3.6 摩擦力 同步练习（含解析）

3.6 摩擦力
一、选择题
1．生活中经常可见如图甲、乙两类电梯，当箱子分别在甲乙两部电梯中匀速上行和匀速下行，并均与电梯相对静止时，对箱子受力分析正确的是（ ）
A．箱子上行和下行过程都受摩擦力的作用
B．乙图中箱子受到的重力等于箱子对电梯的压力
C．乙图中箱子上行时受到的摩擦力沿斜面向上
D．甲图中箱子水平面上受到摩擦力等于物体重力
2．地铁安检是进入地铁人员必须履行的检查手续，如图是常见的安检机器。小应发现：当大件行李放到传送带上时，先在传送带上向左滑动，稍后与传送带一起向右匀速运动。若小应的行李重200N，滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.3倍。对于行李受到的摩擦力的描述符合事实的是（　　）
A．行李向左滑动时受到的摩擦力方向向左
B．行李随传送带一起向右匀速运动时不受摩擦力
C．行李随传送带一起向右匀速运动时，受到摩擦力，方向向左
D．行李随传送带一起向右匀速运动时受到的摩擦力大小为60N
3．冰壶运动员的鞋底一只是塑料的，另一只是橡胶的。他滑行时，橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图他用b脚蹬冰面后，只用a脚向右滑行，可以确定的是（　　）
A．如果a鞋底是塑料会滑得更远
B．如果a鞋底是橡胶会滑得更远
C．滑行时冰对a鞋的摩擦力向右
D．蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向左
4．如图，在小明的推动下，小车与放置的木块一起以相同速度在水平地面上向前作匀速直线运动。下列分析正确的是（ ）
A．此时木块没有受到小车的摩擦力
B．小明对小车的推力大于小车受到的摩擦力
C．小明后面的脚受到地面的摩擦力方向向后
D．小车受到的重力与地面对小车的支持力是一对平衡力
5．如图所示，某兴趣小组探究滑动摩擦力大小与压力、重力是否有关，设计的实验装置如图所示。将质量不计的白纸放在水平放置的台式测力计上，再在白纸上放金属盒，金属盒连接固定在墙上的弹簧测力计。下列情况中，能最方便的通过对弹簧测力计读数测出滑动摩擦力大小的是（ ）
A．白纸、金属盒都必须匀速运动
B．白纸、金属盒都必须停止运动
C．白纸运动可以不匀速，要等金属盒停止运动
D．白纸必须匀速运动，要等金属盒停止运动
6．下列物体的受力分析，错误的是（　　）
A．放在水平面上的木块
B．挂在天花板上的小球
C．静止在斜面上的木块
D．被细线拉住的氢气球
7．如图所示，一个男孩和一个女孩站在地面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方的脚越过分界线者为赢，结果女孩赢了．若绳子水平，且质量不计，则下列说法正确的是(　　)
A．男孩对绳的拉力与绳对男孩的拉力是一对平衡力 B．男孩对绳的拉力肯定小于女孩对绳的拉力
C．地面对女孩的摩擦力大于地面对男孩的摩擦力 D．男孩的脚在移动的过程中受到地面的摩擦力向前
8．小科用弹簧测力计拉同一木块，第1次使它沿水平较粗糙的木板滑动（如甲图所示），第2次使它沿水平更粗糙的木板滑动（如乙图所示），图丙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．木块第一次移动中受到三个力
B．木块两次受到的拉力相等
C．木块第1次运动速度较大
D．木块第2次在粗糙面上移动受不平衡力作用
9．用力切同一个土豆过程中，当切入深度较浅时，拿起来竖直放置，土豆会掉下来；当切入深度较深时，同样的拿起来竖直放置，土豆不会掉下来（如图）这是因为（ ）
A．深度较浅时，土豆受到的摩擦力小于受到的重力
B．深度较深时，土豆受到的摩擦力大于受到的重力
C．深度增大时，土豆和刀片的接触面积增大，摩擦力增大
D．深度增大时，土豆对刀片的压力增大，压力与重力二力平衡
10．A、B两同学用如图所示的方式推墙。A向前推B，B向前推墙，且保持不动。每人用力的大小都为F，方向水平向右。已知地面粗糙，则下列说法正确的是（ ）
A．B不受摩擦力
B．B受到地面给的水平向左的摩擦力为F
C．B推墙的力与A推B的力是一对平衡力
D．B给A的作用力与地面给的摩擦力是一对相互作用力
11．在学习“摩擦力”这节课时，同学上台做了如图实验：将牙刷放在水平木板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛如图甲所示向右弯曲；保持牙刷不动，向右拉动木板，观察到刷毛如图乙所示依然向右弯曲，则图甲与图乙中牙刷毛受到的摩擦力方向分别为（ ）
都向左 B．都向右
