第二章 微专题12 摩擦力的分析与计算(详细解析)
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第二章 微专题12 摩擦力的分析与计算(详细解析)

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资料简介
[方法点拨] (1)摩擦力有无及方向的判断可用条件法、假设法、牛顿第二定律等.(2)静摩 擦力大小与接触面间的弹力无关,滑动摩擦力大小与接触面间的弹力成正比.求解摩擦力大 小时一定要先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,以及它们之间的转换(突变). 1.(2017·四川自贡一诊)木块 A、B 分别重 60 N 和 70 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数 均为 0.2,夹在 A、B 之间的轻弹簧被压缩了 2 cm,弹簧的劲度系数为 500 N/m.系统置于水 平地面上静止不动,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现用 F=1 N 的水平拉力作用在 木块 B 上,如图 1 所示,力 F 作用后(  ) 图 1 A.木块 A 所受摩擦力大小是 12 N B.木块 A 所受摩擦力大小是 11 N C.木块 B 所受摩擦力大小是 11 N D.木块 B 所受摩擦力大小是 13 N 2.(2017·河南省豫南九校第四次质考)如图 2 所示,重 6 N 的木块静止在倾角 θ=30°的斜面上, 若用平行于斜面沿水平方向、大小等于 4 N 的力推木块,木块仍能保持静止,则木块所受的 摩擦力大小是(  ) 图 2 A.3 N B.4 N C.5 N D.6 N 3.(多选)如图 3 所示,物块 M 在静止的传送带上以速度 v 匀速下滑时,传送带突然启动,方 向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为 v,则传送带启动后(  )图 3 A.M 静止在传送带上 B.M 可能沿传送带向上运动 C.M 受到的摩擦力不变 D.M 下滑的速度不变 4.(2017·湖南常德高三模拟)如图 4 所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人在木板上用水平 力 F 向右推着箱子在木板上匀速运动,人的质量大于箱子质量,若鞋与长木板、木箱与长 木板间动摩擦因数相同,则下列说法正确的是(  ) 图 4 A.人受的滑动摩擦力方向水平向右 B.木箱受的滑动摩擦力方向水平向左 C.木板受地面的摩擦力方向水平向右 D.木板受地面的摩擦力方向水平向左 5.(多选)如图 5 所示,质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板上受到向右的拉力 F 的作用而 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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是(  ) 图 5 A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ1mg B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ2(m+M)g C.当 F>μ2(m+M)g 时,木板便会开始运动D.无论怎样改变 F 的大小,木板都不可能运动 6.如图 6 所示,水平地面上的 L 形木板 M 上放着小木块 m,M 与 m 间有一个处于压缩状 态的弹簧,整个装置处于静止状态.下列说法正确的是(  ) 图 6 A.M 对 m 的摩擦力方向向左 B.M 对 m 无摩擦力作用 C.地面对 M 的摩擦力方向向右 D.地面对 M 无摩擦力作用 7.如图 7 所示,用力 F 把容器压在竖直墙壁上,使容器保持静止状态.用管子缓慢向容器中 加水,容器仍保持静止,则下列说法中正确的是(  ) 图 7 A.力 F 必须逐渐增大 B.容器受到墙壁的摩擦力逐渐增大 C.容器受到墙壁的压力一定逐渐增大 D.容器受到墙壁的摩擦力与弹力成正比 8.(2017·广东段考)图 8 甲是由两圆杆构成的“V”形槽,它与水平面成倾角 θ 放置.现将一质量为 m 的圆柱体滑块由斜槽顶端释放,滑块恰好匀速滑下.沿斜面看,其 截面如图乙所示,已知滑块与两圆杆的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g,β=120°,则(  )图 8 A.μ=tan θ B.左边圆杆对滑块的支持力为 mgcos θ C.