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掌握母题100例触类旁通赢高考物理系列母题九_摩擦力

2020-09-25 来源:乌哈旅游
掌握母题100例,触类旁通赢高考 母题九、摩擦力

【解法归纳】静摩擦力发生在相互接触且挤压、保持相对静止但有相对运动趋势的两个物体之间。当物体处于平衡状态时,所受静摩擦力等于其它合力在接触面方向的分力。静摩擦力方向与物体之间相对运动趋势的方向相反。注意:静摩擦力的大小与正压力无关,最大静摩擦力fm与正压力成正比;物体所受静摩擦力f的变化范围为:0≤f≤fm;静摩擦力大小和方向可以发生突变。滑动摩擦力发生在相互接触且挤压、保持有相对运动的两个物体之间。滑动摩擦力的大小与正压力成正比,f=μFN。滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。

典例9(2011山东理综卷)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ) A. Ffa大小不变 B. Ffa方向改变 C. Ffb仍然为零 D. Ffb方向向右

【解析】想将右侧细绳剪断,则剪断瞬间弹簧对木块b作用力方向向左,b所受摩擦力Ffb方向向右;由于弹簧弹力不能发生突变,剪断瞬间,弹簧弹力不变,a所受摩擦力Ffa≠0,不变,选项AD正确。 【答案】AD

【点评】此题考查弹簧弹力和摩擦力。

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衍生题1(2009天津理综卷)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,C中F竖直向下,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是

【解析】对物块进行受力分析,施力前,物块所受静摩擦力为Gsinθ;施力后,A、B图物块所受静摩擦力不变;C图中fc=(G-F)sinθ;D图中fc=(G+F)sinθ。 【答案】D

衍生题2(2008山东理综)用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体,静止时弹簧伸长量为L0,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为30°,如图所示,则物体所受摩擦力

A.等于零 B.大小为1/2mg C.大小为

,方向沿斜面向上

D.大小为mg,方向沿斜面向上

【解析】弹簧竖直悬挂时,有kL0=mg;物体在斜面静止时,kL0+f=2mgsin30°;联立解得f=0,所以选项A正确。 【答案】A

【点评】本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力、物体平衡等知

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识,意在考查综合运用知识的能力。

衍生题3(2006北京理综卷)木块A、B分别中50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上。如图所示。力F作用后

木块A所受摩擦力大小是12.5N

A. 木块A所受摩擦力大小是11.5N B. 木块B所受摩擦力大小是9N C. 木块B所受摩擦力大小是7N

【解析】未加F时,木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用,且F1=FA=kx=8N,木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用,且F2=FB=kx=8N,在木块B上施加F=1N向右拉力后,由于F2+F<μGB=0.25×60N=15N,故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小FB=F2+F=9N,木块A的受力情况不变,所受摩擦力大小仍是8N,所以选项C正确。 【答案】C

【点评】本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力的知识,求解时应注意静摩擦力的可变性,静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的。

衍生题4(2012济南外国语学校检测)如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同,两位

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同学手掌粗糙程度也相同,在乙端的登面上放有四块砖,下列说法正确的是( )

A.由于甲端比较轻,甲容易将凳子拉向自己

B.谁用的力气大就可以将凳子拉向自己

C.由于乙端比较重,凳子和手之间产生较大的摩擦,乙可以将凳子拉向自己

D.拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动,甲的手可以和凳子间有相对滑动,也可以没有相对滑动

【解析】由于甲端比较轻,甲与长凳之间的最大静摩擦力小,甲不容易将凳子拉向自己,选项A错误;甲用力气大时,甲的手掌将与长凳之间发生相对滑动,选项B错误;由于乙端比较重,凳子和手之间产生较大的摩擦,乙可以将凳子拉向自己,选项C正确;拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动,若用力大,甲的手可以和凳子间有相对滑动,若用力小,甲的手和凳子间没有相对滑动,选项D正确。 【答案】CD

