A.靜摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動方向相反
B.靜摩擦力的方向不可能與物體的運(yùn)動方向相同
C.靜摩擦力的方向既可能與物體的運(yùn)動方向相反,也可能與物體的運(yùn)動方向相同
D.靜止的物體所受靜摩擦力一定為零
解析 靜摩擦力的方向總與物體間的相對運(yùn)動趨勢方向相反,與物體的運(yùn)動方向沒有必然的聯(lián)系,靜止的物體也可能有相對運(yùn)動趨勢.
A.有壓力一定有滑動摩擦力
B.有滑動摩擦力一定有壓力
C.滑動摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直
D.只有運(yùn)動物體才受滑動摩擦力
解析 產(chǎn)生滑動摩擦力的條件有四個(gè):相互接觸、擠壓、接觸面粗糙、發(fā)生相對滑動,四者缺一不可.由產(chǎn)生滑動摩擦力的條件可知A選項(xiàng)錯(cuò),B選項(xiàng)正確.滑動摩擦力方向與接觸面相切,而壓力垂直于接觸面,所以滑動摩擦力方向跟接觸面所受壓力垂直,C選項(xiàng)正確.如擦黑板時(shí),黑板是靜止的,但其相對黑板擦是運(yùn)動的,也受滑動摩擦力,所以關(guān)鍵是“相對運(yùn)動”,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
圖1
(b)A受沿斜面向上的靜摩擦力.
(c)A受豎直向上的靜摩擦力.
(d)酒瓶A受豎直向上的靜摩擦力.
(e)A受水平向右的靜摩擦力.
圖2
A.μF B.μF+G
C.G D.
解析 水平方向F=FN,由Ff=μFN得Ff=μF;由豎直方向二力平衡得Ff=G.
圖3
A.甲、乙兩圖中物體P均受摩擦力,且方向均與F相同
B.甲、乙兩圖中物體P均受摩擦力,且方向均與F相反
C.甲、乙兩圖中物體P均不受摩擦力
D.甲圖中物體P不受摩擦力,乙圖中物體P受摩擦力,方向和F方向相同
解析 用假設(shè)法分析:甲圖中,假設(shè)P受摩擦力,與P做勻速運(yùn)動在水平方向合力為零不符,所以P不受摩擦力;乙圖中,假設(shè)P不受摩擦力,P將相對Q沿斜面向下運(yùn)動,因此P受沿F方向的摩擦力,正確選項(xiàng)是D.
圖4
A.B物體對A物體的靜摩擦力方向向下
B.F增大時(shí),A和墻之間的摩擦力也增大
C.若B的重力大于A的重力,則B受到的摩擦力大于墻對A的摩擦力
D.不論A、B的重力哪個(gè)大,B受到的摩擦力一定小于墻對A的摩擦力
解析 將A、B視為整體,可以看出A物體受到墻的摩擦力方向豎直向上.對B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上,由牛頓第三定律可知B對A的摩擦力方向向下,A正確;由于A、B兩物體受到的重力不變,根據(jù)平衡條件可知B錯(cuò)誤;A和墻之間的摩擦力與A、B兩物體的重力等大反向,故C錯(cuò)誤,D正確.
圖5
A.6 N B.8 N C.10 N D.12 N
解析 要拉動C,則B、C整體向左滑動,A向右滑動,則A對B施加向右的滑動摩擦力Ff1=μmAg=1 N,同時(shí),A通過滑輪對B、C施加拉力FT=Ff1=1 N,此時(shí)B、C受地面摩擦力Ff2=μ(mA+mB+mC)g=6 N.
BC整體受力情況如圖所示.
所以F=FT+Ff1+Ff2=8 N,故最小拉力為8 N.
圖6
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6
解析 對A受力分析如圖甲所示,由題意得
FTcos θ=Ff1 ①
FN1+FTsin θ=mAg ②
Ff1μ1FN1 ③
由①②③得:FT=100 N
對A、B整體受力分析如圖乙所示,由題意得
FTcos θ+Ff2=F ④
FN2+FTsin θ=(mA+mB)g ⑤
Ff2=μ2FN2 ⑥
由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A選項(xiàng)正確.
圖7
解析 下面通過“過程分析法”和“特殊位置法”分別求解:
解法一:過程分析法
(1)木板由水平位置剛開始運(yùn)動時(shí):α=0,Ff靜=0.
(2)從木板開始轉(zhuǎn)動到木板與木塊發(fā)生相對滑動前:木塊所受的是靜摩擦力.由于木板緩慢轉(zhuǎn)動,可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài),受力分析如圖:
由平衡關(guān)系可知,靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力:Ff靜=mgsin α.因此,靜摩擦力隨α的增大而增大,它們滿足正弦規(guī)律變化.
(3)木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時(shí),木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffm.α繼續(xù)增大,木塊將開始滑動,靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?,且滿足:Ffm>Ff滑.
(4)木塊相對于木板開始滑動后,Ff滑=μmgcos α,此時(shí),滑動摩擦力隨α的增大而減小,滿足余弦規(guī)律變化.
