高中物理考题精选（4）——摩擦力1、如图的甲、乙两图是表示用同一套器材测量重10N的铁块P与长金属板间 的滑动摩擦力的两种不同方法．甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右匀速运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动．两种方法中弹簧秤的示数情况已放大画出，则关于这两种测量滑动摩擦力的方法：（1） （填“甲”或“乙”）方法好．（2）选择正确的方法后，滑动摩擦力的测量值为 N，铁块与金属板之间的动摩擦因数为 ．答案分析：（1）实验目的是测量滑动摩擦力，由于物体的运动状态难以判断，故甲图不好操作，读数不准确；（2）铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小可由弹簧秤读出，进而求得动摩擦因数．解答：解：（1）甲图中，只有当弹簧拉着木块匀速前进时，弹簧的读数才等于木块所受滑动摩擦力大小，乙图中无论木板加速、减速还是匀速运动，木块均处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧示数，故相比较而言，乙图中物体更容易控制平衡状态，便于读数，因此方法好．故答案为：乙．（2）根据弹簧秤指针的指示位置可知，其读数为2.40N，物体处于平衡状态，摩擦力大小和弹力大小相等，因此滑动摩擦力的测量值为2.40N．而μ===0.24；故答案为：（1）乙；（2）2.40；0.24．33\n2、如图12所示，人的质量为60kg,人所站立的木板质量为40kg,人用100N的水平拉力拉绳时，人与木板保持相对静止，而人和木板恰能作匀速直线运动。求：人受到的摩擦力和木板与地面间的动摩擦因数（g=10N/kg）.答案解：设木板和人的质量分别为m1,m2，地面对木板的滑动摩擦力为f1,木板对人的静摩擦力为f2,地面对木板的支持力为FN，细线对人和木板的拉力为T.以人为研究对象，人受到重力m1g，木板对人的支持力N，拉力T和木板对人的静摩擦力为f2作用，由平衡条件知；f2=T=100N.以人和木板为整体为研究对象，整体受到的外力有：重力（m1+m2）g、地面支持力FN，地对摩擦力f1,细线拉力两个T.整体在五个外力作用下做匀速运动，由平衡条件知；竖直方向：FN=（m1+m2）g；水平方向：2T=f1；摩擦定律；f1=μFN；由以上三式得：2T=μ（m1+m2）g,即2×100=μ(60+40)×10,解得μ=0.2..3、将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后，对齐并排放在水平桌面上．现用垂直于B边的水平力F推物体B，使A、B整体保持矩形并沿力F方向匀速运动，则（）A．物体A在水平方向受两个力作用，合力为零B．物体B在水平方向受四个力作用，合力为零C．B对A的作用力方向和F方向相同 D．若不断增大F的值，A、B间一定会发生相对滑动答案BC4、如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上．用力2F向左拉木板B，使它以速度v匀速运动，这时木块A静止，弹簧测力计的示数为F．下列说法中正确的是（）33\nA．木板B受到的滑动摩擦力等于FB．地面受到的滑动摩擦力等于FC．若木板B以2v的速度运动，木块A受到的滑动摩擦力等于2FD．若用力4F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力等于2F答案B5、如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将C物拉动，则作用在C物上水平向左的拉力最小为多少？（取g=10m/s2） 答案8N解：当物体C恰要向左运动时，拉力F最小。取物体A为研究对象，在水平方向上有 。以物体A、B、C整体为研究对象，在水平方向上有 6、测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定。(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使____。(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝_____________________。(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。从纸带上测出s1＝3.20cm，s233\n＝4.52cm，s5＝8.42cm，s6＝9.70cm。则木块加速度大小a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。答案 (1)细线与长木板平行(答“细线水平”同样给分)(2) (3)1.3[解析] (1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行。(2)根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码整体有：mg－F＝ma，对木块有：F－μMg＝Ma，联立两方程得μ＝。(3)利用逐差法得a＝＝m/s2＝1.3m/s2。7、某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数\”的实验时，设计了两种实验方案：方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图甲所示．方案B：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图乙所示．除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码.33\n(1)上述两种方案中，你认为更合理的方案是________．理由是____________________________________________．