2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册 3.3摩擦力 同步作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册
3.3摩擦力 同步作业（解析版）
1．如图所示，搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作用力为，每块砖的质量为，设所有接触面间的动摩擦因数均为，则第一块砖对第二块砖的摩擦力大小为（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上。用F向左拉动B，使它以速度v运动，这时弹簧秤的示数为T。下面说法正确的是（　　）
A．地面受到的滑动摩擦力的大小等于T
B．木块A受到的滑动摩擦力的大小等于T
C．若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小等于2T
D．若2F的力作用在木板上，木块A所受摩擦力的大小等于2T
3．如图所示为一水平传送带，当传送带静止时，一物体以一定的初速度在传送带上滑动，设它受到的摩擦力大小为f1；当传送带上表面水平向左运动时，该物体仍以一定的初速度在传送带上滑动，设它受到的摩擦力大小为f2，则f1和f2的大小关系是（　　）
A．f1＝f2 B．f1>f2 C．f14．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．滑动摩擦力总小于静摩擦力
B．物体相互接触且相对静止时，一定存在静摩擦力
C．物体所受滑动摩擦力的方向一定与该物体的运动方向相反
D．两物体间若存在摩擦力，则此两物体间也同时存在弹力
5．如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，小木块A置于报纸或塑料纸上。已知小木块与报纸间的动摩擦因数为0.5，小木块与塑料纸间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g=10 m/s2。在用力匀速抽出报纸B的过程中，观察到弹簧秤的示数为5.0 N，若将报纸换为塑料纸，并加速抽出塑料纸B，弹簧秤的示数大小（　　）
A．一定大于5.0 N B．一定等于5.0 N C．一定大于3.0 N D．一定等于3.0 N
6．如图，重 50N 的物体在水平面上向右运动，同时受到一个水平向左的 F = 8N 的恒力作用，物体和水平面间的动摩擦因数为 0.2，取水平向右为正方向，则该物体所受的摩擦力 f 随时间t 变化的关系图像为（　　）
A．B．C．D．
7．如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如图所示），若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。当纸板相对香皂盒运动时，纸板所受滑动摩擦力的大小是（　　）
A．μm1g B．μm2g C．μ（m1+m2）g D．μ（2m1+m2）g
8．小明做了这样的实验：手沿水平方向将物理书压在竖直墙壁上，使书保持静止，如图所示。之后调整压力大小使书沿墙壁匀速下滑，再逐渐增大压力直至书再次静止在墙壁上。书沿墙壁匀速竖直下滑过程中，如果小明手的推力是F，书所受的重力为G，书与墙壁之的动摩擦因数是μ，那么书受到的摩擦力是（　　）
A．μF B．μG C．μ（F-G） D．μ（F+G）
9．物体放置在粗糙水平面上，受到两个同一直线上的推力作用而处于静止状态，其中F1=8N，方向水平向右，F2=18N，方向水平向左，若撤去F2，则物体受到的摩擦力为（　　）
A．10N，向左 B．10N，向右
C．8N，向左 D．8N，向右
10．用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ，有如图所示的两种装置。已知A、B的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．甲图装置中只有匀速拉动A，才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
B．乙图装置中只有匀速拉动A，才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
C．甲图装置中当A被拉动时，A对B的摩擦力方向向左
D．乙图装置中当A被拉动时，A对B的摩擦力方向向左
11．人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是（　　）
A．人受的摩擦力的是滑动摩擦力
B．人受的摩擦力的方向是向下的
C．人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大
D．人握旗杆用力增大，并不会使人受的摩擦力也增大
12．所受重力为200N的木箱放在水平地板上，至少要用65N的水平推力才能使它从原地开始运动，木箱从原地移动以后，用60N的水平推力就可以使木箱继续作匀速直线运动，由此可知（　　）
A．木箱与地板之间的最大静摩擦力为60N
B．木箱所受的滑动摩擦力为65N
C．木箱与地板之间的动摩擦因数等于0.3
D．如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为60N
13．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之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2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=4N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，则力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小分别为（　　）
