所以人不能被吹动,人受到地面给他的力是静摩擦力
其大小为f1=F1=76N
(3)当风力F2=212N时,由于F2>f
所以人能被吹动,人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力其大小为f2=f
摩擦力大小为f2=f=μN=156N
能力提升
一、选择题(1、2题为单选题,3~5题为多选题)
1.下列各图中物体A和B始终保持相对静止,关于物体A是否受摩擦力作用及物体A受的摩擦力方向,下列说法正确的是( C )
A.甲图中物体A受到向左的摩擦力
B.乙图中物体A不受摩擦力
C.丙图中物体A不受摩擦力
D.丁图中物体A受到向右的摩擦力
解析:
甲图所示情况,物体A处于静止状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡可知,物体A的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在甲图情况下物体A不受摩擦力作用。
乙图所示情况,物体A也处于平衡状态,由于物体A受向右的力F的作用,由二力平衡可知,物体A一定受向左的静摩擦力作用。
丙图所示情况,用力F拉水平地面上的物体B,物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡可知,物体A的平衡条件被破坏,因此假设是错误的,故在丙图情况下物体A不受摩擦力作用。
丁图所示情况,由于物体A做匀速直线运动,说明物体A在水平方向上受力平衡,根据二力平衡可知,物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡,静摩擦力的方向与运动方向相反。
综上所述选项C正确。
2.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:
用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示。
现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数μ应等于( A )
A.
B.
C.
D.
解析:
木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则有;f=G+F2 f=μF1 解得:
μ=
,故选A。
3.如图所示,照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车,在骑车人用力蹬车前进的过程中,车轮上黑白两色的鞋子与地面接触,它们会受到地面的摩擦力,关于地面对鞋子施加的摩擦力的方向,下面判断正确的是( BC )
A.前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前
B.前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后
C.后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向前
D.后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向后
解析:
自行车前轮为从动轮,后轮为主动轮,假设后轮不受摩擦力,则后轮一直转动,但不会向前运动,实际上后轮是向前运动的,所以它必受方向向前的摩擦力;同时,可判知前轮所受摩擦力向后,故正确答案为B、C。
4.物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,如图所示,a处于静止状态,则关于a受的摩擦力的下列说法中不正确的是( ACD )
A.a受的摩擦力有两个
B.a受的摩擦力大小不随F变化
C.a受的摩擦力大小随F的增大而增大
D.a受的摩擦力方向始终竖直向下
解析:
对于a,由于墙壁光滑,只受到b对a的摩擦力,b对a的摩擦力等于a的重力,方向竖直向上,F增大,摩擦力大小不变,始终等于a的重力,故B正确,A、C、D错误,本题选错误的,故选A、C、D。
5.如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可知,下列哪些选项是正确的是( BC )
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.4
2
静止
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
A.木块受到的最大摩擦力为0.7N
B.木块受到最大静摩擦力可能为0.6N
C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这五次实验中,木块受到摩擦力大小各不相同
解析:
第一和第二次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm,因此可知,最大静摩擦力范围0.6N≤Fm<0.7N,故A错B对。
滑动摩擦力与运动情况无关,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C对D错。
二、非选择题
6.如图所示是武警战士用头将四块砖顶在墙上,苦练头功的照片。
假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与头的动摩擦因数均为μ。
要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为多大?
(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,砖与砖之间不发生滑动。
)
答案:
解析:
以四块砖为研究对象,进行受力分析砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好达到最大,
即f1=f2=μF,又f1+f2=4mg
联立上式可得F=
即武警战士施加的水平力为F=
7.如图(a)所示,A物体放在水平面上,动摩擦因数为0.2,物体重10N,设物体A与水平面间的最大静摩擦力为2.5N,若对A施加一个由零均匀增大到6N的水平推力F,请在图(b)中画出A所受的摩擦力FA随水平推力F变化的图线。
答案:
如图所示
解析:
水平推力F≤2.5N之前,物体未动,物体受静摩擦力FA=F。
当F>2.5N后,FA变成滑动摩擦力,其大小为FA=μFN=μG=0.2×10N=2N。
第三章 3
1.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( A )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
解析:
本题考查弹力和摩擦力的方向。
解题关键要明确,弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向沿接触面,M点受到的支持力方向竖直向上,受到的静摩擦力方向沿水平面,A对C错。
N点受到支持力方向垂直MN方向,静摩擦力方向沿MN方向,B、D正确。
2.如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。
现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是( D )
A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木板必须在桌面上做匀加速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧秤示数保持不变
解析:
木块与木板之间存在滑动摩擦力,其大小F=μG木与其运动状态无关,故选D。
3.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( BC )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
解析:
容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力,则水平力F可能不变,选项B、C正确。
4.如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均呈水平。
欲将黑白毛巾分离开来,设每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为( C )
A.2μmgB.4μmg
C.5μmgD.
μmg
解析:
根据受力平衡,黑毛巾有四个面受到摩擦力,平衡时F=f1+f2+f3+f4=μ·
+μ·2
+μ·3
+μ·4
=5μmg,故选C。