4.3 摩擦力作业含解析鲁科版必修1 课后限时作业（Word版，含解析）

摩擦力
(时间：40分钟　分值：100分)
基础练
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．下列关于摩擦力的说法，正确的是(　　)
A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力
B．相互接触且有挤压的两物体间一定存在摩擦力
C．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势
D．摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
2．(多选)关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是(　　)
A．有弹力一定有摩擦力
B．有弹力不一定有摩擦力
C．有摩擦力一定有弹力
D．同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
3．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．运动的物体可能受静摩擦力作用
B．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止
C．静摩擦力的大小可以用f＝μN来计算
D．摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比
4．如图所示，重50 N的物体，在粗糙的水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受一个大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是(　　)
A．10 N，水平向左 B．20 N，水平向左
C．10 N，水平向右 D．20 N，水平向右
5．甲、乙、丙三个质量相同的物体均在水平地面上做直线运动，如图所示，地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是(　　)
A．三个物体所受的摩擦力大小相同
B．甲物体所受的摩擦力最小
C．乙物体所受的摩擦力最大
D．丙物体所受的摩擦力最小
6．如图所示，将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上，长方体木块的各个表面粗糙程度相同．若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动，示数分别为F1、F2、F3，则F1、F2、F3之比为(　　)
A．1∶1∶1 B．2∶3∶6
C．6∶3∶2 D．以上都不对
二、非选择题(14分)
7．如图所示，质量为20 kg的物体放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问：
(1)将弹簧拉长2 cm时，物体受到地面的摩擦力f1多大？
(2)将弹簧拉长4 cm时，物体受到地面的摩擦力f2多大？
提升练
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．如图所示，传送带运输机把货物运到高处，货物在传送带上没有滑动．则货物受到的摩擦力(　　)
A．是滑动摩擦力，方向沿传送带向下
B．是滑动摩擦力，方向沿传送带向上
C．是静摩擦力，方向沿传送带向下
D．是静摩擦力，方向沿传送带向上
2．在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块受到的摩擦力f随拉力变化的图象正确的是(　　)
A　　　B　　　　C　　　D
3．(多选)如图所示，物体A放在水平地面上，在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止．已知F1＝8 N，F2＝1 N，则(　　)
A．若去掉F1，A一定静止
B．若去掉F1，A一定向左运动
C．若去掉F2，A可能静止
D．若去掉F2，A一定向右运动
4．(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　　乙
A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块所受的重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25．问：
(1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？
(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？
6．(13分)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将木块放在水平长木板上，长木板放在光滑水平面上，如图(甲)所示，用力沿水平方向拉长木板，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图(乙)所示．已知木块质量为1.0 kg，取重力加速度g＝10 m/s2．
(甲)　　　　　　　　　(乙)
由上述采集的数据，请你回答下列问题：
(1)木块与长木板间的最大静摩擦力fm是多少？
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力f为多少？
(3)木块与长木板间的动摩擦因数μ是多少？
参考答案：
基础练
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．下列关于摩擦力的说法，正确的是(　　)
A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力
B．相互接触且有挤压的两物体间一定存在摩擦力
C．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势
D．摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
C　[相互接触挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势是摩擦力产生的三个条件，三个条件必须同时满足才产生摩擦力，A、B错误；摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，C正确；摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可能相同，D错误．]
2．(多选)关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是(　　)
A．有弹力一定有摩擦力
B．有弹力不一定有摩擦力
C．有摩擦力一定有弹力
D．同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
BCD　[两物体间若存在摩擦力，则两物体间一定存在弹力．而若存在弹力，不一定有相对运动或相对运动趋势，也有可能接触面光滑，不一定存在摩擦力，故A错，B、C对；弹力方向总是与接触面垂直，而摩擦力方向总是与接触面平行，故两力一定是垂直关系，D对．]
3．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．运动的物体可能受静摩擦力作用
B．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止
C．静摩擦力的大小可以用f＝μN来计算
D．摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比
AB　[受静摩擦力的物体可能是运动的也可能是静止的，A项正确；静摩擦力发生在只有相对运动趋势，没有相对运动的两个物体间，B项正确；f＝μN用于计算滑动摩擦力的大小，C项错误；静摩擦力的大小不一定与接触面上的压力成正比，D项错误．]
4．如图所示，重50 N的物体，在粗糙的水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受一个大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是(　　)
