩擦力可以是動(dòng)力也可以是阻力,D正確。【題型7臨界問(wèn)題】【例7】邊防戰(zhàn)士無(wú)論寒暑都進(jìn)行著刻苦訓(xùn)練,有力地保障了國(guó)家和人民安全。如圖所示為邊防戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m,磚與墻面、磚與頭間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。要使磚恰好靜止不動(dòng),則邊防戰(zhàn)士的頭對(duì)磚施加的水平力為()A.eq\f(mg,μ)B.eq\f(2mg,μ)C.eq\f(3mg,μ)D.eq\f(4mg,μ)解析:選B以四塊磚為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析。磚恰好靜止不動(dòng),則磚所受到的摩擦力剛好與其重力相等,即f1+f2=4mg,又f1=f2=μF,聯(lián)立兩式可得F=eq\f(2mg,μ),即邊防戰(zhàn)士施加的水平力為F=eq\f(2mg,μ),B正確?!咀兪?-1】如圖所示,有8個(gè)完全相同的長(zhǎng)方體木板疊放在一起,每個(gè)木板的質(zhì)量為100g,某人用手在這疊木板的兩側(cè)分別加一大小為F的水平壓力,使木板水平靜止.若手與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5,木板與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2.則水平壓力F至少為()A.8N B.15NC.16N D.30N答案B解析先把所有木板看成整體,由平衡條件知:2μ1F1≥8mg,得F1≥8N,以中間6塊木板為研究對(duì)象,要使木板不滑下去,由平衡條件知:2μ2F2≥6mg,解得F2≥15N,故F≥15N,故選B.【變式7-2】打印機(jī)是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備,正常情況下,進(jìn)紙系統(tǒng)能做到“每次只進(jìn)一張紙”,進(jìn)紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示.設(shè)圖中剛好有10張相同的紙,每張紙的質(zhì)量均為m,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)最上面的第1張紙勻速向右運(yùn)動(dòng),搓紙輪與紙張之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2,重力加速度為g,打印機(jī)正常工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左B.第2張與第3張紙之間的摩擦力大小為2μ2mgC.第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為0D.要做到“每次只進(jìn)一張紙”,應(yīng)要求μ1>μ2答案D解析第1張紙上表面受到搓紙輪施加的靜摩擦力Ff0,方向向右,第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動(dòng)摩擦力Ff,方向向左,F(xiàn)f=μ2(mg+F),F(xiàn)為搓紙輪對(duì)第1張紙的壓力,F(xiàn)f0=Ff<μ1F,故μ1>μ2,A錯(cuò)誤,D正確.第2張與第3張紙之間的摩擦力及第10張紙與摩擦片之間的摩擦力都是靜摩擦力,根據(jù)受力平衡知,大小均為Ff,B、C錯(cuò)誤.【變式7-3】把一個(gè)重為G的物體,用一個(gè)水平力F=kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整的墻上,如下圖所示,從t=0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是(
)A.
B.
C.
D.
答案:B【題型8彈簧與摩擦力的綜合問(wèn)題】【例8】如圖所示,A、B兩物體疊放在水平地面上,A物體質(zhì)量m=20kg,B物體質(zhì)量M=30kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁,另一端與A物體相連,輕彈簧處于自然狀態(tài),其勁度系數(shù)為250N/m,A與B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5?,F(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上使B緩慢地向墻壁移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)0.2m時(shí),水平推力F的大小為(已知A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2)()A.350N B.300NC.250N D.200N解析:選B假設(shè)A、B間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),則輕彈簧的壓縮量為x=0.2m,此時(shí)輕彈簧的彈力大小為F=kx=50N,而A與B間的最大靜摩擦力為FfA=μmg=100N,所以A、B之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),它們之間的摩擦力為靜摩擦力,其大小為Ff1=50N,B與地面間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,其大小為Ff2=μ(m+M)g=250N,由B緩慢移動(dòng),可知推力的大小為F=Ff1+Ff2=300N,即B選項(xiàng)正確?!咀兪?-1】如圖所示,一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長(zhǎng)為10cm,一端固定于質(zhì)量m=2kg的物體上,另一端施一水平拉力F.(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,彈簧始終在彈性限度內(nèi),g=10m/s2)(1)若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.
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