C．甲中向左，乙中向右 D．甲中向右，乙中向左
二、填空题
12．木块与小车向右做匀速直线运动，遇到一障碍物时，小车停下，木块从车上的a点滑至b点（如图甲），是因为木块具有______；木块能停在b点，说明木块在滑动过程中受到向_____（填“左”或“右”）的摩擦力作用，为测量摩擦力的大小，小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块，用手拉着小车向左运动（如图乙），则木块受到的摩擦力方向向______（填“左”或“右”），大小是______N，此时若小车并非匀速运动，弹簧测力计的读数是否变化____。
13．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知当t=2秒时，物体处于_____状态（填“静止”或“运动”），物体受到的摩擦力为_____牛；t=4秒时，物体受到的摩擦力_____6牛（填“等于”或“不等于”）。
14．如图所示，重为30N的物体在大小为15N，水平向左的拉力作用下，在桌面向左做匀速直线运动。若向左的拉力增至20N，此时物体受到的摩擦力的大小为___________N；此时物体在做___________运动。 （选填“加速”“匀速”或“减速”）
15．如图所示为磁力黑板擦，板擦背面有磁铁可以吸在竖直的黑板上。该黑板擦所受重力为0.2牛。对黑板擦施加一个竖直向下、大小为1N的力F1恰好能使黑板擦匀速向下运动。
（1）黑板擦吸在黑板上静止时，此时摩擦力的大小为_____牛。
（2）对黑板擦施加一个竖直向上的力F2，使黑板擦沿直线匀速向上移动1米，在这个过程中F2所做的功为_____焦耳。
（3）若黑板擦吸在活动黑板上，随着活动黑板一起向右匀速直线运动，黑板擦所受的摩擦力方向是_____。
16．如图所示，已知A的重力是10N，B的重力是15N，小车向右做匀速直线运动，则小车受到的摩擦力方向向____，大小为____N。若此时在右侧再增加一个大小为1N的力，小车所受的摩擦力为____N。
17．如图所示，物体A重10N，用F等于30N的力垂直将其压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是___________N；物体 B 重 30 N，受到 F 等于 10 N 的水平推力后静止不动， 则物体 B受到的摩擦力是___________N。
三、探究题
18．同学们利用如图所示的实验装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
（1）实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动，这样做的依据是______，从而测出木块所受摩擦力大小；
（2）在实验过程中，小江同学记录了开始拉动后弹簧测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系，并根据测量数据作出了如图丁所示的图象。在进行实验丙的探究过程中，弹簧测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系可以用图像中曲线______（选填“A”、“B”或“C”）来表示；
（3）通过实验，同学们得出结论：______，而另一组的小华得出的结论则不同，小华设计的是将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。他由此得出结论：滑动摩擦力的大小随受力面积的减小而减小。你认为小华的结论正确吗？请简要说明理由______。
19．如图所示，弹簧测力计左端固定，木板放在水平桌面上，装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连，细线与木板平行小明同学利用此装置，探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”。
（1）实验操作如下：
①把橡皮泥粘在滑块上，用弹簧测力计测出滑块和橡皮泥的总重，记作G。
②将粘有橡皮泥的滑块放到水平木板上，通过水平细绳和弹簧测力计相连。用手向右拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，读出示数F。
③多次改变______，并重复步骤①②，记录相应数据如下表所示：
次数 1 2 3 4 5 6
滑块和橡皮泥的总重G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数F/N 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