(2)该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：实验次数12345砝码/个数01234砝码对木块压力/N02.004.006.008.00测力计读数/N1.502.002.502.903.50请根据上述数据在坐标纸上作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标)．并分析图象不过原点的原因是_________________．(3)木块与木板间的滑动摩擦因数为__________．答案解析：(1)更合理的方案是B，因为B中测力计不动，更容易读数，操作方便；(2)其图象经过描点、连线即可，我们发现图象不过原点，说明砝码为0时，摩擦力已经有了一定的大小，故原因是没有考虑木块的重力；(3)因为f＝μN，我们可以推出Δf＝μΔN，故动摩擦因数为μ＝＝＝0.25.答案：(1)方案B；图乙中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确．33\n(2)关系图象如图8－6所示；压力F中漏掉了木块的重力图8－6 (3)0.258、拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图7－18)．设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tanθ0.答案解析：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把．将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有33\nFcosθ＋mg＝N ①Fsinθ＝f ②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力．按摩擦定律有f＝μN ③联立①②③式得F＝mg ④(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN ⑤这时，①式仍满足．联立①⑤式得sinθ－λcosθ≤λ ⑥现考察使上式成立的θ角的取值范围．注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有sinθ－λcosθ≤0 ⑦使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．临界角的正切为tanθ0＝λ.答案：(1) (2)λ9、如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数为μ，由于光滑导槽A、B的限制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右运动，同时用水平力F沿导槽的方向拉动物体使物体以速度v2沿导槽运动，则F的大小为( )A．等于μmg B．大于μmgC．小于μmg D．不能确定33\n答案解析：钢板以速度v1向右运动，则物体以等大速度相对钢板向左移动，设为v1′，同时物体被拉动也具有另一速度v2，故物体相对于钢板的运动速度应是v1′与v2的合成，即图5－16中的速度v.滑动摩擦力阻碍二者的相对运动，故物体所受摩擦力Ff与v的方向相反，要使物体沿导槽匀速运动，所施加的拉力只需与Ff的一个分力F1平衡，故F＝F1＝Ff·sinα＜Ff.答案：C10、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.答案解析：取B为研究对象，受力分析如图5－14所示．由平衡条件得2mgsinα＝μFN1＋μFN2①图5－14对于A，由平衡条件得F′N2＝FN2＝mgcosα②对于A、B整体，由平衡条件得33\nF′N1＝FN1＝3mgcosα③由①②③得μ＝tanα答案：tanα11、如图所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略微分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的)．当O1顺时针启动时，若皮带与两轮不打滑，则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是( )A．向上，向下，向下，向上B．向下，向上，向上，向下C．向上，向上，向下，向下D．向下，向下，向上，向上答案解析：本题考查静摩擦力的方向判断，弄清物体相对运动趋势的方向是解答问题的关键，但相对运动趋势方向的判断难度较大．因此，我们可用假设法判断．假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用，则当O1顺时针转动时，O1与皮带间将打滑，此时C点将相对于A点向上运动．实际上，O1与皮带间没有打滑，可见C点相对于A点有向上运动的趋势；反之，A点相对于C点有向下运动的趋势．根据静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上．同样，我们可以得到B、D两点受到的静摩擦力FB、FD的方向分别是向上、向下．从而，A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向如图5－6所示，本题应选C项．答案：C33\n12、有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动．玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上．如图5－3所示．按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计．以下叙述正确的是( )A．按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进B．