3.3摩擦力 同步练习-2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册（word含答案）

第三章相互作用第三节摩擦力高一物理上学期必修第一册课后练习基础过关（教科版2019）
练习
一、单选题，共12小题
1．如图所示，质量为1kg的物体在3N的水平拉力F作用下，向右做直线运动。物体与水平面的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，则物体所受摩擦力大小是（　　）
A．0.2N B．2N C．0.6N D．3N
2．如图所示，白板水平放置在地面上，在白板上用磁钉吸住-张彩纸， 向右轻轻拉彩纸，未拉动，下列说法正确的是（　　）
A．磁钉受到向右的摩擦力 B．磁钉受到向左的摩擦力
C．白板受到地面向左的摩擦力 D．白板受到地面向右的摩擦力
3．如图所示，一倾角为45°的斜面靠在墙角处（地面粗糙），为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是（　　）
A．铁球一定受墙水平向左的弹力 B．铁球可能受墙水平向左的弹力
C．斜面体一定受到地面对它的静摩擦力 D．斜面体不一定受铁球垂直于斜面向下的弹力
4．关于摩擦力下列说法中正确的是（ ）
A．静止的物体不可能受到滑动摩擦力 B．运动的物体受到的一定是滑动摩擦力
C．摩擦力的方向一定与弹力方向垂直 D．摩擦力一定是阻力
5．在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是（　　）
A．甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力
B．乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力
C．乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力
D．甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力
6．如图所示，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子静止。下列说法正确的是（　　）
A．手握的力越大，瓶子受到手的摩擦力越大
B．瓶子受到手的摩擦力的大小不随手握的力大小而改变
C．如果手拿着瓶子水平匀速运动，则摩擦力消失
D．如果瓶子上有油，但仍保持静止，摩擦力减小
7．如图所示，在水平面上有一个质量为2.0kg的物体A，正在向右运动，运动过程中还受到一个水平向左、大小为10N的外力的作用，则物体所受的滑动摩擦力为（接触面间动摩擦因数为0.5，取g＝10N/kg）（　　）
A．10N，向右 B．10N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左
8．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．静摩擦力可以是动力，滑动摩擦力一定是阻力
B．运动着的物体可能受静摩擦力作用
C．相互接触的物体间正压力增大，摩擦力一定增大
D．滑动摩擦的方向总是与物体的运动方向相反
9．某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上。将一质量m＝3.75 kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像。有关这个实验的几个说法，其中正确的是（g取10 m/s2）（　　）
A．0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用
B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大
C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.8
D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11
10．最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头。这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板。当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左
B．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左
C．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零
D．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零
11．图甲是某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到物块受到摩擦力随时间变化的关系如图乙。则有（　　）
A．要得到图乙中的图像必须匀速拉动木板
B．从时刻开始物块与木板间就发生了相对滑动
C．向左拉动木板时，木板上下两面的受到的摩擦力方向相反
D．向左拉动木板时，木板上下两面的受到的摩擦力大小可能相等
12．如图所示，A、B是粗糙水平面上的两点，O、P、A三点在同一竖直线上，且OP=L，在P点处固定一光滑的小立柱，一小物块通过原长为L0的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B点（弹性轻绳处于弹性限度内），由静止释放后，小物块沿地面运动通过A点，若L0>L，则在小物块从B运动到A的过程中（　　）
A．小物块受到的滑动摩擦力保持不变
B．小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小
C．小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大
