高中物理人教必修一3. 摩擦力解析版

1、人教版高一物理必修第一冊(cè)課堂同步精選練習(xí)3.2 摩擦力（解析版）一、選擇題（本題共16小題，每小題4分，滿分64分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有一個(gè)或一個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。）1.（多選）關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是()A.靜摩擦力有最大值,說(shuō)明靜摩擦力的值在一定范圍內(nèi)是可變的B.靜止物體受到的摩擦力一定是靜摩擦力C.靜摩擦力的方向可能與其運(yùn)動(dòng)方向相同D.運(yùn)動(dòng)的物體可能受靜摩擦力作用【答案】ACD【解析】靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力,則靜摩擦力在零與最大值之間,故A正確。物體正在從粗糙的斜面上滑下,物體受到滑動(dòng)摩擦力,而斜面也受到物體的

2、滑動(dòng)摩擦力,但斜面卻是靜止的,故B錯(cuò)誤。靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,故C正確。運(yùn)動(dòng)的物體也可能產(chǎn)生靜摩擦力,比如在水平路面上,汽車啟動(dòng)時(shí),車廂底板上的物體會(huì)受到靜摩擦力作用,故D正確。2.下列關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法,正確的是()A.兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間一定有靜摩擦力作用,并且受靜摩擦力作用的物體一定靜止B.靜摩擦力方向總與物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反C.靜摩擦力的大小可以用公式f=FN直接計(jì)算D.在壓力一定的條件下靜摩擦力的大小是可以變化的,但有一個(gè)限度【答案】D【解析】靜摩擦力存在于相對(duì)靜止的物體間,但兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間不一定有靜摩擦力作用,A錯(cuò)誤;靜摩擦力的方向總與物體的相對(duì)運(yùn)

3、動(dòng)趨勢(shì)方向相反,B錯(cuò)誤;靜摩擦力的大小不可用f=FN計(jì)算,但最大靜摩擦力可以用f=FN計(jì)算,在認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力時(shí),在壓力一定的情況下,靜摩擦力的大小可以隨其他力而變化,但最大值為fmax=FN,故C錯(cuò),D正確。3.如圖所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F1=10 N,F2=2 N。若撤去力F1,則木塊在水平方向上受到的摩擦力為() A.2 N,方向向右 B.6 N,方向向右C.2 N,方向向左 D.零【答案】A【解析】未撤去F1前,木塊靜止,說(shuō)明木塊所受的靜摩擦力f靜=F1-F2=8 N,方向向左,即最大靜摩擦力f

4、max8 N。當(dāng)撤去F1后,木塊在F2作用下有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),桌面給木塊的靜摩擦力方向變?yōu)橄蛴?大小與F2相等,即f靜=F2=2 N。恰好在靜摩擦力的范圍之內(nèi)(0f2C. f1向下, f2向上,且f1f2 D. f1向上, f2向上,且f1=f2【答案】D【解析】運(yùn)動(dòng)員無(wú)論是勻速上爬,還是勻速下滑,在豎直方向上只受到兩個(gè)力重力和摩擦力,且二力等大、反向。即兩種情況下運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力大小相等,方向均是豎直向上的,故D選項(xiàng)正確。8.關(guān)于由滑動(dòng)摩擦力公式f=N推出的=fN,下列說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)摩擦因數(shù)與摩擦力f成正比, f越大,越大B.動(dòng)摩擦因數(shù)與正壓力N成反比,N越大,越小C. 與f成正比

5、,與N成反比D. 的大小由兩物體接觸面的情況及其材料決定【答案】D【解析】與兩個(gè)物體的材料和兩物體接觸面的情況有關(guān),與f、N均無(wú)關(guān)。9.如圖所示,質(zhì)量為m的物體A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物體A在上滑過(guò)程中受到的力有() A.向上的沖力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力C.重力、對(duì)斜面的正壓力、沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力、下滑力【答案】B【解析】地球表面附近的一切物體均受重力,故物體必受重力;物體與斜面相互擠壓,故斜面對(duì)物體一定有支持力,方向垂直于斜面向上;物體相對(duì)于粗糙斜面向上滑動(dòng),與斜面間有摩擦力,摩擦力阻礙物體間的相對(duì)滑

