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第二章 微专题12 摩擦力的分析与计算(详细解析)

2019-04-11 作者:zyxlxn
 
[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AB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AB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(mM)g
C.当Fμ2(mM)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mMm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.Mm的摩擦力方向向左
B.Mm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·广东佛山第一中学段考)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gβ=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.(Fmg)cos θ   B.(Fmg)sin θ
C.μ(Fmg)cos θ   D.μ(Fmg)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10


11.(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α1α2(α1α2)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 α2(sin α1)   B.cos α2(sin α1)
C.cos α2(cos α1)   D.sin α2(cos α1)
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AB相对静止,以共同的速度沿斜面匀速下滑,则(  )

图13
A.AB间无摩擦力的作用
B.B受到滑动摩擦力的大小为(mAmB)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AB叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,则AB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 N,在与斜面平行的平面内,如图
摩擦力大小Ff== 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=2FNcos2(β)FN,解得μ2(1)tan θ,故A错误,B正确;左边圆杆对滑块的摩擦力为Ff2(1)mgsin 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=(Fmg)cos θ,在垂直斜壁方向上FN=(Fmg)sin θ,则Ffμ(Fmg)sin θ,选项A正确.]
10.AD
11.B [当木板的倾角αα1时,物块所受的摩擦力为静摩擦力,大小为Ff1mgsin α1.当木板的倾角αα2时物块所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff2μmgcos α2.由于Ff1Ff2,可得μcos α2(sin α1),故选B.]
12.B 13.BC 14.C
 
 
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