（1）通过分析实验数据你得出的结论是：______；
（2）向右缓慢拉动木板，记下弹簧测力计读数F1=1.5牛，若向右快速拉动木板，记下此时弹簧测力计的读数为F2，判断F1与F2的大小关系并说原因______。
20．一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板，以中线为界，对比观察左右两部分，发现粗糙程度可能不一样；哪一侧更粗糙？同学们进行了如下实验探究。
（1）①小科将滑块放木板上，通过细线和固定的测力计相连，如图甲。在某次实验中，水平向右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数的示数和，若，则木板___________侧更粗糙。
②通过①中的实验操作后，小科得知了木板粗糙的是哪一侧。现小科左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左、右手向右，使两手距离快速增大，则能看到木板向___________边运动。
（2）小七用图乙实验装置，进行如下操作：
A．将轻弹簧的一端分别固定在板上左右两侧对称的、点，另一端分别与同一滑块接触；
B．移动滑块使弹簧压缩相同的长度，由静止释放滑块，使滑块越过但不滑离木板；
C．分别测出滑块越过后滑行的距离和。
小七想根据和的大小关系判断木板的粗糙程度，小科提出疑议。
①为能根据和的大小关系作出正确判断，请指出小七实验中存在的问题是___________。
②小七知道后将上面的步骤改进为；将弹簧的一端固定在___________上，其他步骤不改变就可以了。
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参考答案
1．C
【详解】
A．根据题意在甲图中箱子与电梯之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，故与电梯之间没有摩擦力，乙图中箱子与电梯有相对运动趋势，故上行和下行过程中都受摩擦力，故A错误；
B．由乙图受力分析可知箱子的重力大于箱子对电梯的压力，故B错误；
C．乙图中上行时，箱子相对于电梯有向下的运动趋势，故所受的摩擦力沿斜面向上，故C正确；
D．箱子在甲图水平面上受到支持力等于物体的重力，没有相对运动或运动趋势不受摩擦力，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．因为行李刚放上去时，相对与皮带向左运动，因此行李受到的摩擦力方向向右；故A不符合题意；
BCD．当行李与传送带一起匀速运动时，行李受力平衡，即行李在竖直方向受到重力和支持力作用，而水平方向没有外力作用，因此行李不受摩擦力作用，故B符合题意，CD不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
ABC．用b脚蹬冰面，b脚受到的摩擦力方向向右，使运动员向右运动，摩擦力大更好，所以b脚应该穿橡胶底的鞋，a脚应穿塑料底的鞋，会滑得更远，故A正确、BC错误。
D．滑行时，a鞋相对于冰面向右运动，故冰对a鞋的摩擦力向左，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．木块和小车一起做匀速直线运动，二者之间虽然相互接触但没有相对运动的趋势，肯定不受摩擦力，故A正确；
B．因为小车处于平衡状态，所以它受到的推力和摩擦力相互平衡，即二者相等，故B错误；
C．小明后面的脚向后蹬地，根据相互作用力的原理可知，地面对它施加向前的摩擦力，故C错误；
D．地面对小车的支持力等于小车和木块的重力之和，肯定大于小车的重力，因此小车的重力和地面的支持力肯定不是平衡力，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】
金属盒在水平方向受到弹簧测力计的拉力与摩擦力的作用，金属盒处于平衡状态时，拉力与摩擦力是一对平衡力，由平衡条件可知，摩擦力等于测力计的示数；实验时必须保持金属盒处于平衡状态，即金属盒静止或做匀速直线运动，白纸既可以做匀速直线运动，也可以不做匀速直线运动，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．C
【分析】
力是物体对物体的作用，在分析物体受力情况时，一定要找到对应的受力物体，否则这个力就是不存在的，据此分析即可。
【详解】
A．放在水平桌面上的木块，受重力和桌面支持力的作用，故A正确，不符合题意；
B．挂在天花板上的小球受到重力和线的拉力的作用，故B正确，不符合题意；