(5)最后,α=,Ff滑=0
綜上分析可知選項(xiàng)C正確.
解法二:特殊位置法
本題選兩個(gè)特殊位置也可方便地求解,具體分析見下表:
特殊位置 | 分析過程 |
木板剛開始運(yùn)動時(shí) | 此時(shí)木塊與木板無摩擦,即Ff靜=0,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤. |
木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時(shí) | 木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力,且大于剛開始運(yùn)動時(shí)所受的滑動摩擦力,即Ffm>Ff滑,故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤. |
由以上分析知,選項(xiàng)C正確.
A.作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速,不可能使物體加速
B.作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不可能使物體減速
C.作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速
D.作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速,也可能使物體減速
解析 摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動趨勢),而物體間的相對運(yùn)動與物體的實(shí)際運(yùn)動無關(guān).當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向一致時(shí),摩擦力是動力,方向相反時(shí)為阻力,故C、D項(xiàng)正確.
圖8
A.B對A的的作用力大小為mg-F
B.B對A的摩擦力大小為F
C.地面受到的摩擦力大小為Fcos θ
D.地面受到的壓力大小為Mg+mg-Fsin θ
解析 因?yàn)?i>A、B的加速度均為0,因此可將其看做一個(gè)整體,對整體進(jìn)行受力分析并運(yùn)用平衡條件可得,地面對A的摩擦力大小為Fcos θ,地面對A的支持力大小為Mg+mg-Fsin θ,根據(jù)牛頓第三定律可知,C、D正確;隔離B受力分析可知,A、B錯(cuò)誤.
圖9
A.如果B對A無摩擦力,則地面對B也無摩擦力
B.如果B對A有向左的摩擦力,則地面對B也有向左的摩擦力
C.P點(diǎn)緩慢下移過程中,B對A的支持力一定減小
D.P點(diǎn)緩慢下移過程中,地面對B的摩擦力一定增大
解析 若B對A無摩擦力,因B在水平方向受力平衡,則地面對B無摩擦力,A正確;若B對A有向左的摩擦力,則A對B有向右的摩擦力,由平衡條件知,地面對B有向左的摩擦力,B正確;若彈簧起初處于拉伸狀態(tài),則在P點(diǎn)緩慢下移的過程中,彈簧對A物體的拉力減小且拉力在豎直方向的分力減小,則B對A的支持力增大,C錯(cuò)誤;在P點(diǎn)緩慢下移過程中,以A、B為整體,若彈簧起初處于拉伸狀態(tài),P點(diǎn)下移使彈簧恢復(fù)到原長時(shí),地面對B的摩擦力逐漸減小到零,D錯(cuò)誤
A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向相同
B.靜摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向共線
C.受靜摩擦力或滑動摩擦力的物體不一定靜止或運(yùn)動
D.靜摩擦力一定是阻力,滑動摩擦力不一定是阻力
解析 物體所受摩擦力的方向與跟它相接觸的物體的相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反,與它的運(yùn)動方向可能相同,也可能相反,也可能不在一條直線上,故A、B正確;運(yùn)動的物體可受靜摩擦力作用,如隨傳送帶一起加速的物體,靜止的物體可受滑動摩擦力作用,如滑塊滑過固定的木板時(shí)木板受的摩擦力,故C正確;靜摩擦力也可以充當(dāng)動力,故D錯(cuò)誤.
A.摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動方向相反
B.摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比
C.運(yùn)動著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動摩擦力作用
D.靜摩擦力的方向與接觸物體間相對運(yùn)動趨勢的方向相反
解析 摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向可以相同也可以相反,故A錯(cuò);靜摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動趨勢的方向相反,故D對;靜摩擦力存在于相對靜止的物體間,物體可以是靜止的,也可以是運(yùn)動的,故C錯(cuò);滑動摩擦力大小與正壓力成正比,靜摩擦力與正壓力無關(guān),最大靜摩擦力與正壓力成正比,故B錯(cuò).
A.人受到的摩擦力的方向是向下的
B.人受到的摩擦力的方向是向上的
C.人握旗桿用力越大,人受的摩擦力也越大
D.人握旗桿用力越大,并不會使人受的摩擦力增大
解析 人的手與旗桿是相對靜止的,人受到的是靜摩擦力,方向沿桿向上,由二力平衡可知,摩擦力大小始終等于人的重力大小,故B、D正確.
