3.2摩擦力课时作业—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word含答案）

人教版高一物理必修第一册课时作业
2 摩擦力
一、单项选择题
1、如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,某一时刻,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是 ( )
A.若v1B.若v1C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
2、下列有关静摩擦力的说法正确的是(　　)
A.同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互平行
B.静摩擦力与压力成正比
C.静摩擦力的方向可能与运动方向垂直
D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反
3、如图所示,木块质量为2 kg,放在水平地面上,在F=6 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1 m/s。则下列说法中正确的是(重力加速度g取10 m/s2)（ ）
A.以2 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为12 N
B.当木块做匀速直线运动时,它与水平地面间的动摩擦因数为0.3
C.当用8 N的水平拉力使木块运动时,木块受到的摩擦力为8 N
D.将水平拉力F撤去后,木块运动得越来越慢,木块受到的摩擦力越来越小
4、如图所示,白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,未拉动,对这个情景受力分析正确的是(　　)
A.磁钉受到向右的摩擦力
B.磁钉受到向左的摩擦力
C.彩纸受到白板向左的摩擦力
D.白板受到地面向右的摩擦力
5、如图所示,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,设每一木块的重力为100 N,则两木块间的摩擦力大小为( )
A.100 N B.50 N
C.10 N D.0
6、如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是（ ）
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C.B受到的摩擦力沿传送带向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
7、物体的质量为1kg,置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,物体以一定的初速度v0向右滑行,同时受到一个水平向左的大小恒为F0=1 N的作用力,则反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是图中的(取向右为正方向,g取10 m/s2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)
8、木块A、B分别重50 N和60 N,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1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,施加水平拉力作用后,下列判断正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B所受摩擦力大小是9 N
D.木块B所受摩擦力大小是7 N
二、多项选择题
9、如图所示，人用手握住一个油瓶，并确保能使油瓶静止在竖直方向上，以下说法中正确的是( )
A．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力就会越大
B．手握得越紧，油瓶与手之间的动摩擦因数就会越大
C．手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大
D．往油瓶里添油，油瓶受的摩擦力会增大
10、物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力Ff的大小和方向为(　　)
A.F1>F2时,Ff=F1-F2,方向水平向右
B.F1C.F2=F1时,Ff=0
D.根据摩擦力计算公式可知,Ff为定值μmg
11、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5 kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff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15 N
B.木箱所受的滑动摩擦力大小为16 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.3
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.32
12、如图所示,C是水平地面,A、B是两块长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
13、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(　　)
A．木块B所受摩擦力大小是9N
B．木块B所受摩擦力大小是7N
C．木块A所受摩擦力大小是12.5N
D．木块A所受摩擦力大小是8N
三、非选择题
14、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。该同学在实验中主要操作有:
A.用弹簧测力计测出木块A的重力为G=6.00 N
B.用弹簧测力计测出木板B的重力为G'=9.25 N
C.按图甲所示安装器材,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,并即刻读出弹簧测力计的示数
甲
乙
(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 。
(2)按正确方法重新操作,弹簧测力计的示数如图乙所示,读数为
N。
(3)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 。
14.如图所示,A物体重力为20 N,B物体重力为10 N,力F竖直向下,A与水平面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)F=0时由静止释放B物体,此时A受什么摩擦力 大小如何
(2)F=10 N时由静止释放B物体,此时A受什么摩擦力 大小如何
(3)若要使A匀速运动,所加力F的大小是多少
15、某同学在做测定木块和木板间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案:
方案A:木板水平固定,通过弹簧测力计水平拉动木块,如图(a)所示;
方案B:木块固定,通过细线水平拉动木板,如图(b)所示。
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是 。
(2)该实验中应测量的物理量是
