第三章3基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．(陜西省西北大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)下列說(shuō)法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684373)(D)A．摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反，起阻礙物體運(yùn)動(dòng)的作用B．用手豎直握住一瓶子，此時(shí)瓶子所受重力一定與手所受最大靜摩擦力相平衡C．摩擦力的大小一定與物體所受的重力大小成正比D．有彈力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有彈力解析：滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，如把一個(gè)物塊輕輕的放在勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，物塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，故A錯(cuò)誤；瓶子所受重力一定與手對(duì)它的靜摩擦力相平衡，并不是最大靜摩擦力，故B錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比，可以與物體重力無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；有彈力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有彈力，故D正確，故選D。2.(湖北省宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684374)(A)A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向解析：本題考查彈力和摩擦力的方向。解題關(guān)鍵要明確，彈力方向垂直于接觸面，摩擦力方向沿接觸面，M點(diǎn)受到的支持力方向豎直向上，受到的靜摩擦力方向沿水平面，A對(duì)C錯(cuò)。N點(diǎn)受到支持力方向垂直MN方向，靜摩擦力方向沿MN方向，B、D正確。3.在水平臺(tái)上放一物體，物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺(tái)邊，如圖所示，物體在臺(tái)邊翻倒以前的過(guò)程中，臺(tái)面對(duì)物體的摩擦力eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684375)(B)A．逐漸減小到零 B．保持不變C．先增大后不變 D．先增大后減小解析：翻倒以前物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變。4．(諸城一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期檢測(cè))如圖所示是幽默大師卓別林一個(gè)常用的藝術(shù)造型，他身子側(cè)傾，依靠手杖的支持使身軀平衡，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684376)(BD)A．水平地面對(duì)手杖沒(méi)有摩擦力的作用B．水平地面對(duì)卓別林有摩擦力的作用C．水平地面對(duì)手杖的彈力方向沿桿向上D．水平地面對(duì)卓別林的彈力方向豎直向上解析：假設(shè)地面光滑，手杖將在地面上向右滑動(dòng)，所以手杖與地面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，地面對(duì)手杖有摩擦力作用，A錯(cuò)，B對(duì)。水平地面對(duì)手杖的彈力垂直于水平面向上，C錯(cuò)。水平地面對(duì)卓別林的彈力方向豎直向上，D對(duì)。5．如圖所示，消防戰(zhàn)士正在沿繩進(jìn)行爬繩練習(xí)，若消防戰(zhàn)士用雙手握住豎直的繩子勻速上攀和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是f1和f2，關(guān)于f1和f2的大小和方向，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684377)(AC)A．f1＝G，方向豎直向上 B．f1>G，方向豎直向上C．f2＝G，方向豎直向上 D．f2<G，方向豎直向下解析：消防戰(zhàn)士無(wú)論是勻速上攀還是勻速下滑，受到的摩擦力總是與重力相平衡，即與重力大小相等，方向相反，f1、f2的方向都向上，且f1＝f2＝G，A、C正確。二、非選擇題6．有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示，當(dāng)筆桿豎直放置時(shí)，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個(gè)200g的砝碼，砝碼靜止時(shí)，彈簧壓縮量為2mm。現(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質(zhì)量為800g的書(shū)，當(dāng)按鈕壓縮量為2.4mm(未超過(guò)彈簧的彈性限度)時(shí)，這本書(shū)恰好勻速運(yùn)動(dòng)。(g取10m/s2)試求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684378)(1)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)；(2)書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小。答案：(1)1000N/m(2)解析：(1)由于砝碼處于靜止，則kΔx＝mg所以有k＝eq\f(mg,Δx)＝eq\f×10,2×10－3)N/m＝1000N/m(2)要使書(shū)恰好能勻速運(yùn)動(dòng)，則kΔx′＝μmg得μ＝eq\f(kΔx′,mg)＝eq\f(1000××10－3,×10)＝7.“強(qiáng)臺(tái)風(fēng)”是一個(gè)巨大的能量庫(kù)，其風(fēng)速都在17m/s以上，甚至在60m/s以上。據(jù)測(cè)，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級(jí)時(shí)，垂直于風(fēng)向平面上每平方米風(fēng)力可達(dá)數(shù)千牛頓。臺(tái)風(fēng)登陸以后，會(huì)給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來(lái)一定的危害。不少在臺(tái)風(fēng)登陸地區(qū)做新聞報(bào)道的記者，需要用繩子系在腰上才能保證不被臺(tái)風(fēng)吹走。大風(fēng)真的能把人吹走嗎？為方便研究這一問(wèn)題，我們只考慮一種簡(jiǎn)單情況，即看大風(fēng)能不能把人吹的在地面上滑動(dòng)。設(shè)某次臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)的風(fēng)力為9級(jí)，方向水平風(fēng)速大小可達(dá)到22m/s，經(jīng)過(guò)流體阻力測(cè)算，在經(jīng)過(guò)一個(gè)身高為一米七左右人體的面積時(shí)所產(chǎn)生的水平風(fēng)力約為164N。假設(shè)這個(gè)人重60kg，臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)人站立在水平地面上，人與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為。試通過(guò)計(jì)算分析：(g＝10N/kg)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684379)(1)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時(shí)，人能不能被吹動(dòng)？