高中物理必修(1)第二章4知能演练轻松闯关.doc

1．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．有弹力一定有摩擦力
B．有弹力不一定有摩擦力
C．有摩擦力一定有弹力
D．同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
解析：选BCD.摩擦力的产生条件之一是接触面间存在弹力，故选项B、C正确，选项A错误；弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，弹力和摩擦力方向垂直，故选项D正确．
2．用一个水平力推放在地面上的木箱，但没有推动，则下列判断正确的是(　　)
A．水平推力小于木箱受到的摩擦力
B．木箱相对于地面的运动趋势的方向与水平力方向相同
C．摩擦力与木箱对地面的压力成正比
D．木箱受到的摩擦力与水平推力相同
解析：选B.水平力推木箱没有推动时，木箱在水平方向上受两个力作用而静止，因此二力平衡．静摩擦力和水平推力大小相等，但静摩擦力不等于水平推力，因为二力相同必须指两个力的三要素完全相同．木箱的运动趋势与静摩擦力方向相反，而与水平推力方向相同，当静摩擦力没有达到最大值时，其数值可以在零到最大值之间变化．
3．(2012·江苏泰州中学高一检测)物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是(　　)
A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
解析：选D.根据滑动摩擦力的表达式f＝μN，所以D项正确；A项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因数，所以A项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以B、C项错误．
4．如图2－4－7所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力大小和方向是(　　)

图2－4－7
A．30 N，方向向上　　　　　　 B．20 N，方向向上
C．40 N，方向向下 D．100 N，方向向上
解析：选A.由于木块静止，故摩擦力与重力平衡，f＝G＝30 N，方向向上．
5．在东北的冬季伐木工作中，被伐下的木料常装在钢制滑板上的雪橇上，马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运出，在水平冰道上，马在水平方向的最大拉力为1000 N，能够长时间拉着一雪橇匀速前进，马最多能拉多重的木材才能在水平冰道上较长时间匀速前进呢？(已知雪橇及人的总重量为1800 N，雪橇与冰面之间的动摩擦因数为0.02)
解析：马拉着雪橇匀速运动时
f＝F＝1000 N
由f＝μN＝μ(G0＋G)得
G＝－G0＝(－1800) N
＝4.82×104 N.
答案：4.82×104 N

一、选择题
1．在下列实际问题中，关于摩擦力的说法正确的是(　　)
A．举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了减少手和杠铃之间的摩擦力
B．所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力
C．磁悬浮列车在行驶时离开轨道悬空，不受轨道摩擦力作用，所以可以高速行驶
D．棉纱可以织成布，是因为棉纱之间存在摩擦力
解析：选BCD.举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了增大手和杠铃之间的摩擦力，A错，B、C、D正确．
2．下列说法中不正确的是(　　)
A．人走路时，会受到静摩擦力作用
B．武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的
C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力时，酒瓶受的摩擦力不变
D．在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
解析：选B.走路时，后面的脚用力向后蹬地面，鞋相对地面有向后滑动的趋势，地面对鞋有向前的静摩擦力．前面的脚触地的瞬间，相对地面有向前滑动的趋势，地面对鞋底有向后的静摩擦力．如果地面对鞋底的最大静摩擦力较小，人就容易滑倒．选项A、D正确．战士握竿上攀时，手相对竿有下滑趋势，竿对手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反，故摩擦力的方向向上，选项B错误．手握酒瓶，竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力作用而平衡，静摩擦力总是等于酒瓶的总重力，不变，选项C正确．
3.

图2－4－8
如图2－4－8所示，物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动，下列说法中正确的是(　　)
A．因为物体A静止，所以物体A受到静摩擦力作用
B．物体受到静摩擦力的大小与推力F成正比
C．物体受到静摩擦力的大小与其重力相等
D．当F减小时，物体一定会下滑
解析：选AC.物体处于平衡状态，水平方向F＝N，竖直方向f静＝mg，故选项A、C正确，选项B错误；当F减小时，物体与墙之间的最大静摩擦力减小，但不一定小于重力，故选项D错误．

图2－4－9
4．(创新题)如图2－4－9所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共54张，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等．用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第1张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(　　)
A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反
B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动
D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反
解析：选BD.除了第1张牌外，另外的牌都受两个摩擦力作用，由于最大静摩擦力与正压力有关，上面的牌受到的正压力比下面的牌受到的正压力小，对于同一张牌而言，上表面受到的正压力比下表面要小，其下表面受到的最大静摩擦力也大，所以除了第1张牌外，其余的都不会运动，所以B项正确；第54张牌受到桌面的静摩擦力方向与手指的运动方向相反，所以D项正确．
5．(2012·山东泰安第一中学高一检测)

