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．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
2．如图所示，在μ=0.2的水平面上向右运动的物体，质量为20kg。在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为20N的拉力F的作用，则物体受到的滑动摩擦力为（g=10N/kg）（　　）
A．40N，向右 B．40N，向左
C．20N，向右 D．20N，向左
3．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．
4．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试卷第6页，共7页
试卷第7页，共7页
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
5．剪纸艺术是我国古老的民间艺术之一，在“非遗进校园”活动中，老艺人在教室里进行剪纸教学时，用一块磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上，下列关于各物体的受力情况正确的是（　　）
A．磁铁对剪纸没有摩擦力作用
B．磁铁对剪纸的摩擦力方向竖直向上
C．磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的
D．磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等
6．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
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试卷第7页，共7页
7．一同学用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
8．如图所示，质量为30kg的物体在μ=0.1的水平面上向右运动，在运动的过程中还受到一个水平向左、大小为20N的拉力F的作用，g取10m/s2，则物体受到的滑动摩擦力为（　　）
A．50N，向左 B．30N，向左 C．20N，向右 D．30N，向右
9．用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向且静止不动，如图所示），下列说法中正确的是 （　　）
A．不管手握得多紧，摩擦力总是大于油瓶与油的总重力
B．不管手握得多紧，摩擦力大小总是等于油瓶与油的总重力大小
C．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越小
D．摩擦力总是小于油瓶与油的总重力
10．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
11．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
12．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
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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
13．钢球A静止于水平面C与固定于C的挡板B间，试分析球A与水平面C和挡板B间的摩擦力情况（　　）
A．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间有摩擦力
B．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间有摩擦力
C．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间无摩擦力
D．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间无摩擦力
14．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．有弹力一定有摩擦力
B．有摩擦力一定有弹力
C．滑动摩擦力的方向一定与运动的方向相反
D．静摩擦力的方向不可能与运动方向相同
15．如图所示，质量为m=2kg滑块放在水平面上，t=0时刻给滑块以水平向右的初速度、同时在滑块上施加一水平向左大小为F=6N的外力，规定初速度的方向为正方向，已知滑块与地面之间的动摩擦因数为μ=，重力加速度g取10m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则滑块所受的摩擦力随时间的变化规律可能正确的是（　　）
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A． B．
C． D．
二、填空题
16．一轻质弹簧劲度系数为k=25N/cm，当竖直提着一个物体处于静止状态时，形变量是10cm；该弹簧拉着这个物体在水平面上运动，当它刚要开始运动时弹簧伸长了5cm，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，则物体与水平地板间的滑动摩擦力是______N；物体与水平地板间的动摩擦因数______。
17．要使静止在水平地面上重为50kg的物体从原地移动，必须至少用110N的水平推力，但物体从原地移动后，只需用100N的水平推力就可以使之匀速地移动。（重力加速度）求：
（1）物体与地面间的最大静摩擦力fmax=________N；
（2）物体与地面间的动摩擦因数μ=________；
（3）当用90N的推力推物体，物体所受到的摩擦力f=________N；
（4）当用120N的推力推物体，物体所受到的摩擦力f=________N。
18．如图所示，一个重为40 N的木块静止在水平桌面上，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若同时在水平方向施加两个方向相反的力F1和F2的作用，F1=10 N，F2=6 N，木块所受摩擦力的大小为_____N；若仅撤去力F2，木块所受摩擦力的大小为_____N。
19．一块长为、质量为的均匀木板，放在水平桌面上，木板与桌面间动摩擦因数为。当木板受到水平推力向右运动至伸出桌面时（如图），木板受到的摩擦力等于_________。试卷第6页，共7页
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三、解答题
20．如图所示，用水平力F=25N将重G=6N木块压在竖直墙壁上，木块静止不动。已知木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25，问：
（1）木块受到的摩擦力多大？
（2）当F增大为30N，木块受到的摩擦力多大？
（3）当F减为10N时，木块沿墙壁下滑，木块受到的摩擦力多大？
21．如图甲所示，一物块在水平外力的作用下在粗糙水平地面上做匀速直线运动，在时刻撤去外力，物块做匀减速运动后停下，其位移—时间图像如图乙所示。已知物块的质量，重力加速度g取，求：
（1）物块与地面间的动摩擦因数；
（2）物块匀速运动时的速度大小；
（3）从撤去外力F开始，当物块位移为4m时，物块的速度大小
22．指出下列说法中的错误：
(1)因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体；
(2)重力的方向总是垂直于接触面向下的；
(3)放在水平桌面上的两个球，靠在一起但并不互相挤压，两球之间存在弹力；
(4)两物体间如果有相互作用的弹力，就一定存在摩擦力；试卷第6页，共7页
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(5)根据可知，动摩擦因数跟滑动摩擦力成正比，跟压力成反比。
23．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=4kg的物体上，另一端施一水平拉力F。（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g=10m/s2）。求：
（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.45，当弹簧拉长至时，物体恰好向右匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
