3.3摩擦力 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）必修一 3.3 摩擦力
一、单选题
1．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．，
2．一本书重约6N，有424页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106~107页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约1N的拉力。不计书皮及A4纸的质量，则A4纸和书之间的摩擦因数最接近（　　）
A．0.33 B．0.45 C．0.56 D．0.67
3．用如图所示装置研究静摩擦力的大小随拉力的变化规律，把木块放在固定的水平长木板上，在弹簧测力计的指针左侧轻放一个小纸团，它可以随指针移动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大，直至木块刚开始运动。下列说法正确的是（　　）
A．开始运动前，木块受到的摩擦力一定大于弹簧测力计示数
B．开始运动前，木块受到的静摩擦力一直保持不变
C．当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
D．指针左侧小纸团的作用是标记滑动摩擦力的大小
4．木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力的方向向左 B．木块A所受摩擦力大小是12.5N
C．木块B所受摩擦力大小是11N D．木块B所受摩擦力大小是15N
5．一同学用20N的力推着一个装满书，总质量为10kg的纸箱在讲台上沿着直线匀速运动，N/kg，则纸箱与地板间的动摩擦因数为（　　）
A．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.5
6．如图所示，搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作用力为，每块砖的质量为，设所有接触面间的动摩擦因数均为，则第一块砖对第二块砖的摩擦力大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，以向右为正方向，左侧人对桌子的水平推力F1=110N，右侧人对桌子的水平推力 ，则地面对桌子的静摩擦力为（　　）
A．10N B．-10N C．210N D．-210N
8．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是（　　）
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B．甲受到的摩擦力最小
C．乙受到的摩擦力最小 D．丙受到的摩擦力最大
9．关于力的说法，下列正确的是（　　）
A．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体
B．重力的方向总是垂直于接触面向下的
C．放在水平桌面上的两个球相互接触，两球之间可能不存在弹力
D．两物体之间如果有相互作用的弹力，可能不存在摩擦力
10．水平地面上一小孩用向右的水平力推箱子，箱子和地面始终相对静止，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．箱子受到地面对它水平向右的摩擦力
B．小孩对箱子施加的水平推力是摩擦力
C．小孩水平推力增大时地面对箱子的最大静摩擦力也增大
D．小孩水平推力增大时地面对箱子的静摩擦力也增大
11．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
12．某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．当长木板相对物块滑动后，物块受到的摩擦力逐渐增大
B．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同
C．物块受到的滑动摩擦力大小约为
D．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2
13．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
14．甲图中，小孩用20N的水平力未推动木箱时，木箱受到的静摩擦力为 ；乙图中推动木箱时木箱与水平地面间的摩擦力为30N。已知木箱重为100N，木箱与地面间动摩擦因数为，则（　　）
A． =20N、μ=0.30 B． =30N、μ=0.30
C． =20N、μ=0.20 D． =30N、μ=0.20
15．某同学利用图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉木板，传感器记录的力F与时间t的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．在3.0~3.5s时间内，木板一定做匀加速运动
B．在4.5~5.5s时间内，木板一定做匀加速运动
C．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
