2014高考物理章節(jié)專題練習(xí)之物體間相互作用
1．用一個水平力推放在地面上的木箱，但沒有推動，則下列判斷正確的是( )
A．水平推力小于木箱受到的摩擦力
B．木箱相對于地面的運動趨勢的方向與水平力方向相同
C．摩擦力與木箱對地面的壓力成正比
D．木箱受到的摩擦力與水平推力相同
解析：水平力推木箱沒有推動時，木箱在水平方向上受兩個力作用而靜止，因此二力平衡。靜摩擦力和水平推力大小相等，但靜摩擦力不等于水平推力，因為二力相同必須指兩個力的三要素完全相同。木箱的運動趨勢與靜摩擦力方向相反，而與水平推力方向相同，當(dāng)靜摩擦力沒有達到值時，其數(shù)值可以在零到值之間變化。
答案：B[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
2．(雙選)關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系，下列說法中正確的是( )
A．有彈力一定有摩擦力
B．有彈力不一定有摩擦力
C．有摩擦力不一定有彈力
D．同一接觸面上產(chǎn)生的彈力和摩擦力的方向一定垂直
解析：有彈力是產(chǎn)生摩擦力的必要條件之一，若物體間沒有彈力，就不會產(chǎn)生摩擦力，所以有摩擦力必有彈力；由于相互接觸、擠壓的兩物體有相對運動或相對運動趨勢，并且接觸面粗糙，才會產(chǎn)生摩擦力，所以兩物體間有彈力，不一定有摩擦力。在同一接觸面上產(chǎn)生的摩擦力和彈力，一個沿接觸面切線，一個垂直于接觸面，它們一定相互垂直。
答案：BD
3．三個質(zhì)量相同的物體，與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同，由于所受水平拉力不同，A做勻速運動，B做加速運動，C做減速運動，那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是( )
A．fB>fA>fC B．fA C．fB＝fA＝fC D．不能比較大小[來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]
解析：三個物體均受到地面的滑動摩擦力，由f＝μFN，
FN＝mg可知，fB＝fA＝fC，故C正確。
答案：C
4.(雙選)一個物體平放在水平面上，受到一個水平推力F的作用，如圖1所示。F的大小由零逐漸增大，直到物體剛要開始滑動。在這一過程中，以下關(guān)于靜摩擦力的大小和方向的說法中正確的是( ) 圖1[來源:學(xué)科網(wǎng)]
A．靜摩擦力的大小逐漸增大，當(dāng)剛要開始滑動時達到靜摩擦力
B．大小不變，總為f＝μmg
C．方向一直水平向左
D．方向先向左后向右
解析：用力F推物體，在沒推動前，物體受靜摩擦力作用，靜摩擦力的大小隨F的增大而增大。當(dāng)F增大到能推動物體時，物體受到的摩擦為滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小f＝μFN＝μmg，故選AC。
答案：AC[來源:學(xué)科網(wǎng)]
5.如圖2所示，兩塊木板緊緊夾住木塊，一直保持靜止，木塊重為30 N，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，若左右兩端的壓力F都是100 N，則木塊所受的摩擦力大小和方向是( ) 圖2
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：由于木塊靜止，由二力平衡可得，木板對木塊的靜摩擦力方向豎直向上，且大小為30 N，故A正確。
答案：A
6.如圖3所示，A、B兩物體重力都等于10 N，各接觸面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，同時有F＝1 N的兩個水平力分別作用在A和B上，A和B均靜止，則地面對B和B對A的摩擦力分別為( ) 圖3
A．6 N,3 N B．1 N,1 N
C．0 N,1 N D．0 N,2 N[來源:學(xué)&科&網(wǎng)]
解析：應(yīng)用整體法，A、B整體水平方向上外力F大小相等，方向相反，故地面對B無摩擦力。以A為研究對象，水平方向上A必受大小與F相等，方向與F相反的靜摩擦力。故選項C正確。
答案：C
7．如圖4所示，在粗糙的水平地面上有質(zhì)量為m的物體A，連接在一勁度系數(shù)為k的彈簧上，物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平力F向右拉彈簧，使物體A做勻速直線運動， 圖4
則彈簧伸長的長度為(重力加速度為g)( )
A.F
k
B.k
mg
[來源:Z_xx_k.Com]
C.μmg
k
D.k
μmg
解析：設(shè)彈簧伸長長度為x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝k
μmg
。故選項D正確。
答案：D
8.(雙選)如圖5所示，水平桌面上平放一疊共計54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m。用一手指以豎直向下的力壓第1張牌，并以一定速度向右移動手指，確保手指與第1張牌之間有相對滑動。設(shè)靜摩擦力與滑動摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動摩擦因數(shù)為μ1，牌間的動摩擦因數(shù)均為μ2，第54張牌與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ3，且有μ1>μ2>μ3。則下列說法正確的是( ) 圖5
