摩擦力基础练-2025届高考物理复习备考(含解析)
2024-07-18 18:16:58 学考宝 作者:佚名
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摩擦力
一、单选题
1.如图所示,一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑,则物块受到的摩擦力说法正确的是( )
A.物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
B.物块一定受到沿斜面向下的摩擦力
C.物块可能不受摩擦力的作用
D.物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下
2.如图所示,用手指转动旋钮,在这一过程中手指和旋钮之间( )
A.只有摩擦力 B.既没有弹力,也没有摩擦力
C.只有弹力 D.既有弹力,又有摩擦力
3.如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左
B.矿泉水瓶相对纸片向左运动
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越小
4.一本书重约,有422页,书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106~107页间,A4纸能够覆盖几乎整个书页,如图所示。若要将A4纸抽出,至少需用约的拉力。不计书皮及A4纸的质量,则A4纸和书之间的摩擦因数最接近( )
A.0.25 B.0.33 C.0.56 D.0.67
5.如图所示,一足够长的轻质绸带放在水平光滑桌面上,绸带上放A、B两物块,A物块质量大于B物块,两物块同时分别受到反向等大逐渐增大的力作用,两物块与绸带间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列说法错误的是( )
A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.两物块不可能同时相对绸带滑动
C.A物块不可能相对绸带发生滑动
D.A物块所受摩擦力一定大于B物块所受摩擦力
6.如图是码头利用可升降传动装置在水平地面由高处向下堆砌而成的沙堆,该公司为了得知沙堆的具体信息,测出沙堆的周长为s,查资料测得砂砾间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.地面对沙堆的摩擦力不为零
B.由已知条件可估算沙堆的高度
C.由已知条件可估算沙堆的质量
D.若相同质量的沙堆靠墙堆放,则占地面积会增大
7.如图所示,用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数,则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为50N
B.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将增大
C.当握力持续减小但瓶仍未下滑时,瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
D.瓶子的最大静摩擦力随握力的增大而增大
8.“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船,能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中,在船头相对冰层滑动时,碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
9.关于下列教材中的插图,理解不正确的是( )
A.A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像,其斜率就是小车的速度
B.B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验,其中斜面的作用是“冲淡”重力
C.C图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变
D.D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力
10.如图,用水平力将质量为的物体紧压在竖直墙上,物体静止不动,物体与墙壁之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物体所受的摩擦力和重力是一对相互作用力
B.物体对墙壁的摩擦力大小为mg
C.物体对墙壁的摩擦力大小为
D.水平力增大,物体所受的摩擦力也增大
11.如图(a),摩擦角的物理意义是:当两接触面间的静摩擦力达到最大值时,静摩擦力f与支持面的支持力N的合力F与接触面法线间的夹角即为摩擦角,可知。利用摩擦角的知识可以用来估料,如图(b)所示。物料自然堆积成圆锥体,圆锥角底角必定是该物料的摩擦角。若已知物料的摩擦角和高h,动摩擦因数为。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的体积为( )
A. B. C. D.
12.如图,某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端与物块连接,物块置于水平面上,弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置,发现物块只能在A、B两点间保持静止,测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2,物块的质量为m,当地重力加速度为g,则物块与水平面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
13.某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器,力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板,传感器记录的图像如图乙所示。取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A.当长木板相对物块滑动后,必须向左做匀速直线运动
B.向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同
C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10N
D.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2
14.为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一物块,物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器,如图(a)。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图(b)。下列说法中不正确的是( )
A.物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B.1.0~1.3s时间内,木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C.1.0~1.3s时间内,物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
D.2.4~3.0s时间内,木板可能做变速直线运动
15.如图所示,某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物,已知圆柱竖直、半径为r,筷子水平,交叉点到圆柱接触点的距离均为,每根筷子对圆柱的压力大小为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
B.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
C.每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