D．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为5 : 4
二、填空题
16．重量为100N的木箱放在水平地面上，至少要用30N的水平推力，才能使它从原地开始运动。由此可知，木箱与地板间的最大静摩擦力为________N；滑动摩擦力为_______N；木箱与地面间的动摩擦因数为_______。
17．物体重为40N，用大小为300N的水平力F压在竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为0.2，物体对墙的摩擦力为____N，若将F减小到150N，物体对墙的摩擦力为____N。
18．重为100 N的物体在水平面上向右运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，与此同时，物体受到一个水平向左的F=20N的力的作用，则此物体所受摩擦力的大小为__________，方向__________。
19．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______。
三、解答题
20．一个质量的物体静止在粗糙水平地面上，现用劲度系数的轻质弹簧水平拉物体，当弹簧伸长量时，物体刚好可以在水平地面上做匀速直线运动，取重力加速度大小，求：
（1）物体的重力G；
（2）物体与水平地面间的动摩擦因数。
21．如图（a）所示，水平桌面上放有一本质量分布均匀的字典，页面大于字典的长方形白纸夹在字典中（白纸的左边与字典的左边对齐），白纸离桌面的高度是字典高度的。已知字典的质量M=1.2kg，宽度x0=0.2m白纸上下表面与字典书页之间的动摩擦因数均为μ=0.25，且只有与白纸重叠部分的字典才对白纸有压力。若白纸的质量和厚度均可忽略不计，最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力现用与白纸长边垂直的水平拉力F将白纸由静止从字典中向右拉出，在此过程中字典始终保持静止，重力加速度g=10m/s2。
（1）求出白纸刚开始运动时，白纸上表面所受的摩擦力
（2）写出白纸在运动过程中所受的摩擦力f大小与位移x大小的关系式；
（3）若控制水平拉力F，使白纸的加速度与位移关系如图（b）所示，当白纸速度v=0.3m/s时，求白纸所受的摩擦力f2的大小。
22．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。
23．请设计一个测量纸跟桌面之间动摩擦因数的方法，画出示意图，说明测量方法，写出测量的计算式。
24．下列关于摩擦力的说法，哪些是正确的？请说明理由。
（1）摩擦力总是阻碍物体运动的，所以它一定与物体相对地面的运动方向相反。
（2）滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，只取决于接触面的性质及正压力，滑动摩擦力在接触面上的方向与相对运动方向相反。
（3）两接触物体间是否有摩擦力，必须根据其他外力情况及运动情况才能确定。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
需用约1N的拉力克服最大静摩擦力，A4纸受正反两面的两个摩擦力，不计书皮及A4纸的质量，有
解得
故选A。
3．C
【详解】
A．开始运动前，木块受到的摩擦力一定等于弹簧测力计示数，故A错误；
B．开始运动前，木块受到弹簧测力计的拉力逐渐增大，所以受到的静摩擦力也逐渐增大，故B错误；
C．当拉力达到最大静摩擦力时木块开始移动，此时木块所受摩擦力突变为滑动摩擦力，拉力会突然变小，故C正确；
D．由于开始运动前纸团随指针向左运动，当木块开始运动瞬间，拉力会突然变小，指针往右移动，但纸团仍会位于最大拉力的位置，所以指针左侧小纸团的作用是标记最大静摩擦力的大小，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A受到的最大静摩擦为
B受到的最大静摩擦为
此时弹簧的弹力为
弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A受到的摩擦力大小为8N，方向向右，B受到的摩摩擦力也是8N，方向向左，当与水平方向成60°的拉力
作用在木块B上，假设物体B仍静止，则B受到的摩擦力为11N，此时小于最大静摩擦，则B仍然静止，摩擦力方向向左，施加F后，弹簧的形变量不变，则A受力情况不变，A受到的摩擦力大小仍为8N，方向向右，C正确。
故选C。
5．B
【详解】
根据二力平衡可知纸箱所受摩擦力大小为
纸箱与地板间的动摩擦因数为
故选B。
6．D
【详解】
先把5块砖看作一个整体：5块砖的总重力是，两边的压力相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力与两边的摩擦力之和相等；故两边的砖块1和5各受到的摩擦力作用，且方向竖直向上；对于第一块砖（1号）：受到砖卡向上的摩擦力作用，大小为；自身向下的重力作用，大小为；根据平衡力知识，它（1号）还受到2号砖对它向下的摩擦力作用，大小为；根据力的作用是相互的，1号砖对2号砖的摩擦力大小为方向向上，也就是方向向上；D正确。
故选D。
7．B
【详解】
地面对桌子的静摩擦力为
故选B。
8．B
【详解】
甲、乙、丙三个物体中，甲对地面的正压力最小，乙对地面的正压力最大，所以甲受到的摩擦力最小，乙受到的摩擦力最大，故B正确。