A．第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對滑動
B．第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對滑動[來源:Zxxk.Com]
C．第1張牌受到手指的摩擦力向左
D．第54張牌受到水平桌面的摩擦力向左
解析：由題意知，第1張牌受到手指的摩擦力方向向右，C錯誤；如果第2張牌到第53張牌之間發(fā)生了相對滑動，則其中的某一張牌受到的來自于其上方的牌的摩擦力f上必大于其所受來自下方牌的摩擦力f下，牌之間的摩擦因數(shù)均為μ2，令每張牌的重力為mg，令f上＝μ2FN，則f下＝μ2(mg＋FN)，總有f下>f上，即從第2張牌到第53張牌之間不可能有相對滑動發(fā)生。將第2張牌到第53張牌視為一個整體，該整體受第1張牌的摩擦力向右，由力的相互性知第53張牌對第54張牌的摩擦力向右，則桌面對第54張牌的摩擦力必向左。
答案：BD
9．風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力?，F(xiàn)將一套有小球的細直桿置于風(fēng)洞實驗室。小球孔徑略大于細桿直徑，當(dāng)桿在水平方向固定時，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運動，如圖6所示。這時小球所受的風(fēng)力等于小球重力的0.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數(shù)。[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
圖6
解析：風(fēng)力等于滑動摩擦力，0.5G＝μFN，
又FN＝G，故解出μ＝0.5。
答案：0.5
10．如圖7所示，當(dāng)水平拉力為F＝40 N時，質(zhì)量為m＝10 kg的木塊可以在水平面上勻速前進。若在木塊上再放一個質(zhì)量為M的鐵塊，為使它們勻速前進，水平拉力為60 N，求鐵塊的質(zhì)量M。(取g＝10 N/kg)
圖7
解析：拉力F＝40 N時，滑動摩擦力f＝40 N，
木塊對水平面的壓力FN＝mg＝100 N，
由f＝μFN得，動摩擦因數(shù)μ＝100
40
＝0.4。
當(dāng)拉力F′＝60 N時，木塊對水平面的壓力FN′＝(10＋M)g＝100＋10 M，
摩擦力f′＝60 N，由f′＝μFN′得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg。
答案：5 kg
1．用一個水平力推放在地面上的木箱，但沒有推動，則下列判斷正確的是( )
A．水平推力小于木箱受到的摩擦力
B．木箱相對于地面的運動趨勢的方向與水平力方向相同
C．摩擦力與木箱對地面的壓力成正比
D．木箱受到的摩擦力與水平推力相同
解析：水平力推木箱沒有推動時，木箱在水平方向上受兩個力作用而靜止，因此二力平衡。靜摩擦力和水平推力大小相等，但靜摩擦力不等于水平推力，因為二力相同必須指兩個力的三要素完全相同。木箱的運動趨勢與靜摩擦力方向相反，而與水平推力方向相同，當(dāng)靜摩擦力沒有達到值時，其數(shù)值可以在零到值之間變化。
答案：B[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
2．(雙選)關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系，下列說法中正確的是( )
A．有彈力一定有摩擦力
B．有彈力不一定有摩擦力
C．有摩擦力不一定有彈力
D．同一接觸面上產(chǎn)生的彈力和摩擦力的方向一定垂直
解析：有彈力是產(chǎn)生摩擦力的必要條件之一，若物體間沒有彈力，就不會產(chǎn)生摩擦力，所以有摩擦力必有彈力；由于相互接觸、擠壓的兩物體有相對運動或相對運動趨勢，并且接觸面粗糙，才會產(chǎn)生摩擦力，所以兩物體間有彈力，不一定有摩擦力。在同一接觸面上產(chǎn)生的摩擦力和彈力，一個沿接觸面切線，一個垂直于接觸面，它們一定相互垂直。
答案：BD
3．三個質(zhì)量相同的物體，與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同，由于所受水平拉力不同，A做勻速運動，B做加速運動，C做減速運動，那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是( )
A．fB>fA>fC B．fA
解析：三個物體均受到地面的滑動摩擦力，由f＝μFN，
FN＝mg可知，fB＝fA＝fC，故C正確。
答案：C
4.(雙選)一個物體平放在水平面上，受到一個水平推力F的作用，如圖1所示。F的大小由零逐漸增大，直到物體剛要開始滑動。在這一過程中，以下關(guān)于靜摩擦力的大小和方向的說法中正確的是( ) 圖1[來源:學(xué)科網(wǎng)]
A．靜摩擦力的大小逐漸增大，當(dāng)剛要開始滑動時達到靜摩擦力
B．大小不變，總為f＝μmg
C．方向一直水平向左
D．方向先向左后向右
