第2章第1讲一、选择题1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B.两个物体间有弹力一定有摩擦力C.汽车在水平公路上行驶,驱动轮受到的摩擦力向前D.杂技演员用手握着竖直的杆向上攀,手握杆的力越大,手受到杆的摩擦力越大[答案] C[解析] 有摩擦力一定有弹力,A错;有弹力不一定有摩擦力,B错;驱动轮与地面间的摩擦力是动力,此时方向向前,C正确,演员爬杆时,是静摩擦力,与压力无关,D错.2.一氢气球下系一小重物G,重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是( )[答案] A[解析] 重物只在重力和绳子的拉力F作用下做匀速直线运动,那么这两个力的合力为0,即绳子的拉力方向是竖直向上,A正确.3.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )A.大小为2N,方向平行于斜面向上B.大小为1N,方向平行于斜面向上C.大小为2N,方向垂直于斜面向上D.大小为2N,方向竖直向上[答案] D[解析] 由于小球处于静止状态,故小球受力平衡,弹性杆对小球的弹力FN=G=2N,方向竖直向上.4.(2010·江西省吉安市高三测试)如图所示,一个木块A放在长木板B上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,水平的弹簧秤的示数为FT.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.木块受到的滑动摩擦力的大小等于FB.木块受到的静摩擦力的大小等于FTC.若长木板B以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力的大小等于2FTD.若用2F的力作用在长木板B上,木块受到的摩擦力的大小仍等于FT[答案] D[解析] 若用2F的力作用在长木板B长,木块受到的摩擦力的大小仍等于FT.5.(2010·安徽理综)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3 B.4 C.5 D.6[答案] C[解析] 本题考查受力分析与平衡条件,突破点是匀速运动的物体所受合外力为零.P、Q一起沿斜面匀速下滑,对Q而言必须有一个力与重力沿斜面向下的分力平衡,而R的上表面光滑,不可能受到P的静摩擦力,只能是弹簧被压缩对Q有向上的弹力,则弹簧对P有向下的弹力,P还受重力、斜面的支持力、Q对P的压力、斜面对P的滑动摩擦力,共5个力作用,故选项C正确.6.(2010·东北三校)在探究摩擦力的实验中,用传感器(其余电路部分未画)水平拉一放在水平桌面上的小木块,如图所示,小木块的运动状态与计算机的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则通过分析下表可知以下判断中正确的是( )实验次数小木块的运动状态计算机读数(N)1静止2.22静止3.43直线加速3.84直线匀速3.25直线减速1.96静止1.2A.木块受到的最大静摩擦力为3.8N
B.木块受到的最大静摩擦力可能为3.4NC.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同[答案] BC[解析] 由第2组小木块处于静止而第3组物体加速运动,可以判断木块受到的最大静摩擦力可能为3.4N,选项B正确;3、4、5组物体受到的是滑动摩擦力,与水平外力无关,只与动摩擦因数和正压力有关,1、2、6小木块静止,受到的是静摩擦力,由平衡条件可知,其大小等于水平外力的大小,故选项C正确,而选项A、D均错.7.(2010·安徽省级名校联考)用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动,从某时刻起力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力f随时间t变化如图中实线所示,下列说法正确的是( )A.F是从t1时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚好变为零B.F是从t1时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚好变为零C.F是从t2时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚好变为零D.F是从t2时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚好变为零[答案] A[解析] 当物体在水平地面上滑动时,所受摩擦力应该是滑动摩擦力,是不变的.当物体速度减为零后,其所受静摩擦力随F均匀减小,可见必然在t2时刻物体的速度刚变为零.因此F是从t1时刻开始减小的,综上所述只有A正确.8.(2010·临沂)在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图所示,靠在一起的两个质地相同,质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是( )A.匀速上行时b受3个力作用B.匀加速上行时b受4个力作用C.若上行过程传送带因故突然停止时,b受4个力作用D.若上行过程传送带因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原来小[答案] A[解析] 本题考查受力分析、牛顿运动定律和摩擦力大小的判断.可用假设法判断a、b间是否存在弹力.假设将a、b移开一小段距离,a和b都将保持原来的状态随传送带一起运动,所以无论a、b匀速上行还是加速上行,a、b间都无弹力,A项正确,B项错误;传送带停止运动后,物体a、b将沿斜面做匀减速运动,以整体为研究对象,物体上滑时加速度为(mA+mB)gsinθ+μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a,再用隔离法,以b为研究对象,有mBgsinθ+μmBgcosθ-F=mBa,其中F为a对b的弹力,解得F=0,所以b
上滑过程中也是受3个力作用,C项错误;停止运动后,物体受到的是滑动摩擦力,一般来说比静摩擦力要大,D项错误.本题难度中等.二、非选择题9.如图所示,用弹簧秤称一物体的重力时,读数为7.5N.把这个物体放在倾角θ=37°的斜面上,用同样的弹簧秤平行于斜面拉着该物体向上做匀速运动时,弹簧秤的读数为6N,斜面对物体的支持力大小等于________N,物体与斜面之间的动摩擦因数等于______.[答案] 6 0.25[解析] 斜面上的物体受力如图.其中F为弹簧秤拉力,F′为摩擦力,由题意知G=7.5N,F=6N.在平行斜面方向上F=F′+Gsin37°,在垂直斜面方向上FN=Gcos37°,所以斜面对物体的支持力为6N,摩擦力大小为1.5N.由F′=μFN得动摩擦因数为0.25.10.一劲度系数为1N/cm的轻质弹簧上端固定于O点,下端悬挂一个光滑的定滑轮C,已知C重1N.木块A、B用跨过定滑轮的轻绳相连接,A、B的重力分别为5N和2N.整个系统处于平衡状态,如图所示,则地面对木块A的支持力大小为__________,弹簧伸长量为____________.[答案] 3N 5cm[解析] 对B木块受力分析:B受到绳子的拉力和重力,二力平衡,所以绳子的拉力等于B木块的重力.对A木块分析:A受到绳子拉力、重力和地面的支持力,其中重力的大小等于绳子拉力的大小加上地面对它的支持力.根据以上的分析,地面对木块A的支持力大小为3N.弹簧的拉力应该等于两个绳子的拉力加上滑轮C的重力,所以弹簧的拉力是5N,由F=kx得x=5cm.11.如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)物体所受的摩擦力的大小与方向.(2)当只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小方向又如何?[答案] (1)7N,水平向右 (2)6N,水平向左(3)8N,水平向右[解析] 最大静摩擦力Fm=μFN=μG=0.2×40N=8N(1)因为F1-F2=13N-6N=7N