D．小物块受到的滑动摩擦力先减小后增大
二、多选题，共4小题
13．关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触且发生相对运动的物体间可能产生滑动摩擦力
B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力
C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力
D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
14．如图所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为Fb=10N，Fc=5N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以下说法正确的是（　　）
A．B对C的摩擦力方向水平向右
B．C与地面的摩擦力大小为5N
C．B与C之间的摩擦力大小为5N
D．A与B的接触面可能是粗糙的
15．下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是（　　）
A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
B．放在桌子上的书本对桌面的压力，是由于桌面发生形变而产生的
C．静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同
D．滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
16．如图所示，物体和传送带以相同的速度匀速向上运动，则物体所受摩擦力（　　）
A．一定为静摩擦力 B．一定为滑动摩擦力
C．方向与物体运动方向相反 D．方向与物体运动方向相同
三、填空题，共2小题
17．判断下列说法的正误．
（1）有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力．（____）
（2）摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直．（____）
（3）摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．（____）
（4）一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力．（____）
（5）物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比．（____）
18．对摩擦力的理解
（1）静摩擦力：受静摩擦力的物体_______静止，只是两物体接触面保持_______。
例如：在倾斜传送带上匀速传送的物体，虽然运动，但受静摩擦力。（如图）
（2）滑动摩擦力：受滑动摩擦力的物体______运动，而是两物体发生______。
例如：把A物体抽出来，B物体受到了滑动摩擦力却没有运动。（如图）
四、解答题，共2小题
19．用一根长20 cm、劲度系数k＝200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7 cm时，木块在桌面上做匀速运动。求：
(1)木块受到的最大静摩擦力多大？
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？
(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时，木块受到的摩擦力如何变化？（g＝10 m/s2）
20．如图甲所示一静止在水平面上的物体，质量为2kg，在水平弹簧作用下，2s末开始缓慢滑动，此时弹簧伸长了6cm。弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：
(1)弹簧的劲度大小；
(2)物体与地面间的摩擦因数。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
物体所受摩擦力大小为
故选B。
2．C
【详解】
AB．对磁钉分析可知，磁钉没有相对彩纸的运动趋势，不受摩擦力，AB错误。
CD．对整体分析可知，整体有向右的运动趋势，故白板受到地面向左的摩擦力，D错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
ABD．铁球一定受到水平F和竖直向下的重力作用，铁球平衡，所以铁球还受到垂直斜面向上的弹力，这三个力如果平衡，铁球和墙之间就不存在弹力，如果不平衡，铁球和墙之间就有弹力；根据牛顿第三定律，铁球对斜面有垂直斜面向下的弹力，故AD错误，B正确；
C．斜面虽然挤压墙壁，但相对地面没有运动趋势，所以斜面不受静摩擦力，故C错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．静止的物体也可能受到滑动摩擦力，例如物体在地面上滑动，静止的地面受滑动摩擦力，选项A错误；
B．运动的物体受到的不一定是滑动摩擦力，例如随水平传送带做加速运动的物体受静摩擦力，选项B错误；
C．摩擦力的方向一定与弹力方向垂直，选项C正确；
D．摩擦力可以是阻力，也可以是动力，选项D错误。
故选C。
5．C
【详解】
AD．因为行李箱m随输送带一起匀速运动，行李箱处于平衡状态，故行李箱在水平方向不受摩擦力，AD错误；
BC．行李箱m随输送带一起匀速运动，行李箱处于平衡状态，所以行李箱受到沿斜面向上的摩擦力，B错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
AD．瓶子受到静摩擦力作用，处于平衡状态，则静摩擦力与重力相互平衡，手握的力越大，压力越大，只是增大了最大静摩擦力，不会改变静摩擦力，如果瓶子上有油，但仍保持静止，摩擦力仍与重力平衡，故AD错误；
B．由平衡可知，静摩擦力与重力相互平衡，即瓶子受到手的摩擦力的大小不随手握的力大小而改变，故B正确；
