鲁科版（2019）必修一3.3摩擦力 （word版含答案）

鲁科版 （2019）必修一 3.3 摩擦力
一、单选题
1．如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为15N时，木块不动；拉力为19N时，木块恰好要被拉动；木块做匀速运动时拉力为18N。木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（　　）
A．15N、19N B．15N、19N C．18N、19N D．19N、18N
2．A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：①甲图中两物体均处于静止状态；②乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度向右做匀速直线运动；③丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动。比较上述三种情况下物体A所受摩擦力情况，以下说法正确的是（　　）
A．三种情况下，A都不受摩擦力
B．三种情况下，A都受摩擦力
C．①、②中A不受摩擦力，③中A受摩擦力
D．①中A不受摩擦力，②、③中A都受摩擦力
3．如图所示，物体放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力作用，即F1、F2和摩擦力作用，物块处于静止状态，其中F1＝8N，F2＝4N，若撤去F1，物体仍静止不动，则物块受到的摩擦力是（　　）
A．8N，方向向右 B．8N，方向向左
C．4N，方向向右 D．4N，方向向左
4．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数μ1=0.3，书与书间的动摩擦因数μ2=0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，则下列说法正确的是（　　）
A．每本书受到的摩擦力的合力大小不等
B．书与书之间的摩擦力大小均相等
C．他最多能夹住42本书
D．他最多能夹住60本书
5．关于力的表述，下列说法正确的是（　　）
A．力可以离开物体而单独存在
B．质量均匀分布、形状规则的物体，其重心可能不在物体上
C．物体所受摩擦力方向总与其运动方向相反
D．放在桌面上的木块受到的弹力是由于木块发生微小形变而产生的
6．如图所示，质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行，木板静止，它的质量为M＝3m，木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为（　　）
A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg
7．小张同学利用如图甲所示的装置研究物块受到的摩擦力情况。质量为4kg的物块放置在粗糙的长木板上，通过轻绳与固定在水平实验操作台上的力传感器连接。现用水平向左的力F将长木板从物块下面拉出，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．2.5~3.5s内物块受到的是滑动摩擦力
B．长木板受到的摩擦力总是水平向右
C．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.25
D．向左拉长木板的图线和图乙的图线相同
8．如图，某同学用手指捏住一个圆柱形玻璃杯并保持静止，则下列说法中正确的是（　　）
A．杯子仅受到重力和静摩擦力两个力
B．手对杯子的作用力竖直向上
C．若使劲捏杯子，则杯子所受的摩擦力变大
D．若使劲捏杯子，则手对杯子的作用力增大
9．如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断正确的是（　　）
A．N增大，f不变 B．N增大，f增大 C．N变小，f不变 D．N不变，f不变
10．已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：
材料 钢-钢 木-木 木-金属 木-冰
动摩擦因数 0.25 0.30 0.20 0.03
某同学利用表中给定的某一组材料进行如下实验：将质量为10kg的物块放置于水平面上，现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时，读得弹簧秤的示数为3N，则可判定两接触面的材料应是（取g=10m/s2）（　　）A．钢-钢 B．木-木 C．木-金属 D．木-冰
11．关于由滑动摩擦力公式推出的=，下列说法中正确的是（　　）
A．动摩擦因数与摩擦力F成正比，F越大，越大
B．动摩擦因数与正压力N成反比，N越大，越小
C．动摩擦因数的大小与两物体接触面的情况及材料有关
D．动摩擦因数的大小与摩擦力F成正比，与正压力N成反比
12．如图所示是一种汽车制动系统模型，由和车轮固定在一起的圆形盘片，以及和车架固定在一起的钳形夹持器（学名叫做卡钳）构成，刹车时卡钳在液压泵驱动下夹紧盘片，产生很大的摩擦力（当下有些自行车也采用了类似的机构）。某司机驾驶行进的汽车遇到红灯，于是紧急踩下刹车厂一直未松，由于车速较快，车轮完全停止转动后在地面上留盘式制动器模型下一段轮胎擦过的痕迹，在刹车过程中，下列说法正确的是（　　）
A．卡钳和盘片间的摩擦力一直都是滑动摩擦力夹持器
B．卡钳和盘片间的摩擦力一定是静摩擦力换（卡钳）
C．轮胎和路面间的摩擦力一直都是滑动摩擦力
D．轮胎和路面间先是静摩擦力后是滑动摩擦力博
13．如图所示，运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间，脚所受地面支持力FN和摩擦力Ff的方向判断，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
14．关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦力总是阻碍物体的运动
B．摩擦力随物体间的正压力增大而增大
C．运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩檫力
D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力不可存在
15．质量分别为和的木块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为0.25．一轻弹簧夹在A、B之间，且与A、B相连，被拉伸了，该弹簧的劲度系数为，整个系统处于静止状态．现用的水平推力作用在木块A上，如图所示．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则此时木块A、B所受摩擦力的大小分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
二、填空题
16．如图所示，重为20N的物体在水平面上向左运动，同时受到大小为10N方向水平向右的力F的作用，物体和水平面间的动摩擦因数为0.2，则物体受到的摩擦力大小为___________，方向是___________。
17．如图甲所示，用水平力F将物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间不光滑，若力F随时间t变化的规律如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块受到墙的摩擦力随时间变化规律为______。
18．滑动摩擦力的大小跟作用在物体接触面上的压力成正比，可用公式__________=μ表示，μ称为__________.