(3)除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200 g的配重若干个。该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力(g=10 m/s2),并记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
配重(个数) 0 1 2 3 4
弹簧测力计读数/N 0.50 1.00 1.50 1.80 2.50
木块重/N 2
请根据表中的数据在给出的坐标纸上作出木块所受摩擦力和压力的关系图像;由图像可得出木块和木板间的动摩擦因数是 。
16、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。
18、如图所示,质量为2 kg的物体放在水平地面上,用原长为8 cm的轻弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度为11 cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧长度为10.5 cm,已知弹簧的劲度系数为200 N/m,g=10 m/s2。求:
(1)物体所受的最大静摩擦力大小;
(2)物体所受的滑动摩擦力大小;
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
答案与解析
1.B
解析：若v1v2,货物A相对汽车B向左滑动,受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力,选项C、D错误。
2.C
解析：同一接触面上的弹力和摩擦力相互垂直,故A错误;静摩擦力的大小与压力无关,故B错误;静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度,故C正确;静摩擦力的方向与物体运动方向无关,但一定与相对运动趋势方向相反,故D错误。
3.B
解析：以2 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受力平衡,f=F,则木块受到的摩擦力大小为6 N,选项A错误;当木块做匀速直线运动时,它与水平地面间的动摩擦因数为μ==0.3,选项B正确;当用8 N的水平拉力使木块运动时,木块受到的摩擦力仍为6 N,选项C错误;将水平拉力F撤去后,木块运动得越来越慢,但木块受到的摩擦力不变,选项D错误。故选B。
4.C
解析：对磁钉分析可知,磁钉没有相对彩纸的运动趋势,故磁钉不受摩擦力,故A、B错误;对磁钉和彩纸整体分析可知,磁钉和彩纸相对于白板有向右运动的趋势,故彩纸受到白板向左的摩擦力,故C正确;对磁钉、彩纸、白板三者整体分析可知,整体相对地面有向右运动的趋势,故白板受到地面向左的摩擦力,故D错误;故选C。
5.D
解析：设每一块木块的重力为mg,两块木板对木块的摩擦力大小均为f1,两块木块之间的摩擦力大小为f2,根据平衡条件,对整体有2f1=2mg,得f1=mg;对A木块有f1+f2=mg,解得f2=0,即两木块间的摩擦力大小为0,故D正确,A、B、C错误。
6.B
解析：A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力,B正确,C、D错误。
7.C
解析：物体首先受到滑动摩擦力,大小f=μmg=2 N,方向水平向左,物体做匀减速直线运动,当速度减为0,由于F0=1 N,小于最大静摩擦力的大小2 N,因此物体不会再运动,此时物体受到的摩擦力为静摩擦力,大小等于1 N,方向向右。故选C。
8、C
解析：未加水平拉力时,木块A、B均受力平衡,弹簧弹力为:F1=kx=400×0.02N=8N,所受静摩擦力等于弹簧的弹力;木块B与地面间的最大静摩擦力为:FfBmax=μGB=0.25×60N=15N;木块A与地面间的最大静摩擦力为:FfAmax=μGA=0.25×50N=12.5N;施加水平拉力后,对木块B有:F+F19、CD
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。
10、AC
解析：当F1>F2时,物体有向左的运动趋势,故Ff方向为水平向右,根据平衡条件可知Ff=F1-F2,选项A正确;当F111、AC
解析：由图乙可知,木箱受的滑动摩擦力大小为15N,最大静摩擦力大小为16N,A正确,B错误;根据Ff=μFN,FN=mg,解得木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.3,C正确,D错误。
12、BD
解析：先以A为研究对象,A不受摩擦力,否则它不可能做匀速直线运动,则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零,故选项B、D正确。
13、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。
三、非选择题
14、 答案：(1)B D
(2)2.10
(3)0.35
解析：(1)要测量木块A和木板B之间的动摩擦因数,由μ=,可知需要知道滑动摩擦力的大小和A对B的压力大小,而A对B的压力大小和A的重力相等,所以需要知道A的重力,B的重力没有用,所以不需要知道B的重力,多余的步骤是B;弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,当物体刚开始运动时,示数不稳定,此时读数误差较大,正确的做法应该是:松开按住木块和木板的手,让其运动,待木块静止后读出弹簧测力计的示数,故步骤D错误。
(2)弹簧测力计的读数为2.10 N。
(3)木块A和木板B之间的动摩擦因数μ===0.35。
15. 答案： (1)滑动摩擦力 8 N
(2)静摩擦力 10 N
(3)5 N
解析：(1)F=0时,A所受最大静摩擦力为F静max=μmAg=8N,此时mBg>F静max,故A将运动,A所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为F滑=μmAg=8N;
(2)当F=10N时,A所受最大静摩擦力为F静max'=μ(F+mAg)=12N,此时mBg(3)若A匀速运动,此时滑动摩擦力大小等于B的重力大小,故此时有:μ(mAg+F)=mBg,代入数据得:F=5N。故所加力F的大小是5N。
16、答案：(1)B
(2)木块的重力、木块和木板间的摩擦力
(3)见解析图 0.25
解析：(1)方案A:利用二力平衡条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小,但要控制木块做匀速直线运动,操作较为困难。方案B:无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于平衡状态,拉力等于摩擦力,而且无论拉木板的速度多大,摩擦力都一样,所以容易操作,误差小。故方案B更合理。
(2)根据Ff=μFN得μ==,所以要测量木块的重力G、木块和木板间的摩擦力Ff。
(3)如图所示
根据Ff=μFN得μ===0.25。
17、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。
18、答案：(1)6 N
(2)5 N
(3)0.25
解析：(1)弹簧的长度为11 cm时,弹簧的拉力为
F1=kx1=200×0.03 N=6 N
则最大静摩擦力大小为6 N。
(2)弹簧的长度为10.5 cm时,弹簧的拉力为
F2=kx2=200×0.025 N=5 N
物体匀速前进时,由二力平衡条件可知滑动摩擦力为f=F2=5 N。
(3)物体与地面间的动摩擦因数μ====0.25。