A．12.5N，15N B．8N，8N
C．8N，12N D．8N，4N
14．如图所示，以水平力压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因素为，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于（重力加速度为g）（　　）
A． B． C． D．
15．如图甲所示，在探究摩擦力的实验中，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．木箱所受的滑动摩擦力大小为15N B．木箱所受的滑动摩擦力大小为16N
C．木箱与地面间的动摩擦因数 D．木箱与地面间的动摩擦因数
16．国际拔河比赛规定，每个队由8名运动员组成，按8名运动员体重的总和，分成若干重量级别，同等级别的两个队进行比赛。还规定，运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。
(1)竞赛为什么要作出上述规定？试从物理学的角度进行说明。
(2)专业的拔河运动员在拔河时身体向后倾倒，跟地面的夹角很小，为什么要这样做？请从物理原理上分析说明。
17．水平地面上静止放着一个重200N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，现受到受到一个水平向右的拉力F。求：
(1)画出物体的受力示意图；
(2)地面对物体的支持力大小；
(3)当F为30N和80N时，物体受到的摩擦力分别为为多少？最大静摩擦力等于滑动摩擦力
18．某同学利用如图实验装置测量物体间的动摩擦因数，用弹簧测力计测得物体A重40N，物体B重20N，按图组装好装置，物体B被水平力拉出A稳定后弹簧测力计读数为4N。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取）
(1)测AB间的滑动摩擦力时，B是否需要匀速拉出。简述理由；
(2)测得AB间的动摩擦因数为多少；
(3)若B与地面间的动摩擦因数，水平拉力F至少为多少。
19．如图所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力、的作用，其中，。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)木块所受的摩擦力的大小和方向。
(2)当只将撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向。
(3)若撤去的力不是而是，求木块受到的摩擦力的大小和方向。
20．新冠肺炎的传染性很强，为了有效防控病毒传播，有些地方启用机器人完成送餐服务，事先设置好路线、安放好盛有食物的餐盘，机器人就会稳稳地举着托盘，到达指定的送餐位置，如图所示。若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距x=51m的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小a1=2m/s2，速度达到v=2m/s后匀速运动一段距离，然后匀减速运动到静止，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐过程用时t=31s。若载物平台呈水平状态，食物和餐盘的总质量m=2kg，餐盘与平台无相对滑动，g取10m/s2，试求：
（1）机器人加速过程中的位移大小；
（2）匀速运动持续的时间；
（3）匀速运动过程中平台对餐盘的支持力FN和摩擦力Ff大小。
参考答案
1．D
【详解】
先把5块砖看作一个整体：5块砖的总重力是，两边的压力相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力与两边的摩擦力之和相等；故两边的砖块1和5各受到的摩擦力作用，且方向竖直向上；对于第一块砖（1号）：受到砖卡向上的摩擦力作用，大小为；自身向下的重力作用，大小为；根据平衡力知识，它（1号）还受到2号砖对它向下的摩擦力作用，大小为；根据力的作用是相互的，1号砖对2号砖的摩擦力大小为方向向上，也就是方向向上；D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．对B根据平衡条件，地面对B的滑动摩擦力的大小为
根据牛顿第三定律
A错误；
B．根据平衡条件，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于T，B正确；
C．根据平衡条件，若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小等于T，C错误；
D．若2F的力作用在木板上，木块的正压力不变，木块A所受摩擦力的大小等于T，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
由题意可知，当传送带静止时，物体受到是滑动摩擦力，而当传送带向左运动时，物体在传送带上滑动，仍受到向左的滑动摩擦力，因此两者大小相同，方向相同。
故选A。
4．D
【详解】
A．静摩擦力总小于等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故滑动摩擦力不一定会小于静摩擦力，A错误；
B．物体间要存在静摩擦力，除了相互接触且相对静止外，还要满足接触面要粗糙、要有相对运动趋势的条件，B错误；