19．如图所示，力G=100N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为20N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小为________N，合力大小为________N。
三、解答题
20．质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1=8N时，木箱静止；当拉力F2=12N时，木箱做匀速运动，g=10m/s2。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）木箱与地面间的动摩擦因数；
（2）木箱在8N的拉力作用下受到的摩擦力大小；
（3）木箱在16N的水平拉力作用下，受到的摩擦力大小。
21．摩擦传动装置结构简单，容易制造，在生产生活中得到广泛应用。如图所示为打印机送纸装置。搓纸辊旋转带动纸张前进走纸，摩擦片在纸张下方贴紧，施加阻力分离纸张，以保证只有一张纸前移且避免两张纸同时送入。送纸过程中，假设搓纸辊和纸张之间的摩擦因数为，纸张之间的动摩擦因数为，纸张和摩擦片之间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计纸张质量及空气阻力。
a．假设现有10张相同的打印纸，最上面的为第1张，请问第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向与纸张前进方向是否相同？
b．为保证送纸装置正常工作，说明、和的大小关系。
22．如图所示是武警战士用头将四块砖顶在墙上，苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ。要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为多大？（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，砖与砖之间不发生滑动）
23．一质量m=2kg的滑板在一水平拉力的作用下，沿粗糙水平地面匀速滑动，已知滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，求∶
（1）滑板受到的重力G的大小；
（2）滑板与地面间的滑动摩擦力f的大小。
24．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
拉力为19N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为19N；木块匀速运动时拉力为18N，说明滑动摩擦力为18N。
故选C。
2．C
【详解】
①中A静止，②中A做匀速直线运动，都处于平衡状态，物体A水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用；
③中A水平向右做匀加速直线运动，水平方向上受力不平衡，物体A水平方向上不受拉力作用，所以A受水平向右的摩擦力。
故选C。
3．C
【详解】
木块在水平方向共受到三个力F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，合外力为零，得知此时摩擦力为
f=F1-F2=8 N -4 N =4N
最大静摩擦力应大于等于4N，当撤去F1，作用在物体上的力F2=4N，小于等于最大静摩擦力，木块仍处于静止状态，则此时受的静摩擦力为
f′=F2=4N
方向与F2的方向相反，即为方向向右。
故选C。
4．C
【详解】
A．每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，若每本书的质量相同，则它受到的摩擦力的合力大小相等，A错误；
B．越靠外侧，书与书间的摩擦力越大，B错误；
CD．以这一摞书这研究对象，每只手对其的最大静摩擦力为
=60N
这一摞书受力平衡
解得
n1=60
但书与书间的最大静摩擦力为
=40N
除了左右两侧跟手接触的两本书，以剩下的这一部分书为对象，由平衡条件
解得
n2=40
加跟手接触的两本书，共42本书。所以C正确，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．力是物体间的相互作用，不可以离开物体而单独存在。故A错误；
B．质量均匀分布、形状规则的物体，其重心在物体的几何中心处，有可能不在物体上例如足球。故B正确；
C．物体所受摩擦力方向总与其相对运动方向相反。故C错误；
D．放在桌面上的木块受到的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的。故D错误。
故选B。
6．A
【详解】
对小滑块受力分析，受重力mg、长木板的支持力FN和向右的滑动摩擦力f1，即
f1=μFN
因为
FN=mg
故
f1=μmg
再对长木板受力分析，受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向左的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力FN′和向右的静摩擦力f2，根据共点力平衡条件可得
f1=f2
故
f2=μmg
BCD错误，A正确。
故选A。
7．B
【详解】
A． 2.5~3.5s内物块受到的一直在变化，根据平衡调节，故摩擦力也在变化，正压力和接触面不变，说明这段时间物块受到的是静摩擦力，A错误；