按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退答案解析：按动“前进”键，甲车对后轮提供向前的摩擦力作用，以驱动汽车向前运动，甲车受到的摩擦力是向后的，甲车相对地面向后退，故选项B正确；同理可得选项C正确．答案：BC13、如图所示，长方体物体A贴在倾斜的墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、B物体均保持静止。则关于墙面对物体A的摩擦力，B对A的摩擦力，以下说法中正确的是( )A．墙面对物体A一定有摩擦力B．B对A一定有摩擦力C．若墙面对物体A有摩擦力，方向一定沿墙面向下D．B对A的摩擦力方向可能沿A的下表面向下答案BC14、对于寒冷地区的居民来说，狗拉雪橇（如图1所示）是一种十分重要的交通工具。狗沿着水平方向拉着一个有钢制滑板的雪橇在冰面上滑行，如果雪橇连同其上的物品和人所受的总重力为9.8×103N。几种材料间的动摩擦因素如下表所示。（1）图2中，用方块代表雪橇连同其上的物品和人，试作出这个整体的受力示意图33\n几种材料间的动摩擦因数接触面材料动摩擦因数钢-钢0.25钢-木0.40钢-冰0.02木-木0.30木-冰0.03木-皮革0.30橡胶轮胎-水泥地面0.70（2）这些狗要用多大的力才能拉着雪橇匀速前进？答案（1）略（2分）（2）N=G=9.8×103N（2分）f=μN=0.02×9.8×103N=196N（2分）F=f=μN=0.02×9.8×103N=196N（2分）15、如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，，整个系统保持静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为，则D物块所受的摩擦力大小为 （ ）A． B． C． D．答案B33\n16、某学生为研究滑动摩擦力与哪些因素有关而设计了如下图所示的实验，他用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动，读出并记录弹簧测力计的示数．实验中改变被拉木块的数量、改变接触面的材料、改变接触面积的大小及改变木块速度的大小，并将若干次实验数据记录在下表中．试根据下表的实验数据，分析总结并回答下列问题：实验次序接触面材料拉动木块数木块放置情况木块运动速度弹簧测力计读数/N1木板1平放v较小3.502木块1平放v较大3.503木块1侧放v较小3.504木块2平放v较小7.005化纤地毯1平放v较小8.006化纤地毯1侧放v较大8.007化纤地毯2平放v较小16.00(1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？(2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素无关？答案由实验的数据，可比较得出结论：(1)滑动摩擦力的大小与接触面的材料、被拉木块的数量有关；(2)与接触面积的大小、相对运动的速度大小无关．17、一木块静止在水平桌面上，已知木块重为10N，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为2.2N，求：(1)用1.5N的水平力拉木块时，木块受到的摩擦力有多大？(2)要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力？(3)木块在桌面滑动后，使水平拉力大小变为1.5N，木块受到多大的摩擦力？答案 (1)1.5N (2)2.2N (3)2.0N33\n解析：物体与地面间的最大静摩擦力Fm＝2.2N，而滑动摩擦力的大小为即F＝μmg＝0.2×10N＝2.0N.(1)因F1＝1.5N<Fm，故物体受到的是静摩擦力，则F1＝Ff＝1.5N.(2)要使木块由静止开始运动，水平拉力必须大于最大静摩擦力，故至少要2.2N.(3)木块在桌面滑动后，物体受到的是滑动摩擦力F2＝μmg＝0.2×10N＝2.0N.18、在一次课外探究活动中,某同学用如图所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与长金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量m=1kg,金属板B的质量m′=0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,放大的弹簧测力计示数如图所示。则A、B间的摩擦力Ff= N,A、B间的动摩擦因数μ= 。(取g=10m/s2)答案【解析】A、B间的摩擦力等于弹簧测力计的读数,由题图知该弹簧测力计的最小分度为0.1N,估读到其最小分度的十分之一,应读为2.50N。再由Ff=μFN=μmg可得μ==0.25。答案:2.50 0.2519、如图所示,物块的质量m=30kg,细绳一端与物块相连,另一端绕过光滑的轻质定滑轮,当人用100N的力斜向下拉绳子时,滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°,物体在水平面上保持静止,滑轮上端的悬绳竖直(取g=10m/s2)。求:(1)地面对物体的弹力大小和摩擦力大小;(2)滑轮上方竖直悬绳的拉力大小。答案【解析】(1)如图所示,对物体受力分析并正交分解有33\nFsin30°+FN=mg ①Fcos30°=Ff ②由①②得FN=250NFf=50N(2)如图,对绳上一点受力分析有FT=2Fcos60°解得FT=100N答案:(1)250N 50N(2)100N20、重为10N的木块放在水平面上,用水平方向的力拉木块,同时木块的受力点连接测力的传感器,如图所示,当拉力逐渐增大时,木块先静止后做加速运动,从计算机屏幕上得到木块与水平面间的摩擦力Ff随拉力F变化的图线,如图所示。根据图线及题意,求:(1)木块所受最大静摩擦力及滑动摩擦力的大小;(2)木块与水平面间的动摩擦因数。答案【解题指南】解答本题应把握以下两点:(1)静止时,静摩擦力随外力的增大而增大,即将运动时,静摩擦力达到最大。