C．物体所受滑动摩擦力的方向一定与该物体和接触面的相对运动方向相反，与运动方向不一定相反，C错误；
D．两物体间有弹力是产生摩擦力的前提，故存在摩擦力时，两物体间也同时存在弹力，D正确。
5．D
【详解】
在将报纸上，B加速或匀速抽出，小木块A受到的都是滑动摩擦力，即
将报纸换为塑料纸，同理可得
故选D。
6．C
【详解】
刚开始物体做减速运动，摩擦力为滑动摩擦力，即
方向与速度方向相反向左，等到物体减速到0，由于
所以物体会保持静止，此时摩擦力为静摩擦力，故为8N方向向右。
故选C。
7．D
【详解】
纸板上表面受到的摩擦力
纸板下表面受到的摩擦力
两个摩擦力都与运动方向相反，因此纸板所受滑动摩擦力的大小
故选D。
8．A
【详解】
由于书本下滑，受到的是滑动摩擦力，大小为
而水平方向上受力平衡
因此
故选A。
9．C
【详解】
木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有，物体处于静止状态，说明物体受到的最大静摩擦力大于10N，撤去F2后，外力F1=8N，方向水平向右，其值小于最大静摩擦力，物体仍处于平衡状态，所以此时摩擦力大小为8N，方向向左，故ABD错误，C正确。
故选C。
10．B
【详解】
A．不管怎么拉动A，物体B都是静止的，所以对B根据二力平衡，弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小。A错误；
B．只有匀速拉动A，拉力才等于A受到的滑动摩擦力，B正确；
C．当A被拉动时，B相对于A向左运动，则A对B的摩擦力向右，C错误；
D．当A被拉动时，B相对于A向左运动，则A对B的摩擦力向右，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．手与旗杆间不发生相对滑动，所以人受的是静摩擦力，A错误；
B．人握住旗杆匀速上爬时，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，B错误。
CD．手握旗杆的力越大，只是人受到的最大静摩擦力越大，但静摩擦力的大小始终等于重力大小，不变，C错误D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．因为至少要用65N的水平推力才能使它从原地开始运动，则木箱与地板之间的最大静摩擦力为65N，选项A错误；
B．用60N的水平推力就可以使木箱继续作匀速直线运动，则木箱所受的滑动摩擦力为60N，选项B错误；
C．木箱与地板之间的动摩擦因素等于
选项C正确；
D．如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，则木箱不动，摩擦力为静摩擦力，则木箱所受的摩擦力大小为20N，选项D错误。
故选C。
13．C
【详解】
弹簧的弹力
B物体所受最大静摩擦力
力F作用后，对木块B进行受力分析可知
因此B物体仍静止不动，所受摩擦力大小
弹簧对A的弹力不变，因此A所受摩擦力大小
故选C。
14．BD
【详解】
AB．由于物体匀速下滑，因此在竖直方向上合外力为零，所以有
A错误B正确；
CD．根据滑动摩擦力的大小有
即
C错误D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
AB．由图乙可知，木箱受的滑动摩擦力大小为15N，A正确，B错误；
CD．根据
解得木箱与地面间的动摩擦因数
C正确，D错误。
故选AC。
16．(1)见解析；(2)见解析
【详解】
(1)拔河的胜负取决于双方所受地面的最大静摩擦力的大小。由最大静摩擦力的计算公式，可知可以通过增大静摩擦系数μ或者正压力FN两条途径增大最大静摩擦力，所以竞赛作出上述规定是为了使最大静摩擦力大致相同。
(2)拔河时身体后倾是为了保持重心靠后稳固自己的身体，方便更好发力，跟地面的夹角很小，可以使地面对腿的支持力沿水平方向的分力越大，从而对绳子产生更大的拉力。
17．(1)；(2)200N；(3)30N，40N
【详解】
(1)物体的受力分析示意图如图所示
(2)竖直方向物体所受的重力与支持力为一对平衡力，即地面对物体的支持力大小为
(3)因物体最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，即
F为30N时，拉力小于最大静摩擦力，物体处于静止状态，受到的静摩擦力为
方向水平向左；
F为80N时，拉力大于最大静摩擦力，物体处于运动状态，受到的滑动摩擦力为
方向水平向左。
18．(1)不需要，理由见解析；(2)；(3)
【详解】
(1)滑动摩擦力大小与物体运动状态无关，与正压力成正比，以A物体为研究对象，B物体的运动状态不会影响A物体所受的滑动摩擦力大小，故不需要匀速拉B物体。
(2)以A物体为研究对象，水平方向受到向左的弹簧弹力和向右的滑动摩擦力，根据水平方向二力平衡，有
代入数值可解得
(3)以B物体为研究对象，水平方向受到向左的两个摩擦力和向右的拉力，根据水平方向三力平衡，有
代入数值可解
19．(1)，方向向左；(2)摩擦力大小为6N，方向向右；(3)摩擦力为8N，方向向左。
【详解】
物体所受最大静摩擦力为
(1)因为
所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力，故有
方向向左；
(2)因为最大静摩擦力
物体没动，所以摩擦力大小为6N，方向向右；
(3)因为，物体相对水平面向右滑动，摩擦力为8N，方向向左。
20．(1)1m；(2)20s；(3)20N，0
【详解】
（1）加速过程位移
（2）设机器人减速时的加速度大小为，匀速的时间为，则由题可知
解得
（3）平台对餐盘的支持力
平台对餐盘的摩擦力