D.若增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力大小不变
二、填空题
16.某同学用如图所示的装置进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。把物块A放置在粗糙的水平长木板上,弹簧测力计的一端固定在墙上,另一端用细线拉住物块。水平向左拉动木板,木板向左运动的过程中,物块A相对于地面保持静止,测力计的示数为2.2N,则物块A受到的滑动摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
三、实验题
17.某兴趣小组为了用弹簧测力计测定两物块A和B间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验方案。用水平力向右拉物块B,使其向右运动。已知物块A质量,物块B质量,水平力,重力加速度。
(1)弹簧测力计示数稳定后的放大情况如图所示,弹簧测力计的示数为 ;
(2)该同学拉动物块B时 ;
A.只能匀速拉动 B.只能加速拉动 C.匀速拉动或加速拉动都可以
(3)AB间的动摩擦因数 。(保留两位有效数字)
四、解答题
18.木块A、B质量分别为m=2kg,m=3kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.3;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为200N/m,A、B在水平地面上静止,如图所示。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2。
(1)求木块A受地面摩擦力的大小和方向;
(2)求突然给B施加一个水平向右、大小为10N拉力的瞬间,木块B所受摩擦力大小和方向。
参考答案:
1.A
由于物块匀速下滑,物块受力平衡,物块受重力、皮带对物块的支持力、皮带对物块的摩擦力,则物块所受摩擦力一定沿传送带朝上,故A正确。
2.D
因为手指能转动旋钮,靠的是手指和旋钮之间的摩擦力,而有摩擦力的前提是两者之间有弹力。
3.B
AB.纸片相对矿泉水瓶向右运动,故矿泉水瓶相对纸片向左运动,则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右,故A错误,B正确;
CD.将纸片拉出过程中,纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式,可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关,与纸片运动的快慢无关,故CD错误。
4.A
A4纸夹在106~107页间,A4纸上面的106页的重力约为
可知A4纸受到的压力大小
由于上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有
解得
5.D
轻质丝绸的质量为零,因此合力一定为零。当A、B两物块同时分别受到反向等大逐渐增大的力作用时,轻质绸带所受的摩擦力一定大小相等,方向相反;由于A物块所受最大静摩擦力较大,故B物块先相对绸带运动,A物块不会发生相对绸带滑动,如果A发生相对滑动丝绸受到A较大的滑动摩擦力则B对丝绸提供的摩擦力无法与之平衡。故ABC正确,与题意不符;D错误,与题意相符。
本题选错误的故选D。
6.B
A.当砂砾自然成堆时,形成了圆锥体形状.地面对沙堆的摩擦力为零,故A错误;
B.沙堆表面上的沙粒受重力、支持力、摩擦力的作用静止,则沙堆倾角满足,若已知与则由几何关系可估算出沙堆的高度,故B正确;
C.由于沙堆密度未知故不能算出其质量,故C错误;
D.靠墙堆放沙堆只能形成半个圆锥,而圆锥表面倾角不变,故高度变高,底面积会减小,D错误。
7.D
A.重为40N的瓶子,瓶子竖直,始终处于静止状态,由平衡条件可知,瓶子受到的摩擦力大小等于瓶子的重力,为40N,A错误;
B.由平衡条件可知,瓶子的重力不变,当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力也不会增大,B错误;
C.当握力持续减小但瓶仍未下滑时,由平衡条件可知,瓶子的重力不变,瓶子受到的摩擦力大小将不变,不会减小,C错误;
D.瓶子与手之间的最大静摩擦力为
由此可知,手与瓶子之间的最大静摩擦力随握力的增大而增大,D正确。
8.A
船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向受力物体;摩擦力与相对运动方向相反。
9.A
A.A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像,其斜率就是小车的加速度,故A错误,满足题意要求;
B.B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验,其中斜面的作用是“冲淡”重力,便于时间的测量,故B正确,不满足题意要求;
C.C图桌面上的装置采用放大法,可以用于观察桌面的微小形变,故C正确,不满足题意要求;
D.D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力,故D正确,不满足题意要求。
10.B
A.物体所受的摩擦力和重力是一对平衡力,故A错误;
B.对物体受力分析,竖直方向受到重力和静摩擦力,故
故B正确,C错误;
D.静摩擦力等于重力,故水平力增大,物体所受的摩擦力不变,故D错误。
11.A
物料自然堆积成圆锥体,圆锥角底角必定是该物料的摩擦角,对物料作受力分析如图所示
当底角大于时,物料将沿锥面下滑,为使物料不下滑,应使减小;当底角小于时,物料将停留在锥面上,那么使物料恰好不下滑应使增大,且让,所以底角会保持为定值。若已知和锥体的高h,则可求出它的体积为
12.A
由题意可知,改变物块在水平面上的位置,物块只能在A、B两点间保持静止,则有轻质弹簧的原长是
物块在A、B两点间的静止位置是轻质弹簧的最大压缩量与最大伸长量的平衡位置,因此有
解得
A正确,BCD错误。
13.D
A.分析可知开始时物块受到静摩擦力作用,后长木板与物块间发生相对滑动,此时物块受到的是滑动摩擦力,大小与是否匀速运动无关,A错误;
B.当长木板相对物块滑动前,根据平衡条件可知拉力随时间的变化关系和图乙相同,但相对滑动后,拉力的大小与物块受到的摩擦力大小无关,B错误;
C.根据乙图可知,物块受到的最大静摩擦力约为,滑动摩擦力约为,C错误;
D.根据滑动摩擦力公式有
,
解得
D正确。
14.B
A.木板始终向左运动或者有向左运动的趋势,可得物块对木板的摩擦力始终向右,所以物块受到木板对其的摩擦力方向始终水平向左,A正确;
BC.根据图像可得在1.0~1.3s时间内物块受到摩擦力在变化,所以可得此时为静摩擦力,此时的静摩擦力大小与物块对木板的正压力无关,B错误,C正确;
D.2.4~3.0s时间内传感器示数不再变化说明此时摩擦力已经变为滑动摩擦力,此时木板只要运动就行,可能做变速直线运动,D正确。
15.B
ABC.重物在竖直方向上由平衡条件可知
解得
俯视水平方向受力分析如图
,
解得
所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
故AC错误,B正确;
D.增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力竖直分量仍等于重力大小,摩擦力水平分量增大,摩擦力变大。故D错误。
16. 2.2 左
[1][2]对物块A受力分析,由平衡条件可知物块A受到的滑动摩擦力与测力计的拉力等大反向,即
方向水平向左。
17. 4.00 C 0.50
(1)[1]弹簧测力计最小刻度为0.1N,则示数为4.00N;
(2)[2]设弹簧测力计对A拉力为F,A受摩擦力为f,对A受力分析
由于f与B加速度无关,因此匀速拉动或加速拉动B都可以。
故选C。
(3)[3]A、B间的动摩擦因数
18.(1)4N,方向水平向右;(2)9N,方向水平向左
(1)单独对A受力分析可知,由二力平衡
解得
木块A受地面摩擦力的大小为,方向水平向右
(2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木块B所受到的最大静摩擦力为,则
解得
因为,所以木块B会向右滑动,受到滑动摩擦力,则有
方向水平向左