【点评】本题涉及了力的平衡、静摩擦力、滑动摩擦力等知识,意在考查摩擦力在实际中的运用。

衍生题5(2011开封联考)如图所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长。若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右啦P,直到拉动,那么在

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P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况

A.弹簧对P的弹力FT始终增大,地面对P的摩擦力始终减小 B. 弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力始终增大 C. 弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大 D. 弹簧对P的弹力FT先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减

【解析】在P被拉动之前的过程中,弹簧长度不变,弹簧对P的弹力FT的大小保持不变;由于弹簧长度小于原长,P有向右运动趋势,所受静摩擦力向左,用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P的过程中,地面对P的摩擦力始终增大,选项B正确。 【答案】B

衍生题6(2012河南名校联考)如图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物体所受摩擦力的大小恰好相

同,则物块和木板间的动摩擦因数为 A.1/2 B.√3/2 C. √2/2 D. √5/2

【解析】木板的倾角α为30°时物块静止,所受摩擦力为静摩擦力,大小为mgsin30°,木板的倾角α为45°时物块滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为μmgcos45°,由二者相等可得物块和木板间的动摩擦因数为μ= √2/2,选项C正确。 【答案】C

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衍生题7(2012江苏四校联考)在炎热的夏季,吃上一碗凉面,一定很惬意吧!你知道轧面机是怎样轧面的吗?加工面条时,需要先把和好的面团轧成面片,然后再用刀切割成面条,如图所示,在轧面片的过程中,斜槽中的面片经过下面两个沿图示方向转动的滚轴时被轧薄。请你根据所学知识判断下列说法正确的是( )

A.斜槽上的面片受到的摩擦力方向沿斜槽向上 B.滚轴之间的面片受到的摩擦力方向竖直向上 C.滚轴之间的面片受到的摩擦力方向竖直向下 D.滚轴之间的面片对滚轴的摩擦力方向竖直向下

【解析】在斜槽上的面片相对于斜槽有向下滑动趋势,所以斜槽上的面片受到的摩擦力方向沿斜槽向上,选项A正确;滚轴之间的面片在摩擦力作用下向下运动,所以滚轴之间的面片受到的摩擦力方向竖直向下,选项B错误C正确;由牛顿第三定律可知,滚轴之间的面片对滚轴的摩擦力方向竖直向上,选项D错误。 【答案】AC

衍生题8(2012洛阳名校联考)如图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物体所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )

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A.物块和木板间的动摩擦因数为1/2 B.物块和木板间的动摩擦因数为√2/2

C.木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动

D. 木板的倾角α为45°时物块一定在斜面上做加速运动

【解析】由题述木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同可知,木板的倾角α为30°时物块一定受到的是静摩擦力,其静摩擦力f=mgsin30°;木板的倾角α为45°时物块一定受到的是滑动摩擦力,其滑动摩擦力f=μmgcos45°。由mgsin30°=μmgcos45°解得μ=√2/2,选项A错B正确。 【答案】BD

衍生题9(2012西安联考)两块带柄的竖直平行板A、B在外力作用下,夹着一个重为G的方木块C,A、B、C均处于静止状态。欲将C从两板间沿竖直方向缓慢拉出,可对C施加竖直方向的外力F。在C被拉出的过程中,A、B板始终静止不动,且对C的压力保持不变,则( )

A.将C向下拉出时,拉力F大于C受到的摩擦力 B.将C向上拉出时,拉力F大于C受到的摩擦力 C.将C向下拉出时,C受到的摩擦力比静止时的摩擦力大 D.将C向上拉出时,C受到的摩擦力比静止时的摩擦力小

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【解析】将C向下拉出时,拉力F和重力的合力等于C受到的摩擦力,选项A错误;将C向上拉出时,拉力F等于重力和C受到的摩擦力之和,选项B正确;物体静止时受摩擦力为静摩擦力,等于物体重力;物体拉出时所受摩擦力均为滑动摩擦力,不能比较其二者大小,选项CD错误。 【答案】B

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