C．静止在斜面上的木块受到竖直向下的重力、斜面对它的垂直于斜面向上的支持力及沿斜面向上的静摩擦力，沿斜面向下滑的力F是重力的分力，该力不存在，故C错误，符合题意；
D.被细线拉住的氢气球受重力、细线的拉力、浮力三个力的作用，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
A．男孩对绳的拉力作用在绳子上，绳对男孩的拉力作用在男孩上，二力作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故A错误。
B．男孩对绳的拉力与绳对男孩的拉力是一对相互作用力，二力大小相等，同理女孩对绳的拉力与绳对女孩的拉力也是一对平衡力，二力大小也相等，根据同一根绳子的拉力相等可知，男孩对绳的拉力肯定等于女孩对绳的拉力，故B错误。
C．水平方向上男孩、女孩只受到绳子的拉力与摩擦阻力作用，而绳子的拉力又相等，女孩获胜，说明地面对女孩的摩擦力大于地面对男孩的摩擦力，故C正确。
D．男孩的脚在移动的过程中受到地面的摩擦力向后，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A.木块在水平方向上受拉力和摩擦力，是一对平衡力，木块在竖直方向上受重力和支持力，是一对平衡力，木块受到四个力的作用处于平衡状态，故A错误。
B.用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，两次接触面的粗糙程度不同，摩擦力不同，故两次实验的拉力不相等，故B错误。
C.从图象中可看出，相同时间第一次通过路程大于第二次，所以第一次实验的速度大于第二次的速度，故C正确。
D.从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，两次都处于平衡状态，所以木块受平衡力作用，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
A．深度较浅时，土豆掉下来是因为土豆受到摩擦力小于受到的重力，故A正确；
B．深度较深时，土豆没有掉下来是因为土豆受到摩擦力等于受到的重力，故B错误；
C．深度增大时，土豆和刀片的接触面积增大，压力增大，它们之间的摩擦力等于土豆的重力，摩擦力大小不变，故C错误；
D．深度在增大时，土豆两边对刀片的压力增大，压力与重力是不同方向上的力，不是二力平衡，故D错误。
10．A
【详解】
对B同学水平方向受力分析，受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力，二力是一对平衡力；由B同学静止知道，B同学不受摩擦力；B给A的作用力与地面给A的摩擦力是，都作用在A上，且大小相等，方向相反，即是一对平衡力。
故选A。
11．B
【详解】
无论是向左拉牙刷还是向右拉木板，有一个阻碍牙刷运动的力，这个力是摩擦力，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的。
故选B。
12．惯性 左 左 2.6N 不变
【详解】
[1]木块和小车一起向右运动，当小车受到障碍物的阻挡而停下时，木块由于惯性还要保持原来向右的运动状态，所以会从车上的a点滑至b点；
[2]由于木块从a运动到b的过程是向右运动，木块能停在b点是由于受到摩擦力的作用，说明木块受到的摩擦力方向向左；
[3]如图乙所示的木块固定时，向左拉动小车，木块相对于小车向右运动，因此木块受到的摩擦力与木块的相对运动方向相反，即摩擦力的方向向左；
[4]又因为木块处于平衡状态，则弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，即2.6N。
[5]即使小车不做匀速运动，弹簧测力计的读数也不变，因为摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
13．静止 2 不等于
【分析】
从速度图像中分析0~3s时物体的速度大小即可得出当t=2s时物体所处的状态，再根据物体的运动状态分析；首先从速度图像中6~9s得出物体匀速直线运动，然后对应的从F—t图像中得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t=4s时物体受到的摩擦力大小。
【详解】
[1]由丙图知：0~3s时物体的速度大小为零，当t=2s时物体处于静止状态。
[2]此时的拉力为2N，物体静止，摩擦力和拉力是一对平衡力，故此时的拉力为2N。