解析：用力F推物體，在沒推動前，物體受靜摩擦力作用，靜摩擦力的大小隨F的增大而增大。當(dāng)F增大到能推動物體時，物體受到的摩擦為滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小f＝μFN＝μmg，故選AC。
答案：AC[來源:學(xué)科網(wǎng)]
5.如圖2所示，兩塊木板緊緊夾住木塊，一直保持靜止，木塊重為30 N，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，若左右兩端的壓力F都是100 N，則木塊所受的摩擦力大小和方向是( ) 圖2
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：由于木塊靜止，由二力平衡可得，木板對木塊的靜摩擦力方向豎直向上，且大小為30 N，故A正確。
答案：A
6.如圖3所示，A、B兩物體重力都等于10 N，各接觸面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，同時有F＝1 N的兩個水平力分別作用在A和B上，A和B均靜止，則地面對B和B對A的摩擦力分別為( ) 圖3
A．6 N,3 N B．1 N,1 N
C．0 N,1 N D．0 N,2 N[來源:學(xué)&科&網(wǎng)]
解析：應(yīng)用整體法，A、B整體水平方向上外力F大小相等，方向相反，故地面對B無摩擦力。以A為研究對象，水平方向上A必受大小與F相等，方向與F相反的靜摩擦力。故選項C正確。
答案：C
7．如圖4所示，在粗糙的水平地面上有質(zhì)量為m的物體A，連接在一勁度系數(shù)為k的彈簧上，物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平力F向右拉彈簧，使物體A做勻速直線運動， 圖4
則彈簧伸長的長度為(重力加速度為g)( )
A.F
k
B.k
mg
[來源:Z_xx_k.Com]
C.μmg
k
D.k
μmg
解析：設(shè)彈簧伸長長度為x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝k
μmg
。故選項D正確。
答案：D
8.(雙選)如圖5所示，水平桌面上平放一疊共計54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m。用一手指以豎直向下的力壓第1張牌，并以一定速度向右移動手指，確保手指與第1張牌之間有相對滑動。設(shè)靜摩擦力與滑動摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動摩擦因數(shù)為μ1，牌間的動摩擦因數(shù)均為μ2，第54張牌與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ3，且有μ1>μ2>μ3。則下列說法正確的是( ) 圖5
A．第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對滑動
B．第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對滑動[來源:Zxxk.Com]
C．第1張牌受到手指的摩擦力向左
D．第54張牌受到水平桌面的摩擦力向左
解析：由題意知，第1張牌受到手指的摩擦力方向向右，C錯誤；如果第2張牌到第53張牌之間發(fā)生了相對滑動，則其中的某一張牌受到的來自于其上方的牌的摩擦力f上必大于其所受來自下方牌的摩擦力f下，牌之間的摩擦因數(shù)均為μ2，令每張牌的重力為mg，令f上＝μ2FN，則f下＝μ2(mg＋FN)，總有f下>f上，即從第2張牌到第53張牌之間不可能有相對滑動發(fā)生。將第2張牌到第53張牌視為一個整體，該整體受第1張牌的摩擦力向右，由力的相互性知第53張牌對第54張牌的摩擦力向右，則桌面對第54張牌的摩擦力必向左。
答案：BD
9．風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力?，F(xiàn)將一套有小球的細直桿置于風(fēng)洞實驗室。小球孔徑略大于細桿直徑，當(dāng)桿在水平方向固定時，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運動，如圖6所示。這時小球所受的風(fēng)力等于小球重力的0.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數(shù)。[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
圖6
解析：風(fēng)力等于滑動摩擦力，0.5G＝μFN，
又FN＝G，故解出μ＝0.5。
答案：0.5
10．如圖7所示，當(dāng)水平拉力為F＝40 N時，質(zhì)量為m＝10 kg的木塊可以在水平面上勻速前進。若在木塊上再放一個質(zhì)量為M的鐵塊，為使它們勻速前進，水平拉力為60 N，求鐵塊的質(zhì)量M。(取g＝10 N/kg)
圖7
解析：拉力F＝40 N時，滑動摩擦力f＝40 N，
木塊對水平面的壓力FN＝mg＝100 N，
由f＝μFN得，動摩擦因數(shù)μ＝100
40
＝0.4。
當(dāng)拉力F′＝60 N時，木塊對水平面的壓力FN′＝(10＋M)g＝100＋10 M，
摩擦力f′＝60 N，由f′＝μFN′得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg。
答案：5 kg