A.車啟動時(shí),木箱給卡車的摩擦力向后
B.車做勻速直線運(yùn)動時(shí),車給木箱的摩擦力向前
C.車做勻速直線運(yùn)動時(shí),車給木箱的摩擦力為零
D.車突然制動時(shí),木箱獲得向前的摩擦力,使木箱向前滑動
解析 車啟動時(shí),卡車及木箱均有向前的加速度,故卡車應(yīng)給木箱一個(gè)向前的摩擦力,其反作用力應(yīng)向后,故A項(xiàng)正確;勻速運(yùn)動時(shí),水平方向不受力或合力為零,故B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確.車突然制動時(shí),減速運(yùn)動,故加速度向后,木箱獲得的摩擦力也向后,木箱向前減速滑行,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
圖1
A.丙受到地面的摩擦力大小為F,方向水平向左
B.甲受到水平向右的摩擦力作用
C.乙對丙的摩擦力大小為F,方向水平向右
D.丙對乙的摩擦力大小為F,方向水平向右
解析 甲、乙、丙均處于靜止?fàn)顟B(tài),確定丙與地面間的摩擦力可采用整體法.研究甲、乙、丙的受力情況時(shí),需要將它們隔離開進(jìn)行分析.
對于選項(xiàng)A,以甲、乙、丙三者整體為研究對象,此整體在水平方向上受平衡力的作用,因此丙受到地面的摩擦力大小等于拉力F,方向水平向左,選項(xiàng)A正確;對于選項(xiàng)B,以甲為研究對象,甲不受摩擦力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對于選項(xiàng)C,乙對丙的摩擦力與丙對乙的摩擦力大小相等、方向相反,由此可知,乙對丙摩擦力的大小等于F,方向水平向右,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
圖2
A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木塊A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木塊B所受摩擦力大小是9 N
D.木塊B所受摩擦力大小是7 N
解析 未加F時(shí),木塊A在水平面內(nèi)受彈簧的彈力F1和靜摩擦力FA作用,且F1=FA=kx=8 N,木塊B在水平面內(nèi)受彈簧彈力F2和靜摩擦力FB作用,且F2=FB=kx=8 N,在木塊B上施加F=1 N且水平向右的拉力后,由于F2+F<μGB,故木塊B所受摩擦力仍為靜摩擦力,其大小FB′=F2+F=9 N,木塊A的受力情況不變.
圖3
解析 未加力F前對b進(jìn)行受力分析可知,b受沿斜面向上的靜摩擦力.A中加力F后,靜摩擦力一定增大;B、C中加力F后,靜摩擦力可能減小,B、C錯(cuò);D中加力F后,靜摩擦力不變,D錯(cuò).A選項(xiàng)正確.
圖4
A.B受到C的摩擦力一定不為零
B.C受到水平面的摩擦力一定為零
C.不論B、C間摩擦力大小、方向如何,水平面對C的摩擦力方向一定向左
D.水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等
解析 由于B受到的重力沿斜面向下的分力與繩對它的拉力關(guān)系未知,所以B受到C的摩擦力情況不確定,A錯(cuò);對B、C整體,受力如圖所示,C受到水平面的摩擦力與拉力的水平分力相等,水平面對C的支持力等于B、C的總重力大小與拉力的豎直分力的差值,故C對,B、D錯(cuò).
圖5
A.石塊落到傳送帶上可能先做加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動
B.石塊在傳送帶上一直受到向右上方的摩擦力作用
C.石塊在傳送帶上一直受到向左下方的摩擦力作用
D.開始時(shí)石塊受到向右上方的摩擦力后來不受摩擦力
解析 由相對運(yùn)動可知,石塊受到向上的滑動摩擦力,使石塊加速向上運(yùn)動,直到與傳送帶速度相等,若所經(jīng)位移大于兩輪間距,則石塊一直加速;若速度相等時(shí)所經(jīng)位移小于兩輪間距,則速度相等后石塊與傳送帶相對靜止,此后石塊受靜摩擦力的作用,方向仍沿傳送帶向上.
圖6
解析 滑塊上升過程中受滑動摩擦力,由F=μFN和FN=mgcos θ聯(lián)立得F=6.4 N,方向向下.當(dāng)滑塊的速度減為零后,由于重力的分力mgsin θ<μmgcos θ,滑塊不動,滑塊受的摩擦力為靜摩擦力,由平衡條件得F=mgsin θ,代入可得F=6 N,方向向上,故B項(xiàng)正確.
圖7
A.μmg B.2μmg
C.3μmg D.4μmg
解析 木塊對長木板的摩擦力向右,大小為μmg,長木板靜止,水平方向合力為0,故地面對長木板的摩擦力向左,大小為μmg.
材料 | 木—金屬 | 木—木 | 木—冰 | 鋼—鋼 |
動摩擦因數(shù) | 0.20 | 0.30 | 0.03 | 0.25 |
如圖8所示,一質(zhì)量為1.0 kg的物塊放置在某材料制作的固定斜面上,斜面傾角為30°,現(xiàn)用彈簧秤沿斜面方向以1 m/s2的加速度拉此物塊,使其勻加速上升,讀得彈簧秤的示數(shù)為8.17 N,則兩接觸面的材料可能是(g取10 m/s2) ( )
圖8
A.木—金屬 B.木—木
C.鋼—鋼 D.木—冰
解析 對物塊受力分析,由牛頓第二定律有
F-mgsin 30°-μmgcos 30°=ma,
所以μ=≈0.25,C正確.
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