左边圆杆对滑块的摩擦力为 mgsin θ D.若增大 θ,圆杆对滑块的支持力将增大 9.(2018·福建省永春一中等四校联考)建筑装修中,工人用质量为 m 的磨石对倾角为 θ 的斜 壁进行打磨(如图 9 所示),当对磨石施加竖直向上、大小为 F 的推力时,磨石恰好沿斜壁向 上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为 μ,则磨石受到的摩擦力大小为(  ) 图 9 A.(F-mg)cos θ B.(F-mg)sin θ C.μ(F-mg)cos θ D.μ(F-mg)tan θ 10.(多选)如图 10 所示,用水平力 F 拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从 t=0 时 刻起水平力 F 的大小随时间均匀减小,到 t1 时刻 F 减小为零.物体所受的摩擦力 Ff 随时间 t 的变化图象可能是(  ) 图 1011.(2017·江西省第一次联考)如图 11 所示,物块 A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角 α 分 别为 α1 和 α2(α1<α2)时,物块 A 所受摩擦力的大小恰好相同,则物块 A 和木板间的动摩擦因 数为(  ) 图 11 A.sin α1 sin α2 B.sin α1 cos α2 C.cos α1 cos α2 D.cos α1 sin α2 12.(2017·四川达州一模)如图 12 所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的 拉力 F,保持拉力的方向不变,在拉力 F 的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地 面).关于摩擦力 Ff 的大小随拉力 F 的变化关系,下列四幅图可能正确的是(  ) 图 12 13.(多选)(2017·湖北宜昌一调)如图 13 所示,物体 A 和 B 相对静止,以共同的速度沿斜面匀 速下滑,则(  ) 图 13 A.A、B 间无摩擦力的作用B.B 受到滑动摩擦力的大小为(mA+mB)gsin θ C.B 受到的静摩擦力的大小为 mAgsin θ D.取走 A 物体后,B 物体将匀加速下滑 14.(2017·湖南衡阳第二次联考)如图 14 所示,倾角为 α 的光滑斜面固定于水平面,滑块 A 的 上表面与斜面的夹角为 β,滑块 A、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,则 A、B 一起沿斜面向上运动时,滑块 B 的受力示意图正确的是(  ) 图 14答案精析 1.C 2.C [对木块受力分析,受推力 F、重力 G、支持力 FN 和静摩擦力 Ff,将重力按照效果分 解为沿斜面向下的分力 F′=Gsin θ=3 N 和垂直斜面向下的分力 Gcos θ=3 3 N,在与斜面平行的平面内,如图 摩擦力大小 Ff= F2+F′2= 42+32 N=5 N.] 3.CD [由于传送带是顺时针匀速转动的,在传送带启动前、后,物块都只受重力、支持 力、沿传送带向上的滑动摩擦力,物块受力不变,所以其下滑的速度也不变,故选项 C、D 正确.] 4.B 5.AD 6.D 7.B 8.B [滑块恰好匀速滑下,受力平衡,对滑块受力分析,根据平衡条件得:沿斜面方向:mgsin θ=2Ff=2μFN,垂直斜面方向有:mgcos θ=2FNcosβ 2=FN,解得 μ=1 2tan θ,故 A 错误,B 正确;左边圆杆对滑块的摩擦力为 Ff=1 2mgsin θ,故 C 错误;若增大 θ,cos θ 减小,则圆杆 对滑块的支持力将减小,故 D 错误.] 9.A [磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态,由图 可知,F 一定大于重力;先将重力及向上的推力合成后,将二者的合力向垂 直于斜壁方向及沿斜壁方向分解,在沿斜壁方向上摩擦力 Ff=(F-mg)cos θ, 在垂直斜壁方向上 FN=(F-mg)sin θ,则 Ff=μ(F-mg)sin θ,选项 A 正 确.] 10.AD 11.B [当木板的倾角 α=α1 时,物块所受的摩擦力为静摩擦力,大小为 Ff1=mgsin α1.当木 板的倾角 α=α2 时物块所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为 Ff2=μmgcos α2.由于 Ff1=Ff2, 可得 μ=sin α1 cos α2,故选 B.] 12.B 13.BC 14.C

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