解析 瓶子一直静止,因此无论手握得多紧,静摩擦力都始终和重力相等,重力增加,摩擦力增加,A错误,D正确;动摩擦因数只与接触面的材料以及粗糙程度有关,B错误;正压力越大,最大静摩擦力越大,C正确。
B组:等级性水平训练
9. (摩擦力的计算)如图所示,一质量为m的木板置于水平地面上,其上叠放一质量为m0的砖块,今用水平力将木板从砖下抽出,则该过程中木板受到的地面的摩擦力为(已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,砖块与木板间的动摩擦因数为μ2)( )
A.μ1mg C.μ2mg 答案 B
解析 滑动摩擦力的计算公式F=μF压,题中水平地面所受压力的大小为(m0+m)g,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,所以其滑动摩擦力大小为μ1(m0+m)g,故B正确。
10. (摩擦力的计算)(多选)如图所示,木块A、B所受重力分别为50 N和60 N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m,系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,力F作用瞬间( )
B.μ1(m0+m)g D.μ2(m0+m)g
A.木块B所受摩擦力大小是9 N B.木块B所受摩擦力大小是7 N C.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
D.木块A所受摩擦力大小是8 N 答案 AD
解析 力F作用瞬间,弹簧弹力不变,弹簧弹力大小F弹=kx=400×0.02 N=8 N,F弹<μGA=12.5 N,所以木块A所受摩擦力大小fA=F弹=8 N,C错误,D正确;F+F弹<μGB=15 N,所以木块B所受摩擦力大小fB=F弹+F=8 N+1 N=9 N,A正确,B错误。
11.(动摩擦因数的测定)某同学用图a所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图b中弹簧秤的示数读出(桌面水平且光滑)。
砝码的质量m/kg 滑动摩擦力f/N
0.05 2.15 0.10 2.36 0.15 2.55 0.20 f4 0.25 2.93
回答下列问题: (1)f4=________ N。
(2)在图c的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线。
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f=__________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________。
(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________。(保留两位有效数字)
答案 (1)2.75 (2)图见解析 (3)μ(M+m)g μg (4)0.40
解析 (1)由图b可以看出,弹簧秤的指针在2.70和2.80之间,读数为2.75 N。 (2)在图中确定m=0.05 kg和m=0.20 kg时的点,通过描点后,画图如图所示。
(3)木块受到的是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力的计算公式可得,f=μ(M+m)g;所以f-m图线的斜率为:k=μg。
2.93-2.15k3.9
(4)由图像可以得出斜率为k==3.9,所以μ=g=9.8≈0.40。
0.25-0.0512. (摩擦力的计算)如图所示,一个质量为M=2 kg的物体静止放在粗糙水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为m0=0.1 kg的小桶相连,已知M受到的最大静摩擦力Fmax=4.5 N,细绳水平,滑轮上的摩擦不计,g取10 N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小。
(1)只挂m0时;
(2)只挂m0但在M上再放一个M′=3 kg的物体时; (3)在桶内加入m1=0.33 kg的砂子时; (4)在桶内加入m2=0.5 kg的砂子时。 答案 (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N
解析 (1)因为m0g=1 N (2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,仍受静摩擦力,F2=F1=m0g=1 N。 (3)因为(m0+m1)g=4.3 N (4)因为(m0+m2)g=6 N>Fmax,故物体运动,受到滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力F4=μFN=μMg=4 N。