6、動(dòng),物體一定受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力;物體依靠慣性運(yùn)動(dòng),沒(méi)有向上的沖力,也找不到施力物體,重力有使物體下滑的趨勢(shì),無(wú)下滑力,同樣也找不到施力物體。10.如圖所示,物體A受到摩擦力的是() A.物體A沿粗糙豎直墻面向下運(yùn)動(dòng)B.物體A沿光滑的斜面向上運(yùn)動(dòng)C.物體A隨物體B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)D.物體A在斜面上靜止【答案】D【解析】A圖中,物體A與墻面接觸,接觸面粗糙,但無(wú)擠壓(無(wú)彈力),無(wú)摩擦力;B圖中斜面光滑,無(wú)摩擦力;C圖中,物體A與物體B以相同速度一起勻速運(yùn)動(dòng),物體A與物體B間無(wú)摩擦力;D圖中物體A與斜面間有摩擦力。故選D。11.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

7、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?，F(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)應(yīng)等于() F2+GF1 B.F2F1 C.GF1 D.F1+GF2【答案】A【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=F1解得:=F2+GF112.（多選）如圖所示,A、B兩物體疊放在水平面上,水平力F作用在A上,使兩者一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是() A.由于A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A、B間無(wú)摩擦力B.B對(duì)A的靜摩擦力大小為F,方向向左C.地面對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力的大小為F,方向向左D.B物體受到

8、了向右的靜摩擦力和向左的滑動(dòng)摩擦力【答案】BCD【解析】以A為研究對(duì)象,它和B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō)它們之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),它受到了一個(gè)向右的水平拉力,它一定還要受到一個(gè)向左的水平力與拉力F平衡,而A只與B有接觸,故B給A一個(gè)水平向左的靜摩擦力與F平衡,A一定要對(duì)B施加一個(gè)向右的靜摩擦力,B做勻速直線運(yùn)動(dòng),它在水平方向上一定要受到一個(gè)向左的力來(lái)與A對(duì)B的靜摩擦力平衡,B是在水平面上運(yùn)動(dòng),顯然,地面給B一個(gè)向左的滑動(dòng)摩擦力。綜上所述,B、C、D三選項(xiàng)均正確。13.一物塊m在水平力拉動(dòng)下,沿靜止的水平傳送帶由A端運(yùn)動(dòng)到B端,如圖甲所示,這時(shí)所受摩擦力為F1;現(xiàn)開動(dòng)機(jī)械讓傳送帶向左勻速傳動(dòng),再次

9、將同樣的物塊m由傳送帶的左端勻速拉動(dòng)到右端,這時(shí)所受摩擦力大小為F2,如圖乙所示。則F1,F2的大小關(guān)系滿足() A.F1=F2 B.F1F2 D.上述三種情況都有可能【答案】A【解析】?jī)煞N情景下,物塊與傳送帶之間均為滑動(dòng)摩擦,只是相對(duì)速度不同而已;由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式F=FN可知,滑動(dòng)摩擦力的大小與相對(duì)速度的大小無(wú)關(guān),故選A。14.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊在質(zhì)量為M的木板上向右滑行,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,已知木板處于靜止?fàn)顟B(tài),那么木板所受地面摩擦力的大小是()A.1Mg B.2mg C.1(m+M)g D.1Mg+2mg【答案】B【解析】木板給物塊的滑