B．根据平衡条件物块受到长木板对它的摩擦力水平向左，根据牛顿第三定律，长木板受到的摩擦力总是水平向右，B正确；
C．根据图像可得绳的拉力稳定时为8N，故滑动摩擦力大小为8N，则有
解得
C错误；
D．长木板与操作台间有摩擦力，且不能保证长木板匀速运动，故拉长木板的力和图乙的细线所受的力不同。D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．杯子除了受重力和摩擦力还受手捏杯子的压力，故A错误；
B．杯子静止，受力平衡，手对杯子的力与重力方向相反，故B正确；
C．杯子静止，竖直方向上受力平衡，摩擦力与重力方向相反，使劲捏杯子，杯子仍然是受力平衡，摩擦力等于重力，故C错误；
D．杯子静止，受力平衡，手对杯子的力与重力方向相反，使劲捏杯子，杯子仍然静止，仍然是受力平衡，手对杯子的力等于重力故D错误；
故选B。
9．A
【详解】
当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当重力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积。用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动，设墙壁对铁块的压力为N，对铁块的摩擦力为f，当F增大时，它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大。而铁块的摩擦力是由铁块的重力引起的，所以摩擦力不变。由于铁块处于静止状态，所以所受的合力为零，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．D
【详解】
物体匀速运动时
滑动摩擦力为
解得
故选D。
11．C
【详解】
动摩擦因数的大小与两物体接触面的情况及材料有关，与摩擦力F和正压力N均无关，故ABD错误，C正确。
故选C。
12．D
【详解】
司机刹车过程中，在轮胎还在转动的过程中，轮胎与地面之间是静摩擦力，刹车卡钳与刹车圆盘之间是滑动摩擦力，轮胎不转动在地面上打滑时，轮胎和地面之间是滑动摩擦力，刹车卡钳与刹车圆盘之间是静摩擦力。故ABC错误，D正确。
故选D。
13．D
【详解】
脚受到的支持力竖直向上，受到的摩擦力水平向前。
故选D。
14．D
【详解】
A．摩擦力既可以是阻力，也可以是动力，故A错误；
B．滑动摩擦力随物体间的正压力增大而增大，静摩擦力不具备这样的性质，故B错误；
C．运动的物体受到的摩擦力不一定是滑动摩檫力，例如随倾斜传送带向上匀速运动的货物所受摩擦力为静摩擦力，故C错误；
D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力不可存在，故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
木块A受到的最大静摩擦力
木块B受到的最大静摩擦力
弹簧的弹力
当的水平推力作用在木块A上时，因为
木块A静止不动，则受到的是静摩擦力，则
A静止不动，B木块也静止不动，则
故选C。
16． 4N 水平向右
【详解】
[1]物体在运动过程中受到滑动摩擦力，其大小为
[2]滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，为水平向右。
17．先不变，然后再均匀减小到零
【详解】
[1]初始时，物块受到静摩擦力作用，大小为mg，当F减小到满足
之后，物块开始滑动，受到滑动摩擦力
故物块受到墙的摩擦力随时间变化规律为：先不变，然后再均匀减小到零。
18． 动摩擦因数
【详解】
[1]滑动摩擦力的大小跟作用在物体接触面上的压力成正比，可用公式表示，
[2]称为动摩擦因数。
19． 10 30
【详解】
[1]物体所受摩擦力的大小为
[2]力F与摩擦力f同向，则合力大小为
20．（1）0.4；（2）8N；（3）12N
【详解】
（1）设木箱与地面间的动摩擦因数为μ，当拉力F2=12N时，木箱做匀速运动，此时木箱所受滑动摩擦力与F2大小相等，即
解得
（2）当拉力F1=8N时，小于滑动摩擦力，木箱静止，此时木箱所受静摩擦力与F1大小相等，即
（3）木箱在16N的水平拉力作用下，大于滑动摩擦力，一定处于运动状态，压力没变，所以所受滑动摩擦力大小仍为12N。
21．a.相同；b.
【详解】
a.第1张纸相对第2张纸向沿纸张前进方向运动，第1张纸受到第2张纸的摩擦力与纸张前进方向相反，则第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向与纸张前进方向相同；
b.由题意，接触面间弹力大小相等，则当纸槽内有两张纸时，对于与搓纸辊接触的纸张，搓纸辊对它的最大静摩擦力应大于下面纸张对它的最大静摩擦力，有
对于与摩擦片接触的纸张，摩擦片对它的最大静摩擦力应大于上面纸张对它的最大静摩擦力，有
当纸槽内只有一张纸时，纸张仍能送入打印机，同理有
则
22．
【详解】
以四块砖为研究对象，进行受力分析，砖恰好静止不动，此时砖所受到的摩擦力刚好达到最大，有
又
联立两式得
所以武警战士的头对砖施加的水平力大小为。
23．（1）20N；（2）6N
【详解】
（1）由重力公式
G=mg
解得
G=20N
（2）由滑动摩擦力表达式可得
解得
f=6N
24．(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。
答案第1页，共2页
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