故选B。
9．D
【详解】
A．重力的施力物体地球，所以A错误；
B．重力的方向总是竖直向下的，所以B错误；
C．放在水平桌面上的两个球相互接触，但是没有相互挤压，没有发生弹性形变，则两球之间一定不存在弹力，所以C错误；
D．两物体之间如果有相互作用的弹力，但是不一定存在摩擦力，有摩擦力一定存在弹力，所以D正确；
故选D。
10．D
【详解】
A．箱子受到向右的推力产生向右的运动趋势，则箱子受到地面对它水平向左的摩擦力，故A错误；
B．小孩对箱子施加的水平推力是弹力，故B错误；
CD．箱子和地面始终相对静止，推力增大，静摩擦力增大，但最大静摩擦力跟推力无关，不变，故C错误，D正确。
故选D。
11．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。
12．D
【详解】
A．由题图乙可知，当长木板相对物块滑动后，物块受到的摩擦力在一稳定值附近微小波动，故A错误；
B．由于长木板不一定做匀速运动，所以向左拉长木板的力与物块对长木板的摩擦力不一定平衡，因此向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线不一定相同，故B错误；
CD．由题图乙可知物块受到的滑动摩擦力大小约为7N，物块与长木板间的动摩擦因数约为
故C错误，D正确。
故选D。
13．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。
14．A
【详解】
甲图中，小孩用20N的水平力未推动木箱时，故推力与静摩擦力平衡，所以f=20N；乙图中推动了木箱，故摩擦力为滑动摩擦力，则有
代入数据解得
μ=0.30
故选A。
15．D
【详解】
A．由乙图可知，在3.0~3.5s时间内，物块与长木板之间为静摩擦力，二者保持相对静止，即木板处于静止状态。故A错误；
B．同理，在4.5~5.5s时间内，二者之间为滑动摩擦力，木板一定在相对物块运动但是不一定做匀加速运动。故B错误；
C．物块始终处于平衡状态，虽然传感器显示的细绳拉力和长木板提供的摩擦力等大反向，但是图乙中曲线是细绳拉力随时间的变化曲线，并不是摩擦力随时间的变化曲线。故C错误；
D．由乙图可知，最大静摩擦力大小为图中最大F，即5N；滑动摩擦力为图中相对平稳的F，即大约4N。所以二者之比约为5 : 4。故D正确。
故选D。
16． 30 30 0.3
【详解】
[1]物体至少要用30N的水平推力，才能使它从原地开始运动。由此可知，木箱与地板间的最大静摩擦力为30N；
[2]滑动摩擦力为30N；
[3]木箱与地面间的动摩擦因数为
17． 40N 30N
【详解】
(1)[1]若物体运动受滑动摩擦力则
f=μF=0.2×300=60N
物体的重力40N<60N，故物体处于静止状态，受静摩擦力，根据平衡条件
f=G=40N
方向竖直向上；
(2)[2]若F减小到150N，则
f=μF=0.2×150=30N
小于重力，则物体开始滑动，物体受到的摩擦力大小为30N；
18． 20N 水平向左
【详解】
物体在水平面上向右运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，因此
f=μN=μmg=0.2×100 N=20 N
方向水平向左。
19．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。
20．（1）4N；（2）0.25
【详解】
（1）物体的重力
（2）物体刚好在水平地面上做匀速直线运动
又
解得
21．（1）1.5N，方向水平向左；（2）f=-15x+3（N）；（3）1.5N
【详解】
(1)由受力分析得白纸上表面的压力为
所受的滑动摩擦力为
解得
f1=1.5N
方向水平向左
(2)白纸运动过程中，压力FN与x关系的表达式为
又
解得
f=-15x+3（N）
(3)由图可得，加速度与位移代数关系
a=0.4+x
由公式
v2=2ax
可知，速度平方等于如图所示梯形的面积
当v=0.3m/s时，可得关系式
v2=x（0.4+0.4+x）
解得
x=0.1m
代入解得
22．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
23．见解析
【详解】
将一物块用纸包好，用弹簧秤测出其重力G，将物块放在水平桌面上，用弹簧秤拉着物块做匀速直线运动，读出弹簧秤的读数F，如图所示
由二力平衡可知，此时物块受到的支持力N等于G，滑动摩擦力等于F，可得动摩擦因数为
24．见解析
【详解】
(1)该说法不正确。摩擦力总是阻碍物体的相对运动，但不一定阻碍物体的运动，它一定与物体相对接触面的运动方向相反，但不一定与物体相对地面的运动方向相反，如物体由静止放上运行的传动带，受到的滑动摩擦力与物体的运动方向相同，使物体加速运动。
(2)该说法正确。滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，只取决于接触面的性质及正压力，滑动摩擦力在接触面上的方向与相对运动方向相反。
(3)该说法正确。两接触物体间是否有摩擦力，取决于两接触面间是否粗糙、是否有正压力及是否有相对运动（趋势），故必须根据其他外力情况及运动情况才能确定。
答案第1页，共2页
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