33\n(2)运动时,摩擦力转变为滑动摩擦力且不再变化。【解析】(1)由图线可知木块所受最大静摩擦力=6.0N,滑动摩擦力Ff=5.0N(2)由Ff=μFN,得μ===0.5答案:(1)6.0N 5.0N (2)0.521、某研究性学习小组在学习了摩擦力之后，通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数。研究的过程如下：研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现，由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如图5所示。经过反复实验，研究小组得出结论：沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关。该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则： （1）该小组必须测定的物理量是___________。 （2）动摩擦因数与这些物理量之间的关系是_____________________。答案【答案】（1）测量沙堆的高度H和底面的周长s；（2）。【解析】（1）当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，此时应有沙粒受到的最大静摩擦力与重力的向下分力平衡，有即所以，要测量沙粒之间的动摩擦因数，就须间接测出圆锥体的母线与底面的夹角θ，测出测量沙堆的高度H和底面的周长s，就能算出θ的正切，算出沙粒之间的动摩擦因数。（2）。33\n22、为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：A．用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00N；B．用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ=9.25N；C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D．松开按住木块和木板的手，让其运动，并立刻读出弹簧秤的示数。①该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误。多余的步骤是 ，存在错误的步骤是 。（填步骤序号）②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为 N。根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为 。答案①B D ②2.10 0.35【解析】B选项在此实验中是没有必要的，所以不需要测量。D选项松开按住木块和木板的手，让其运动，不应该立刻读出弹簧秤的示数，需要等运动状态稳定后读数；由图可知弹簧秤的读数为2.10N，由，得【考点】研究物体间的摩擦力23、如图所示，质量为m的硬质面字典A对称跨放在硬质面的书本B上。将书本B的一端缓慢抬高至字典刚要滑动，此时书脊与水平面的夹角为θ。下列说法中正确的是33\nA．A受到三个力的作用B．B对A的最大静摩擦力的合力为mgsinθC．B的一个侧面对A的弹力为mgcosθD．B对A的作用力为零答案B24、如图所示，水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌，每一张的质量均为m．用一手指以竖直向下的力压第1张牌，并以一定速度向右移动手指，确保第1张牌与第2张牌之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张牌之间的动摩擦因数为μ1，牌间的动摩擦因数均为μ2，第54张牌与桌面间的动摩擦因数也为μ2，且有μ1＞μ2，则下列说法正确的是 （ ）A．第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动 B．第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动 C．第1张牌受到手指的摩擦力向左 D．第54张牌受到水平桌面的摩擦力向左答案BD 25、科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制订计划并设计实验，进行实验收集证据，分析论证，评估交流等.某校物理课题研究小组在进行《研究影响滑动摩擦力的因素》的课题研究时，同学们提出“滑动摩擦力可能与接触面间的压力有关”.33\n(1)这属于科学探究活动的 环节；(2)他们用图甲所示的实验装置来探究滑动摩擦力与正压力的关系，已测得木块1的质量为100g，测定木板2在拉力作用下发生相对于木块1运动时弹簧测力计的示数F，得到一组F与相应的砝码重力G的数据（如下表），重力加速度g=10m/s2.在表格中的空格内填上合理的数据，并根据表中的数据在图乙所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与正压力FN的关系图线.砝码G/N0.501.001.502.002.503.00正压力FN/N弹簧测力计读数F/N0.440.620.750.891.061.20滑动摩擦力Ff/N(3)由作出的图线你可得出什么结论： .答案（1）作出假设（2分）（2）填表略（2分）；图略（2分.未考虑木块1的重力，导致所画的图线不过坐标原点，不得分.）（3）滑动摩擦力与正压力成正比.26、如图所示，质量为m的质点放在半径为R、质量为M的半球体上的A点处于静止状态，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）33\nA．质点所受摩擦力大小为μmgsinθ B．质点所受摩擦力大小为mgcosθC．地面对半球体的摩擦力方向水平向左 D．地面对半球体的支持力小于（M+m）g答案B27、如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A＇点，在这过程中P始终与圆柱体保持相对静止．