[3]由丙图知：6~9s时，物体匀速运动，由乙图知：6~9s时，F=4N，所以摩擦力与推力F平衡，大小为4N；3~6s之间，拉力F=6N；但由于物体和地面没有改变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，即仍为4N，不等于6N。
14．15 加速
【详解】
[1][2]用15N的水平拉力向左拉物体，物体在水平地面上做匀速直线运动，物体水平方向上受到推力和摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以摩擦力是15N；若将拉力增大到20N时，物体对水平面的压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，还是15N，由于拉力大于摩擦力，所以物体做加速运动。
15．0.2 1.4 竖直向上
【详解】
(1)[1]黑板擦静止在黑板上，由二力平衡可知静摩擦力
(2)[3]对黑板擦施加一个竖直向下、大小为1N的力F1恰好能使黑板擦匀速向下运动，由受力平衡可知滑动摩擦力
对黑板擦施加一个竖直向上的力F2，使黑板擦沿直线匀速向上，此时滑动摩擦力向下，因此由受力平衡可知
因此F2所做的功为
(3)[3]若黑板擦吸在活动黑板上，随着活动黑板一起向右匀速直线运动，由二力平衡可知静摩擦力竖直向上。
16．左 5 5
【详解】
[1][2]摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，即向左。因为小车做匀速直线运动，所以受到平衡力的作用，即
GA＋f＝GB
f＝GB－GA＝15N－10N＝5N
[3]摩擦力与压力及接触面的粗糙程度有关，所以会保持5N不变。
17．10 10
【详解】
[1]物体A静止在竖直的墙壁上，此时它受到的摩擦力与重力相互平衡，即摩擦力
f=G=10N
[2]物体B在水平面上静止不变，此时它受到的静摩擦力与推力相互平衡，即摩擦力
f'=F=10N
18．二力平衡 A 见解析 见解析
【详解】
(1)[1]实验中应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动，拉力和摩擦力是一对平衡力，依据二力平衡的条件，摩擦力等于拉力。
(2)[2]丙图和乙图比较，压力相同，丙的接触面更粗糙，所以摩擦力
f丙＞f乙
乙图和甲图比较，接触面相同，乙中的压力大，所以摩擦力
f乙＞f丙
摩擦力的大小关系为
f丙＞f乙＞f丙
因此图像中的曲线A表示丙图。
(3)[3]通过实验，可以得到滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
[4]要探究滑动摩擦力的大小与受力面积的关系，必须控制压力和接触面的粗糙程度相同，再改变接触面的大小，而小华的实验中出现了压力和受力面积两个变量，因此不正确。
19．滑块上橡皮泥的质量
在接触面的粗糙程度不变时，物体受到的摩擦力大小与压力大小成正比 F1=F2，见解析
【详解】
③[1]多次改变滑块上橡皮泥的质量，并重复步骤①②，记录相应数据。
(1)[2]根据二力平衡条件，摩擦力大小等于测力计的示数，压力大小等于物体的重力；滑块和橡皮泥的总重即压力大小为原来的几倍，测力计示数即滑动摩擦力大小为原不的几倍，得到在接触面的粗糙程度不变时，物体受到的摩擦力大小与压力大小成正比。
(2)[3]因在拉动木板的过程中，滑块和橡皮泥处于静止状态，受到的摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力，大小相等，与木板的运动状态无关，即
F1=F2
20．左 左 不能确定滑块越过中线MN时速度相同 中线MN
【详解】
（1）①[1]水平向右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右，若F左＞F右，则说明左侧摩擦力大，即木板的左侧更粗糙。
②[2]小科左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左、右手向右，使两手距离快速增大，木板左侧更粗糙，左侧摩擦力大，木板向左运动。
（2）①[3]若依据小七的实验，根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度并不科学，因为这一实验过程不能确定滑块经过中线MN时的速度相同，不符合控制变量法的要求。
②[4]做出这样的改进：将弹簧的一端固定在中线MN上，另一端分别与同一滑块接触，移动滑块使弹簧压缩相同的长度，由静止释放滑块，使滑块不滑离木板，分别测出滑块滑行的距离x1和x2。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页