(2)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時(shí)，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到76N，站在地上的人受的摩擦力多大？(3)當(dāng)風(fēng)速達(dá)以25m/s時(shí)，吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到212N，站在地面的人受的摩擦力多大？答案：(1)能被吹動(dòng)(2)76N(3)156N解析：(1)人和地面之間的壓力為N＝mg＝600N人和地面之間的最大摩擦力為f＝μN(yùn)＝156N因?yàn)镕>f，所以人能被吹走，(2)當(dāng)風(fēng)力F1＝76N時(shí)，由于F1<f所以人不能被吹動(dòng)，人受到地面給他的力是靜摩擦力其大小為f1＝F1＝76N(3)當(dāng)風(fēng)力F2＝212N時(shí)，由于F2>f所以人能被吹動(dòng)，人受到地面給他的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力其大小為f2＝f摩擦力大小為f2＝f＝μN(yùn)＝156N能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．在中學(xué)秋季田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，高一2班李好同學(xué)奮力拼搏，勇奪男子100m冠軍，圖為該同學(xué)奔跑途中的兩個(gè)瞬間，用Ff1、Ff2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關(guān)于Ff1、Ff2的方向，以下說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684380)(C)A．Ff1向后，F(xiàn)f2向后 B．Ff1向前，F(xiàn)f2向前C．Ff1向前，F(xiàn)f2向后 D．Ff1向后，F(xiàn)f2向前解析：圖甲中后腳蹬地，腳相對(duì)地面有向后滑的趨勢(shì)，所以Ff1向前，圖乙中前腳相對(duì)地面有向前滑的趨勢(shì)，所以Ff2向后，故選C。2.(浙江嘉興一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)為了測(cè)定木塊和豎直墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用一根彈簧將木塊壓在墻上，同時(shí)在木塊下方有一個(gè)拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運(yùn)動(dòng)，如圖所示。現(xiàn)分別測(cè)出了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)等于eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684381)(A)A．eq\f(F2＋G,F1) B．eq\f(F2,F1)C．eq\f(G,F1) D．eq\f(F1＋G,F2)解析：木塊恰好勻速向下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明木塊受力平衡，則有；f＝G＋F2f＝μF1解得：μ＝eq\f(F2＋G,F1)，故選A。3．(河南省商丘市、開(kāi)封市九校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊地放在地面上，白毛巾的中部用線與墻壁連接著，黑毛巾的中部用線拉住，設(shè)線均呈水平。欲將黑白毛巾分離開(kāi)來(lái)，設(shè)每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其跟地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則將黑毛巾勻速拉出需用的水平拉力為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684382)(C)A．2μmg B．4μmgC．5μmg D．eq\f(5,2)μmg解析：根據(jù)受力平衡，黑毛巾有四個(gè)面受到摩擦力，平衡時(shí)F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·eq\f(mg,2)＋μ·2eq\f(mg,2)＋μ·3eq\f(mg,2)＋μ·4eq\f(mg,2)＝5μmg，故選C。4．(廣東省廣州六中等六校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，有一重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過(guò)程中容器始終保持靜止，則下列說(shuō)法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684383)(BC)A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力逐漸增大C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大解析：容器處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上重力與摩擦力平衡，盛滿水前墻面對(duì)容器的靜摩擦力一直增大，如果一直沒(méi)有達(dá)到正壓力F作用下的最大靜摩擦力，則水平力F可能不變，選項(xiàng)B、C正確。5．(浙江省寧波市諾丁漢大學(xué)附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知，下列哪些選項(xiàng)是正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684384)(BC)實(shí)驗(yàn)次數(shù)小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)(N)1靜止2靜止3直線加速4勻速直線5直線減速A．木塊受到的最大摩擦力為B．木塊受到最大靜摩擦力可能為C．在這五次實(shí)驗(yàn)中，木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在這五次實(shí)驗(yàn)中，木塊受到摩擦力大小各不相同解析：第一和第二次實(shí)驗(yàn)都沒(méi)有拉動(dòng)木塊，說(shuō)明這兩次的拉力大小均未超過(guò)最大靜摩擦力，第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊做加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Fm，因此可知，最大靜摩擦力范圍≤Fm<，故A錯(cuò)B對(duì)。滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，因此第三、四、五次的摩擦力大小相等，故C對(duì)D錯(cuò)。二、非選擇題6.如圖所示是武警戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在墻上，苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m，磚與墻面、磚與頭的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。要使磚恰好靜止不動(dòng)，則武警戰(zhàn)士的頭對(duì)磚施加的水平力為多大？(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，磚與磚之間不發(fā)生滑動(dòng)。)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684385)答案：eq\f(2mg,μ)解析：以四塊磚為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析磚恰好靜止不動(dòng)，則磚所受到的摩擦力剛好達(dá)到最大，即f1＝f2＝μF，又f1＋f2＝4mg聯(lián)立上式可得F＝eq\f(2mg,μ)即武警戰(zhàn)