那么P所受静摩擦力的大小随时间的变化规律，可由下面哪个图表示（ ）答案C28、如下图所示，A、B两长方体物块的质量分别为1.8kg和0.6kg，放在倾角为θ=30°的斜面上，作用在A上的水平推力（垂直于纸面向里，图中未画出）F=16N时物块A、B静止不动。则此时物块A受斜面的摩擦力和物块A受到物块B的摩擦力的大小为（取g=10m/s2）A．16N，16N B．16N，3NC．20N，6N D．20N，3N答案D29、在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是33\nA．减少每次运送瓦的块数 B．增多每次运送瓦的块数C．减小两杆之间的距离 D．增大两杆之间的距离答案D 增大两杆之间的距离，在重力的下滑分量不变的情况下，可以增大瓦对滑轨的正压力，从而增大摩擦力。30、如图所示，为测定木块与斜面之间的滑动摩擦系数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，他使用的实验器材仅限于：①倾角固定的斜面（倾角未知）、②木块、③秒表、④米尺。（a）实验中应记录的数据是 。（b）计算摩擦系数的公式是μ= 。（c）为了减小测量的误差，可采用的办法是 。答案（a）记录的数据为l、d、h、t，（b）μ=，（c）多次测量取平均值。31、某同学设计一个测定某物体与一个固定斜面间的动摩擦因数μ的实验，他具有的实验器材仅有一只弹簧秤，设计步骤如下：（1）用弹簧秤测出该物体的重力G。（2）用弹簧秤平行斜面向下拉着该物体沿斜面向下做匀速直线运动，此时弹簧秤示数为F1。33\n（3） 。（4）求得动摩擦因数μ。①请你将实验步骤补充完整。②求出该物体与斜面间的动摩擦因数μ= 。答案用弹簧秤平行斜面向上拉着该物体沿斜面向上做匀速直线运动，此时弹簧秤示数为F2。32、为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：“木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂”，有人设计了下面三种实验方案：（1）增减砂桶内的砂，使木块匀速运动，并测出木块、砂与砂桶的重量；（2）用力F拉木板向左运动，并读出弹簧秤的示数，称出木块的重量；（3）让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间及相应各长度，如果这三个实验的操作正确无误，你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单？答：____________________________________________________ ___试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价。方案（1）_______________________________________________________方案（2）______________________________________________________方案（3）___________________________________________。33\n答案解：方案（2）最准确、最简单 （1） 木块匀速不易调节和判断 （2）滑动摩擦力的大小可直接从弹簧秤中读出，与木板抽动快慢无关 （3）时间、长度的测量都会产生一定的误差，且测量过程和步骤较多33、如下图示的器材是：木质轨道（其倾斜部分倾角较大，水平部分足够长）、小铁块、一根细线、一个量角器.只用上述器材就可以测定小铁块和木质轨道间的动摩擦因数，实验步骤是：______________________________________________________________a．将小铁块从倾斜轨道上的一固定位置由静止释放，让小铁块能下滑到水平轨道上b．用图钉把细线钉在小铁块运动的起点、终点处并拉直c．用量角器测量 （先用文字说明再用字母表示）33\n则小铁块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为＝ .答案细线与水平轨道平面的夹角θ；tanθ34、为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数.(1)该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难．①你设计的改进方案是 ；②根据你的方案，结果动摩擦因数的表达式是 ；③根据你的方案要添加的器材有 。答案(1)通过增大压力来增大摩擦力，便于测量；(2)①使木块A做匀加速运动，测出其加速度a;②;③打点计时器、低压电源35、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，且乙端的凳面上放四块砖，下列判断正确的是：[ ]A．由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己33\nB．由于乙端比较重，乙容易将凳子拉向自己C．谁用的力气大就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答案BD36、一位同学设计了用打点计时器测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验，其实验原理可简化为下面的模型,将木块放在处于水平位置的长木板上,突然给木块一个初速度,并同时给它一个与初速同方向的水平力使其作直线运动,作用一段时间后撤取该水平力,使其继续作直线运动直至静止。在此过程中使木块拖着穿过打点计时器（打点计时器所用电源的频率为50hz）的纸带运动，打点计时器在纸带上记录了木块运动的全过程。选出其中的一条纸带，图中给出了纸带上较前和较后两部分记录的打点情况。