高考物理 摩擦力 物体的受力分析练习 5页

‎2011年高考物理 摩擦力 物体的受力分析练习 一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)‎ ‎1．用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向，如图所示)下列说法中正确的是 ‎(　　)‎ A．当瓶中油的质量增大时，手握瓶的力必须增大 B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大 C．不论手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的 D．摩擦力等于油瓶与油的总重力 ‎【解析】　因为油瓶处于平衡状态，故摩擦力与油和瓶的总重力大小相等，又因为是静摩擦力，根据其特点，大小与压力无关，故C、D正确，B错误．而最大摩擦力Ffmax与正压力有关．在压力一定的情况下，最大静摩擦力一定．若平衡时，静摩擦力未达到最大值，当适当增加油的质量时，若G≤Ffmax，不增加压力仍可平衡，A错．‎ ‎【答案】　CD ‎2．(2009·西城区模拟)如图所示，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 ‎(　　)‎ A．M静止在传送带上 B．M可能沿斜面向上运动 C．M受到的摩擦力不变 D．M下滑的速度不变 ‎【解析】　本题考查的知识点为滑动摩擦力，由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C、D正确．‎ ‎【答案】　CD ‎3．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计．若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为 (　　)‎ A．4μmg　　　B．3μmg　　　C．2μmg　　　D．μmg ‎【解析】　本题考查物体的受力分析及物体的平衡．因为P、Q都做匀速运动，因此可用整体法和隔离法求解．隔离Q进行分析，Q在水平方向受绳向左的拉力FT和向右的摩擦力F1＝μmg，因此FT＝μmg.对整体进行分析，整体受绳向左的拉力‎2FT，地面对整体的向左的摩擦力F2＝2μmg，向右的外力F，由平衡条件得：F＝‎2FT＋F2＝4μmg.‎ ‎【答案】　A ‎4．(2009·高考北京卷)如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则 (　　)‎ A．将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑 B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μtanθ，则滑块在沿斜面向上受到的重力的分力G1＝mgsinθ，而滑块与斜面间的最大静摩擦力为fmax＝μmgcosθ>tanθ·mgcosθ＝mgsinθ，故滑块不会向下滑动，A错误；给滑块沿斜面向下的初速度，如果μf1，方向均向右 C．f1＝f2，方向均向右 D．无法确定f1、f2的大小和方向 ‎【解析】　不施加推力时，对斜面体和小物块整体由牛顿第二定律知水平方向小物块有向右的分加速度，斜面必定受到地面向右的摩擦力f1，当施加推力时，由于小物块对斜面的摩擦力不变，对斜面的压力也不变，因此斜面受到地面施加的向右的摩擦力f2必定等于f1，C正确．‎ ‎【答案】　C 二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)‎ ‎11．(2009·西安高三测试)如图所示，位于竖直侧面的物体A的质量mA＝‎0.2kg，放在水平面上的物体B的质量MB＝‎1.0kg，绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起匀速运动．取g＝‎10m/s2，求：‎ ‎(1)物体B与桌面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动需多大的拉力？‎ ‎【解析】　(1)因物体A和B恰好一起匀速运动，所以物体B受到的水平绳的拉力FT与滑动摩擦力F1的大小相等，且等于物体A的重力mAg.物体B对桌面的压力FN等于物体B的重力mBg.所以有 　　　解得μ＝0.2.‎ ‎(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动，此时水平绳的拉力FT与滑动摩擦力F1的大小均不变．根据物体B水平方向受力平衡有 F＝FT＋F1＝2mAg＝4N.‎ ‎【答案】　(1)0.2　(2)4N ‎12．(2009·广东梅州月考)如图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为‎5kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：‎ ‎(1)物体所受的摩擦力；‎ ‎(2)若用原长为‎10cm，劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉的物体，使之向上匀速运动，则弹簧的长度是多少？(g取‎10m/s2)‎ ‎【解析】　(1)物体静止在斜面上受力分析如图甲所示，则物体受到的静摩擦力Ff＝mgsin37°.‎ 代入数据得Ff＝5×10×sin37°N＝30N，‎ 摩擦力方向沿斜面向上．‎ ‎(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，如图乙所示，设弹簧拉力为F，伸长量为x，则F＝kx.‎ F＝mgsin37°＋F滑 F滑＝μmgcos37°‎ 弹簧最终长度l＝l0＋x 由以上方程得l＝‎12cm.‎ ‎【答案】　(1)30N　方向沿斜面向上　(2)‎‎12cm ‎13．如图所示，板A的质量为m，滑块B的质量为‎2m，板A用绳拴住，绳与斜面平行，滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑，若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ.‎ ‎【解析】　取B为研究对象，受力分析如图所示．由平衡条件得 ‎2mgsinα＝μN1＋μN2①‎ 对于A，由平衡条件得 N2′＝N2＝mgcosα②‎ 对于A、B整体，由平衡条件得 N1′＝N1＝3mgcosα③‎ 由①②③得μ＝tanα ‎【答案】　tanα