图2－4－10
如图2－4－10所示，P是水平地面，M、N是两个长方形木块，F是作用在N上沿水平方向的力，物体M和N以相同的速度做匀速直线运动，由此可知， M、N间的动摩擦因数μ1和N、P间的动摩擦因数μ2可能是(　　)
A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0
解析：选BD.由M和N在外力F的作用下以相同速度做匀速直线运动可知，可采取先整体后隔离的解题方法，M与N无相对运动趋势．以M和N为整体，在水平方向上受外力，所以P必然给M和N这个整体摩擦力，所以μ2≠0.再利用隔离法研究M，由题意知，M在水平方向不受外力，所以N肯定不给M摩擦力．从摩擦力产生的角度来看，只要接触、挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势或相对运动这些条件缺少一个，就不会产生摩擦力．因为M与N以相同的速度匀速运动，M与N无相对运动趋势，所以不管M与N间是否粗糙，都不会产生摩擦力，所以μ1＝0或μ1≠0.
6.

图2－4－11
(2012·重庆八中高一检测)水平的皮带传送装置如图2－4－11所示，皮带的速度保持不变，物块被轻轻地放在M端皮带上，开始时物块在皮带上滑动，当它到达N位置后停止滑动，随后就随皮带一起匀速运动，直到传送到目的地P端．在传送过程中，该物块受摩擦力的情况是(　　)
A．在MN段受水平向左的滑动摩擦力
B．在MN段受水平向右的滑动摩擦力
C．在NP段不受摩擦力
D．在NP段受水平向右的静摩擦力
解析：选BC.根据开始时物块在皮带上滑动，直到它到达位置N，所以在该过程中存在滑动摩擦力，物块相对于传送带向左运动，所以物块在MN段受水平向右的滑动摩擦力；到达N后(由于惯性)随传送带一起匀速运动，根据平衡知识可知，这时物块不受摩擦力作用．
7．在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)，则由表分析可知(　　)

实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.3
2
静止
0.5
3
直线加速
0.6
4
匀速直线
0.4
5
直线减速
0.2
A.木块受到的最大摩擦力为0.6 N
B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.5 N
C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同
解析：选BC.由表中所给的运动状态可知，在这五次实验中，有三次小木块受滑动摩擦力，它们的大小是相同的，C对，D错；物块静止时，实验中的最大力为0.5 N，则最大静摩擦力应大于等于0.5 N，A错，B对．
8.

图2－4－12
物体在粗糙的水平面上运动，其位移－时间图线如图2－4－12所示，已知沿运动方向上的作用力为F，物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为f，由图线可知 (　　)
A．F>f
B．F＝f
C．F<f
D．不能确定F与f的关系
解析：选B.由位移－时间图线可以看出，物体的位移随时间均匀减小，物体做匀速直线运动，由水平方向二力平衡可得：拉力F必与f等大反向，即F＝f，所以B项正确．
9．三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是(　　)
A．fB>fA>fC B．fA<fB<fC
C．fB＝fA＝fC D．不能比较大小
解析：选C.三个质量相同的物体，在水平桌面上运动，所受滑动摩擦力f＝μG，不论物体匀速、加速，还是减速运动，摩擦力大小是相等的，故C正确．
10.

图2－4－13
如图2－4－13所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物体B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　)
A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力
B．若是v1＞v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
C．若是v1＜v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
D．若是v1＞v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力
解析：选ABD.若v1＝v2，则A、B间无相对运动，故A正确；若v1>v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力，故B、D正确；如果v1<v2，则B相对A向右运动，B受到向左的滑动摩擦力，所以C错误．
二、非选择题
11.

图2－4－14
如图2－4－14所示，轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm，用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数．
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？
解析：(1)F＝kx＝20×4 N＝80 N
由F＝f＝μmg得：μ＝＝0.4.
(2)由F＝kx得：F＝20×6 N＝120 N，
此时物体向右加速运动，受滑动摩擦力，
则f＝μmg＝80 N.
(3)撤去弹簧，物体在向右继续滑行时，仍受滑动摩擦力，故f＝μmg＝80 N.
答案：(1)0.4　(2)120 N　80 N　(3)80 N
12．某同学要重新布置自己的房间，他用200 N的水平推力匀速推动质量为50 kg的书桌，求：
(1)书桌与地面间的动摩擦因数是多少？
(2)如果要在同样情况下匀速移动质量为150 kg的书柜，他用200 N的力能拉动书柜吗？为什么？(g取10 N/kg)
解析：(1)根据摩擦力公式，书桌与地面间的动摩擦因数为μ＝＝＝0.4.
(2)书柜与桌面间的最大静摩擦力至少为
fmax＝μN＝0.4×1500 N＝600 N
要拉动书柜至少需要600 N的力，他拉不动书柜．
答案：(1)0.4 　(2)不能　拉力小于最大静摩擦力