纸带上1、2、3、4、5各计数点到各自0的距离如下表所示，单位：cm 12345较前面的一段4.809.6014.4019.2024.00较后面的一段3.967.4410.4412.9615.00· （设全过程中木块没有滑离木板）由这条纸带提供的数据，求：(1)木块与长木板间的动摩擦因数(不计其它阻力)。(2)若纸带上从第一个点到最后一个点的距离是48.0cm，求:木块在整个运动过程中,打点计时器在纸带上共打有多少个点？33\n答案1、（12分）解；（1）由纸带可知木块在撤去水平外力后匀减速直线运动，其加速度a的大小为：（2分）打点周期T为：（1分）得：（1分）故摩擦因数μ为：（1分）（2））由纸带可知木块在开始匀速直线运动，速度为；（2分）木块减速运动时间（1分）在此时间内运动的位移为:得（1分）则木块匀速运动时间为:得:（1分）木块运动的总时间（1分）打点个数个（2分）37、两本新教材Ａ、Ｂ如图所示逐页交叉后叠放在一起，平放在光滑的水平桌面上，每页书的质量大约为5g，每本书均为200页，纸与纸之间的动摩擦因数为0.3，问至少要用多大的水平拉力才能将它们拉开？每二位同学要亲自体验一下，看能不能拉开，检验一下自己的臂力。（g=10m／s2）答案解析：以Ｂ为书为研究对象。设抽出每一页的水平力依次为Ｔ1、Ｔ２、Ｔ３……Ｔn(从上至下)，它们分别等于各页上、下两面所受的总摩擦力。对于第一页：Ｔ１＝μmg对于第一页：Ｔ2＝μ・2mg＋μ・3mg＝(2+3)μmg对于第一页：Ｔ3＝μ・4mg＋μ・5mg＝(4+5)μmg……………对于第n页：Ｔn＝[(2n-2)+(2n-1)]μmgＦ≥［1+2+3+……+(2n-1)］μmg＝[(2n-1)(2n)]μmg即Ｆ≥[(2×200-1)(2×200)]×0.3×5×10－3×9.8＝1173Ｎ按照这样大的力，绝大多数同学无法把课本分开的。点评：33\n本题既涉及摩擦力的基本概念，处理过程中还涉及巧用数学，破关制胜的技术特点，考查知识和能力的含量高，是一道经典好题。同时也是最贴近学生生活的问题。38、为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案 更易于操作(2分)。简述理由 。(3分)（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为 。(3分)答案1、为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动,（2）0.4。39、如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示正压力的大小，则有F＝µFN，式中µ叫做动摩擦因数．为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验．如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，用测力计拉A，使A匀速向左运动，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，则μ＝Ｆ／ｍｇ．（1）该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，实验误差较大．请对这个实验作一改进来解决这一困难从而减小误差。33\n答案（1）可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量．（2）参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连．用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，同样40、我们经常能在电视上看到这样的情景：站在悬崖下的人仰头望着生长在崖间的树，把手中的长绳抛向树干，由于绳端系着一块石头，所以绳便绕着树干缠了几圈，然后那人攀着长绳就上了崖顶。（1）请你就此人攀着绳子向上而绳却不滑落下来提出一个和摩擦力有关的问题。 。（2）小辉同学认为绳在不被拉断的前提下，能够承受的拉力F与绳子缠绕的圈数n会有某种关系，即如果绳子绕树3圈就可让一个质量为30kg的少年攀绳向上而不滑落，那么一个质量为60kg的人要通过此绳向上，绳子所绕圈数n就要大于3。于是他设计并做了实验。实验原理见图，图中每个钩码重为1.96N，在测力器一端施加向下的力，在使钩码静止时，从测力器上获得读数。下表是实验数据的记录。 圈数n0.51.52.53.54.55.5钩码、金属棒、棉线1个钩码测力计读数/N1.1110.3440.1530.0590.0570.057摩擦力/N0.8491.616X1.9011.9031.9032个钩码测力计读数/N2.2420.6820.3120.0610.0430.043摩擦力/N1.6783.2383.6083.8593.8773.877钩码、塑料棒、棉线1个钩码测力计读数/N0.8620.2630.1190.0710.0470.047摩擦力/N1.0981.6971.8411.8891.9131.9132个测力计读数/N1.7360.5350.2280.0710.0470.04733\n钩码摩擦力/N2.1843.3853.6923.8493.8733.873（a）表中X处的值为 。（b）从以上的数据中你能得出的结论是 。答案（1）我们已知f=μN，μ<1，即f<N，为何这种情景下，f可等于人对绳的拉力即f的大小与重力的大小相等？（2）a1.807b在材料（绳、棒）确定后，摩擦力随绳的缠绕圈数的增多而增大。在绳所绕的圈数一定时，朔料棒与棉线之间产生的摩擦力比金属棒与棉线之间产生的摩擦力大；在绳所绕的圈数一定时，所挂重物越重，绳与棒之间产生的摩擦力越大等。41、如图所示，有两本完全相同的书A、B，书重均为5N，若将两本书等分成若干份后，交叉地叠放在一起，置于光滑的桌面上，并将书A通过一轻质弹簧秤与墙壁相连，用水平向右的力F把书B抽出。现测得一组数据如下表：实验次数1234…n将书分成的份数24816…逐页交叉弹簧秤的示数（N）4.510.522.546.5…190.5 根据以上数据，试求： （1）若将书分成32份，弹簧秤的示数为多大？ （2）该书由多少张与首页大小相同的纸组成？ （3）如果两本书任意两张纸之间的动摩擦因数μ都相等，则μ为多大？答案1、（1）94.5N（2）64（3）0.342、某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：①将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；②将一质量m=3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；③33\n打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，至木块运动一段时间后停止拉动；④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图像。下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是 。A．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11答案BC43、压延机由两轮构成，两轮直径各为d=50cm，轮间的间隙为a=0.5cm.两轮按反方向转动，如图上箭头所示.已知烧红的铁板与铸铁轮之间的动摩擦因数μ=0.1，问能压延的铁板厚度是多少?答案0.75cm44、有一半径r为0.2m的圆柱体绕竖直轴00´以角速度ω为9rad/s匀速转动，今用水平力F把质量m为lkg的物体A压在圆柱体的侧面．由于受挡板上竖直的光滑槽的作用，物体A在水平方向上不能随圆柱体转动，而以V0为2.4m/s的速率匀速下滑，如图所示．若物体A与圆柱体间的动摩擦因数μ为0.25，g取l0m/s2,试求:(1)水平推力F的大小；(2)若水平推力F的大小不变,角速度ω突然变为16rad/s,试求物体A的加速度的大小和方向.33\n答案解：（1）VX=，VY=2.4m/s,所以因为物块匀速下滑,所以,得水平推力F的大小为=50N,(2)若角速度突然变为16rad/s，VY=2.4m/s,所以F不变，的大小不变，方向变为与竖直方向成物体A的加速度的大小为,方向竖直向下45、为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、秒表、沙桶与沙。有人设计了下面三种实验方案如图所示：⑴增减沙桶内的沙，使木块看起来做匀速运动，并测出木块、沙与沙桶的重量；⑵用力Ｆ把木板从木块下面向左拉出，并读出弹簧测力计的示数，称出木块的重量；⑶让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间及相应长度，再测出木板与水平地面的夹角。如果这三个实验的操作正确无误，请你利用现有知识对每个方案作出简要分析、评价。答案解析：由于本实验的成功与否主要体现在实验条件的优化上，故本探究题渗透了多种物理问题的科学研究方法，对培养学生良好的科学品质、创造能力有很好的作用。方案⑴：增减沙桶内的沙，使木块匀速运动时，木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Ｍg，有μ＝33\n，此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动，不准确，误差大。方案⑵：用力Ｆ拉出木板时，木块受摩擦力作用，该力f可直接由弹簧测力计测出，则μ＝，且木板是不是匀速拉动不影响实验结果，简便，易操作，但是由于用手拿住弹簧秤，会使弹簧秤读数不稳定。方案⑶：根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=at2。得：μ＝tgθ-，由此看出其实验的测量量多，因此测量带来的误差大。46、如图所示，光滑水平地面上的小车质量为M，站在小车水平底板上的人质量为m，且m<M。人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间的摩擦。在人和车一起向右加速运动的过程中，下列说法正确的是（）A．人受到向左的摩擦力B．人受到向右的摩擦力C．人拉绳的力越大，人和车的加速度越大D．人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越大答案BCD47、如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．⑴在本实验中需要用到的测量工具是 需要测量的物理量是 ， ， ； （写出物理量的名称并用字母表示）．⑵动摩擦因数μ的表达式为μ= ．33\n答案(1)天平，刻度尺；A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB； （2）48、A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间的变化关系 （ ）·答案B49、一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1)，下列说法正确的是（ ）A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ>μ2B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tanθ33\n答案D50、如图1所示，甲、乙两人分别站在完全相同的两辆小车上，两人中，乙的力气比甲的力气大，但是乙的质量比甲的质量小，现在他们在车上用全力推对方.忽略水平面与小车之间的摩擦，则甲、乙分开后，哪一个的速度大一些？答案 甲、乙两人发生相互作用，由牛顿第三定律可知，甲、乙两人相互作用的推力大小应该相等，乙的体重小于甲的体重，因此，乙和车的质量小于甲和车的质量.由牛顿第二定律可知，乙和车运动的加速度较大，在相同的时间内，乙和车运动的速度增加得多.因此，甲、乙分开后乙和车的速度大一些.33