A．10 N，水平向左 B．20 N，水平向左
C．10 N，水平向右 D．20 N，水平向右
A　[物体与水平面间有相对滑动，为滑动摩擦力，f＝μN＝μG＝10 N，与水平向左的拉力F无关，方向与相对地面的运动方向相反，即水平向左，选A．题中给出的F是迷惑条件．]
5．甲、乙、丙三个质量相同的物体均在水平地面上做直线运动，如图所示，地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是(　　)
A．三个物体所受的摩擦力大小相同
B．甲物体所受的摩擦力最小
C．乙物体所受的摩擦力最大
D．丙物体所受的摩擦力最小
B　[甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大．由摩擦力公式f＝μN，μ相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大．]
6．如图所示，将棱长分别为a、2a、3a的同一个长方体木块分别以不同的方式放置在桌面上，长方体木块的各个表面粗糙程度相同．若用弹簧测力计牵引木块做匀速直线运动，示数分别为F1、F2、F3，则F1、F2、F3之比为(　　)
A．1∶1∶1 B．2∶3∶6
C．6∶3∶2 D．以上都不对
A　[滑动摩擦力的大小与接触面上的压力成正比，与接触面积的大小无关，因此尽管三种情况下的接触面积不同，但是木块对桌面的压力是相同的，又由于动摩擦因数相同，所以三种情况下木块受到的滑动摩擦力大小相同，所以保持木块匀速运动的弹簧测力计的拉力大小相等．选项A正确．]
二、非选择题(14分)
7．如图所示，质量为20 kg的物体放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问：
(1)将弹簧拉长2 cm时，物体受到地面的摩擦力f1多大？
(2)将弹簧拉长4 cm时，物体受到地面的摩擦力f2多大？
解析：(1)根据胡克定律F＝kx，当x＝2 cm＝0.02 m 时，
F1＝4×103×0.02 N＝80 N；
由于拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右的运动趋势，此时物体受到地面的静摩擦力大小为f1＝80 N．
(2)当x＝4 cm＝0.04 m时，F2＝4×103×0.04 N＝160 N，大于最大静摩擦力，物体已经运动，这时摩擦力为滑动摩擦力，大小为f2＝μFN＝μmg＝0.5×20×10 N＝100 N．
答案：(1)80 N　(2)100 N
提升练
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．如图所示，传送带运输机把货物运到高处，货物在传送带上没有滑动．则货物受到的摩擦力(　　)
A．是滑动摩擦力，方向沿传送带向下
B．是滑动摩擦力，方向沿传送带向上
C．是静摩擦力，方向沿传送带向下
D．是静摩擦力，方向沿传送带向上
D　[货物被传送带送到高处的过程中，相对传送带静止，故两者之间产生静摩擦力，因货物相对传送带有下滑趋势，故货物受到的摩擦力方向沿传送带向上，D正确．]
2．在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块受到的摩擦力f随拉力变化的图象正确的是(　　)
A　　　B　　　　C　　　D
D　[当F＝0时，桌面对木块没有摩擦力，f＝0，当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但有相对桌面运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力．随着水平拉力F不断增大，木块运动的趋势也逐渐增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，此时桌面对木块的静摩擦力达到最大值fmax，在这个过程中，由二力平衡条件可知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向．木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且在木块滑动的过程中N＝G不变，所以滑动摩擦力保持不变．故选D．]
3．(多选)如图所示，物体A放在水平地面上，在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止．已知F1＝8 N，F2＝1 N，则(　　)
A．若去掉F1，A一定静止
B．若去掉F1，A一定向左运动
C．若去掉F2，A可能静止
D．若去掉F2，A一定向右运动
AC　[初始状态对物体分析，所受摩擦力f＝F1－F2＝7 N，方向水平向左，知最大静摩擦力fmax≥7 N；若去掉F1，因为F24．(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　　乙
A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
ABC　[t＝0时传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A对；t＝50 s时摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N 的滑动摩擦力，B、C对；此后由于沙和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将加速运动，D错．]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块所受的重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25．问：
(1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？
(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？
解析：(1)对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态，根据二力平衡知，木块受的静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f1＝6 N．
(2)当F增大为30 N时，木块与墙壁之间仍然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，因此f2＝6 N．
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力，f3＝μN＝0.25×10 N＝2.5 N．
(4)当F＝6 N时，木块与墙壁之间仍是滑动摩擦力，f4＝μN＝0.25×6 N＝1.5 N．
答案：(1)6 N　(2)6 N　(3)2.5 N　(4)1.5 N
6．(13分)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将木块放在水平长木板上，长木板放在光滑水平面上，如图(甲)所示，用力沿水平方向拉长木板，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图(乙)所示．已知木块质量为1.0 kg，取重力加速度g＝10 m/s2．
(甲)　　　　　　　　　(乙)
由上述采集的数据，请你回答下列问题：
(1)木块与长木板间的最大静摩擦力fm是多少？
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力f为多少？
(3)木块与长木板间的动摩擦因数μ是多少？
解析：(1)用力沿水平方向拉长木板，拉力从0开始逐渐增大．刚开始长木板处于静止状态，长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力，当拉力达到4 N时，开始发生相对滑动，木块与长木板间产生了滑动摩擦力．由题图可知木块与长木板间的最大静摩擦力fm为4 N．
(2)当拉力达到4 N时，开始发生相对滑动，木块与长木板间产生了滑动摩擦力．由题图可知木块与长木板间的滑动摩擦力f为3 N．
(3)根据滑动摩擦力公式得μ＝＝＝0.3．
答案：(1)4 N　(2)3 N　(3)0.3
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