10、動(dòng)摩擦力為2mg,方向水平向左,所以物塊給木板一個(gè)水平向右的摩擦力2mg,因?yàn)槟景屐o止,所以木板所受地面的摩擦力大小為2mg,方向水平向左,故選項(xiàng)B正確。15.(多選)用一水平力F將兩鐵塊A和B緊壓在豎直墻上而靜止,如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是() A.鐵塊B受A給它的摩擦力方向可能向上,也可能向下B.鐵塊B肯定受墻給它的豎直向上的摩擦力C.鐵塊A肯定對(duì)B施加豎直向下的摩擦力D.鐵塊B受墻的摩擦力方向可能向上,也可能向下【答案】BC【解析】只要物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)該物體處于平衡狀態(tài),即此時(shí)一定受到平衡力的作用,故該題中的物體始終保持靜止,利用二力平衡的特點(diǎn)分析即可判斷。

11、對(duì)A受力分析可知,A處于靜止?fàn)顟B(tài),故A受到的合外力為零,在豎直方向上受到豎直向下的重力和B對(duì)A的摩擦力,故B對(duì)A的摩擦力方向肯定是豎直向上;則A對(duì)B的摩擦力方向豎直向下,故A錯(cuò)誤,C正確。對(duì)整體受力分析可知,整體在豎直方向保持靜止,則墻對(duì)B一定有豎直向上的摩擦力,故B正確,D錯(cuò)誤。如圖,在研究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)拉一個(gè)放在水平板上的木塊,部分實(shí)驗(yàn)記錄見(jiàn)表。則實(shí)驗(yàn)中木塊受到的()實(shí)驗(yàn)次數(shù)木塊狀態(tài)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N第1次靜止0.6第5次勻速0.5第10次加速0.9 A.靜摩擦力恒為0.60 N B.靜摩擦力可能大于0.60 NC.滑動(dòng)摩擦力為0.90 N D.滑動(dòng)摩擦力一定小于靜摩擦力【答

12、案】B【解析】當(dāng)木塊保持靜止時(shí),靜摩擦力的大小隨著拉力的變化而變化,故A錯(cuò)誤。當(dāng)拉力為0.60 N時(shí),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),靜摩擦力大小為0.60 N,可知實(shí)驗(yàn)中靜摩擦力可能大于0.60 N,故B正確。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉力為0.50 N 時(shí),木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知滑動(dòng)摩擦力等于0.50 N,故C錯(cuò)誤?；瑒?dòng)摩擦力不一定小于靜摩擦力,比如用0.1 N的力拉物體,物體不動(dòng),靜摩擦力為0.1 N,則滑動(dòng)摩擦力大于靜摩擦力,故D錯(cuò)誤。二、非選擇題 如圖所示,物體A重40 N,物體B重20 N,A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體B用細(xì)繩系住,當(dāng)水平力F=32 N時(shí),才能將A勻速拉出,求接

13、觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 【答案】0.4【解析】以A物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示:則物體B對(duì)其壓力FN2=GB地面對(duì)其的支持力FN1=GA+GB所以A受B的滑動(dòng)摩擦力Ff2=FN2=GBA受地面的摩擦力Ff1=FN1=(GA+GB)又由題意得:F=Ff1+Ff2=(GA+2GB)將F=32 N,GA=40 N,GB=20 N代入解得 =0.4。 馬拉著自重600 N的雪橇在水平冰面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),馬需要用的水平拉力的大小為18 N。若在雪橇上載貨500 kg,馬要用多大的水平力可使雪橇仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)?雪橇和冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?【答案】168 N0.03【解析】雪橇做勻速直線運(yùn)動(dòng),則摩擦力等于馬的拉力,即F1=f由f=N得=fN=18N600N=0.03雪橇和貨物對(duì)冰面的壓力N1=600 N+500 kg10 N/kg=5 600 N若要使雪橇仍做勻速直線運(yùn)動(dòng),則馬的拉力應(yīng)等于摩擦力,則F2=f1=N1=0.035 600 N=168 N。書桌和書柜分別重500 N 和1 500 N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,一同學(xué)用一彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉書桌。(1)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為150 N時(shí),書桌仍靜止,此時(shí)書桌受摩擦力多大?(2)當(dāng)書桌沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為200 N,則書桌與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?(3)該同學(xué)用200 N的力去拉書柜,能拉動(dòng)嗎