2017-2018学年高一物理下学期课时同步检测17

3.3摩擦力2题组一弹力有无的判定和大小的计算1．如图1所示，斜面静置于水平粗糙地面上，斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，球的半径为R，球与斜面接触点为A，与竖直墙的接触点为B.球心是O，球处于静止状态，则()A．竖直墙对铁球的弹力过B点从B点指向O点图1B．斜面对铁球的弹力竖直向上C．斜面对铁球的弹力过A点从A点指向O点D．竖直墙壁对铁球没有弹力答案AC解析竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面，即过B点从B点指向O点，斜面对铁球的弹力垂直于斜面，即过A点从A点指向O点，选项A、C正确．2．如图2所示的三个图中，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的内表面光滑的球壳内部并相互接触．甲、乙、丙三球均处于静止状态，关于这三个球的受力情况，下列说法正确的是()图2A．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．甲、乙、丙三球都只受到一个弹力的作用答案C解析甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力，乙球受水平面的弹力，乙与另一球之间无弹力，丙球受右侧球和球壳两个弹力的作用，故C对，A、B、D错．3．如图3所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2.上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这个过程中下面的木块移动的距离为()A.eq\f(m1g,k1)B.eq\f(m2g,k1)图3C.eq\f(m1g,k2)D.eq\f(m2g,k2)答案C解析未提上面的木块之前，弹簧k2上弹力为(m1＋m2)g，弹簧k2压缩量为x2＝eq\f((m1＋m2)g,k2)；当上面的木块被提离弹簧时，弹簧k2上弹力为m2g，弹簧k2的压缩量为x2′＝eq\f(m2g,k2)，所以下面木块向上移动的距离为Δx＝x2－x2′＝eq\f(m1g,k2).4．如图4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为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力()A．大小为2N，方向平行于斜面向上图4B．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解析小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向．故D正确．题组二静摩擦力有无及方向的判断5．如图5所示，用力F去拉叠放在一起的两物体A、B，但没有拉动，两物体仍然静止，则()A．B受三个力图5B．B受两个力C．A受五个力D．A受六个力答案BC解析先隔离B为研究对象，如图甲所示(A、B间无摩擦力)，B受重力、支持力，B项对，A项错；再隔离A为研究对象，如图乙所示，A受重力GA，B对A的压力FNB′、地面支持力FN、水平拉力F，地面对A的摩擦力Ff五个力作用，C项对，D项错．6.A、B、C三个物体如图6所示放置在水平面上，所有接触面均不光滑，有一个水平向右的力F作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速运动，则()A．B对A的静摩擦力方向水平向左图6B．B对A的静摩擦力方向水平向右C．C对A的静摩擦力方向水平向左D．A对C的静摩擦力方向水平向右答案A解析物体B相对地面水平向右运动，所受地面的滑动摩擦力方向向左，因B匀速运动，故A对B的静摩擦力方向水平向右，从而B对A的静摩擦力方向水平向左，A正确，B错误；物体A水平向右匀速运动，B对它的静摩擦力方向水平向左，因而C对A的静摩擦力方向水平向右，A对C的静摩擦力方向水平向左，C、D错误；故选A.7.如图7所示，皮带运输机正在把货物从低处匀速运往高处，运送过程中货物与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是()A．货物具有相对传送带向上的运动趋势B．货物具有相对传送带向下的运动趋势图7C．货物受传送带的摩擦力沿传送带向上D．传送带没有给货物摩擦力作用答案BC解析若货物与传送带间的接触面光滑，则货物不会被传送带“带着”向高处运动，即货物相对传送带有向下运动的趋势，所以摩擦力的方向沿传送带向上．题组三受力分析8．如图8所示，木箱A中放一个光滑的铁球B，它们一起静止于斜面上，如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析，则铁球B受力个数为()A．3个B．4个图8C．2个D．1个答案A解析对B球受力分析，受重力、斜面对球垂直斜面向上的支持力和箱子对球平行斜面向上的支持力，三力平衡：共3个力．9．如图9所示，A、B两物体均静止，关于B物体的受力情况，下列叙述正确的是()A．可能受到三个力，也可能受到四个力B．一定受到四个力的作用C．必受到地面的静摩擦力作用图9D．必受到地面的支持力作用答案BCD解析B受到重力、绳的拉力、水平向右的摩擦力和地面支持力四个力的作用．由于B受到向右的摩擦力则必受到地面的支持力的作用．10．如图10所示，在水平拉力F作用下，B、C两球均处于静止状态，AB绳竖直，则C球受几个力的作用？画出C球的受力示意图．答案三受力示意图见解析图图10解析先分析B的受力情况如图所示，B受重力GB及AB绳的拉力FAB，BC绳无拉力．再分析C球的受力情况如图所示，C受重力GC、AC绳的拉力FAC及水平拉力F共三个力作用．题组四摩擦力的计算11．如图11所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体A，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力图11F向右拉弹簧(弹簧未拉动前处于原长)，使物体A做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)()A.eq\f(k,F)B.eq\f(mg,k)C.eq\f(k,μmg)D.eq\f(μmg,k)答案D解析设弹簧伸长的长度为x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝eq\f(μmg,k).故选项D正确．12.重为50N的物体，在粗糙水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受到一个大小为10N、方向水平向左的拉力F作用，如图12所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()图12A．10N，水平向左B．20N，水平向左C．10N，水平向右D．20N，水平向右答案A解析物体对水平面的压力FN＝mg，所以所受滑动摩擦力大小为Ff＝μFN＝μmg＝0.2×50N＝10N，方向与相对运动方向相反，即水平向左．故选项A正确．13．如图13所示，不光滑的水平面上并列放置两物块A和B.已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，水平面对B的最大静摩擦力为2N，当用F＝3N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则()图13A．FfA＝1N，FfB＝2NB．FfA＝3N，FfB＝0C．FfA＝4N，FfB＝2ND．因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算答案B解析对A：水平方向受到3N向右的推力和3N向左的静摩擦力，没有超过A的最大静摩擦力4N，所以A和B接触而没有挤压，B对A的作用力FBA＝0.对B：没有相对水平面滑动的趋势，水平面对B没有摩擦力，FfB＝0.14．如图14所示，一个质量为M＝2kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为m0＝0.1kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fmax＝4.5N，细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小．图14(1)只挂m0处于静止状态时；(2)只挂m0但在M上再放一个M′＝3kg的物体时；(3)只在桶内加入m1＝0.33kg的砂子时；(4)只在桶内加入m2＝0.5kg的砂子时．答案(1)1N(2)1N(3)4.3N(4)4N解析(1)因为m0g＝1N<Fmax，M处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得F1＝m0g(2)在M上再放一个M′＝3kg的物体，M仍静止，仍受静摩擦力F2＝F1＝m0g＝(3)因为(m0＋m1)g＝4.3N<Fmax，故M处于静止状态，所受静摩擦力F3＝(m0＋m1)g＝4