C．如果手拿着瓶子水平匀速运动，由平衡可知，静摩擦力与重力相互平衡，故C错误。
故选B。
7．B
【详解】
物体所受的滑动摩擦力为
方向向左。
故选B。
8．B
【详解】
A．摩擦力可以是动力，也可以是阻力，如把物体无初速度的放在匀速运动的传送带上，物体受滑动摩擦力，与运动方向相同，为动力，A错误；
B．静摩擦力是与相对运动趋势方向相反，故运动的物体之间可以受到静摩擦力作用，比如随着倾斜传送带匀速上升的货物，B正确；
C．相互接触的物体间正压力增大，最大静摩擦力增大，摩擦力不一定增大，C错误；
D．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，可以与物体的运动方向相同，D错误。
故选B。
9．B
【详解】
A．在0~2 s内，木块不受外力，此时没有摩擦力，A错误；
B．由题图可知，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。刚开始木块处于静止状态，木块受拉力和水平桌面对木块的静摩擦力相平衡，当拉力达到4 N时，木块开始发生相对滑动，木块与水平桌面间产生了滑动摩擦力。由题图可知木块与水平桌面间的最大静摩擦力
Ffm=4 N
而滑动摩擦力
Ff =3 N
B正确；
CD．根据滑动摩擦力公式得
＝0.08
C、D错误。
故选B。
10．C
【详解】
A．考虑空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件可知，脚所受摩擦力方向向右，故A错误；
B．不计空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右加速运动时，脚一定受到摩擦力作用，方向向右，故B错误；
C．考虑空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，人受重力、支持力与空气阻力作用，三力可以平衡则脚所受摩擦力可能为零，故C正确；
D．不计空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右加速运动时，脚受到的支持力的水平分力提供加速度，支持力竖直分力与人的重力平衡，那么脚所受摩擦力可能为零，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．物块处于静止状态，传感器的读数等于物块受到的摩擦力，滑动摩擦力与两物体之间的相对速度无关，则要得到图乙中的图像不一定必须匀速拉动木板，选项A错误；
B．由图像可知，大致从1.6s时刻开始物块与木板间发生相对滑动,选项B错误；
C．向左拉动木板时，木板上面和下面受到的摩擦力方向均向右，则上下两面的受到的摩擦力方向相同，选项C错误；
D．由于木板上下接触面的材料不一定相同，则向左拉动木板时，木板上下两面的受到的摩擦力大小可能相等，选项D正确。
故选D。
12．C
【详解】
对小物块受力分析
因为L0>L，设弹性轻绳开始原长到A点的伸长量为x0，则在A点物块对地面的压力
设在B点绳子与竖直方向的夹角为θ，则物块在B点弹性轻绳中的张力
则物块在B对地面的压力为
则从B点到A点物块对地面正压力的变化量为
小物块从B运动到A的过程中，绳与竖直方向的夹角θ减小，增大，物块对地面正压力的变化量增大，由可知，小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大。
故选C。
13．AD
【详解】
滑动摩擦力的产生条件为：（1）接触面不光滑；（2）相互挤压且发生弹性形变；（3）物体间发生相对运动（可以一个动，一个不动）。三个条件缺一不可，所以BC错误；AD正确；
故选AD。
14．BD
【详解】
AC．以AB整体为研究对象，根据平衡条件得到：fBC=10N，即C对B的摩擦力方向水平向右，则B对C的摩擦力方向水平向左，大小为10N。选项AC错误；
B．以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：fC地=Fb -Fc=10N -5N = 5N，地面对C的摩擦力方向水平向右，选项B正确；
D．以A为研究对象，根据平衡条件得到：A对B的静摩擦力大小fAB=0，否则 A水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡，但接触面可能光滑也可能粗糙,选项D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，故A正确；
B．放在桌子上的书本对桌面的压力，是由于书发生形变而产生的，故B错误；
C．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，也可能与物体运动方向相反，故C正确；
D．滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，也可能与物体运动方向相反，故D错误。
故选AC。
16．AD
【详解】
AB．因为物体和传送带无滑动，所以是静摩擦力，A正确，B错误；
CD．因为物体匀速运动，根据平衡条件，物体所受的静摩擦力一定沿传送带向上，与物体的运动方向相同，D正确，C错误。
故选AD。
17．错误 正确 错误 正确 错误
【详解】
略
18．不一定 相对静止 不一定 相对滑动
【详解】
略
19．(1) 4.8N；(2) 0.34；(3) 摩擦力大小不变
【详解】
(1)木块受到的最大静摩擦力
f=F=k（x-x)=4.8N
(2)根据胡克定律
F=k（x-x)=3.4N
由二力平衡的
f=F=3.4N
(3)木块运动过程中，木块所受摩擦力为滑动摩擦力。由f=知，滑动摩擦力只与滑动摩擦因数和压力有关，与弹簧弹力无关，所以不管弹簧长度小于或大于21.7cm木块受到的滑动摩擦力大小不变。
20．(1)100N/m；(2)0.3
【详解】
（1）2s末时弹簧拉力是6N，由
得
（2）物体对地面的正压力是20N，2s后物体的摩擦力是6N ，根据
解得
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