（2）若将弹簧压缩至，物体受到的摩擦力大小和方向？
（3）若将弹簧拉长至，物体受到的摩擦力大小和方向？
24．（1）如图所示，用一轻弹簧竖直悬挂物体，现用力F=10.5N竖直向下拉物体，使物体处于静止状态，弹簧由原长5cm伸长到7.2cm。若将力F改为竖直向上拉物体，大小不变，物体仍处于静止状态，弹簧由原长缩短到3cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。（g取10N/kg）。
（2）用该轻质弹簧拉着一个重为200N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力多大？
（3）如果物体在运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？
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参考答案：
1．C
【解析】
【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。
2．B
【解析】
【详解】
物体受到的滑动摩擦力为
摩擦力的方向向左。
故选B。
3．D
【解析】
【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。
4．C
【解析】
【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。答案第10页，共10页
答案第9页，共10页
5．D
【解析】
【详解】
AB．磁铁相对剪纸有向下的运动趋势，所以剪纸对磁铁的摩擦力向上，磁铁对剪纸有竖直向下的静摩擦力作用。故AB错误；
C．根据弹力的产生条件可知，磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的。故C错误；
D．剪纸对磁铁的摩擦力向上，则磁铁对剪纸的摩擦力向下，黑板对剪纸的摩擦力向上，则黑板对剪纸的摩擦力大小等于磁铁对剪纸的摩擦力加上剪纸的重力，即磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【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。
7．B
【解析】
【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
答案第10页，共10页
答案第9页，共10页
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
物体水平向右运动，受到的滑动摩擦力为
，方向水平向左
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
因为油瓶始终处于静止状态，所以不管手握得多紧，摩擦力大小总是等于油瓶与油的总重力大小，故ACD错误，B正确。
故选B。
10．D
【解析】
【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。
11．D
【解析】
【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；
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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。
12．D
【解析】
【详解】
物体匀速运动时
滑动摩擦力为
解得
故选D。
13．D
【解析】
【详解】
因为挡板B固定于水平面C上，故B与A只接触没有挤压 ，故AB之间没有弹力，则球A与挡板B间没有摩擦力，且A水平面C间没有运动趋势，所以球与水平面C间也没有摩擦力。
故选D。
14．B
【解析】
【详解】
A．弹力是产生摩擦力的条件之一，则有弹力不一定有摩擦力，选项A错误；
B．有摩擦力一定有弹力，选项B正确；
C．滑动摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反，选项C错误；
D．静摩擦力的方向可能与运动方向相同，如人走路时受地面向前的静摩擦力，与人的运动方向相同，选项D错误。
故选B。
15．D答案第10页，共10页
答案第9页，共10页
【解析】
【详解】
从t=0开始滑块以一定初速度v0向右滑行时，滑块受到水平向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力为
Ff1=-μmg=-8N
滑块的最大静摩擦力
Fm=μmg=8N
因为FFf2=F=6N
选项D正确，ABC错误。
故选D。
16． 100 0.4
【解析】
【详解】
[1]当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，此时物体所受弹力等于滑动摩擦力
[2]竖直提着一个物体处于静止状态时，形变量是10cm，物体受力平衡
解得物体的重力
由滑动摩擦力公式
代入数据得
17． 110 0.2 90 100答案第10页，共10页
答案第9页，共10页
【解析】
【详解】
（1）[1]依题意，至少用110N的水平推力才可推动物体，则物体与地面间的最大静摩擦力为
（2）[2]用100N的水平推力就可以使物体匀速地移动，则滑动摩擦力大小
由滑动摩擦力公式
代入数据解得
（3）[3]当用90N的推力推物体时，物体仍处于静止状态，是静摩擦力，其大小为
（4）[4]当用120N的推力推物体时，物体仍处于运动状态，是滑动摩擦力，其大小为
18． 4 N 8 N
【解析】
【详解】
[1]木块与桌面间的最大静摩擦力为
所以当木块受到F1=10 N，F2=6 N的力时，木块保持静止，木块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为4 N。
[2]若撤去F2，木块将向右运动，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为8 N。
19．
【解析】
【分析】答案第10页，共10页
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【详解】
[1]滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关，则木板受到的摩擦力等于
20．（1）6N；（2）6N；（3）2.5N
【解析】
【详解】
(1) 当F=25N时，木块没有动，木块受到静摩擦力，根据平衡条件可得
Ff1=G=6N
(2)当F=30N时，最大静摩擦力为
fm=0.25×30=7.5N
因为最大静摩擦力大于重力，所以木块仍静止，受到静摩擦力，根据平衡条件可得
Ff2=G=6N
(3)当F=10N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，正压力为
FN=F=10N
木块受到的摩擦力为滑动摩擦力为
Ff3=μFN=0.25×10N=2.5N
21．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）物块做匀速直线运动，水平方向
竖直方向上有
又由
解得
（2）撤去外力F后，做匀减速运动，由图像可知，时，，物块刚好停止。物块在0~4s内的运动可看做反向匀加速运动，设加速度为a，则有答案第10页，共10页
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又
解得
（3）物块的位移为4m时，恰好在匀减速阶段的中点位移，则
又
解得
22．见解析
【解析】
【详解】
(1)重力的施力物体是地球；
(2)重力的方向总是竖直向下；
(3)放在水平桌面上的两个球，靠在一起但并不互相挤压，没有发生形变，两球之间不存在弹力；
(4)两物体间要存在摩擦力，除了有相互作用的弹力外，接触面要粗糙，还要有相对运动或相对运动趋势；
(5)动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定，与滑动摩擦力Ff，及跟压力FN无关。
23．（1） 400N/m；（2）16N，方向水平向右；（3） 18N，方向水平向左
【解析】
【详解】
(1)根据胡克定律有
F=k△x1
弹簧的形变量答案第10页，共10页
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△x1=L1-L0=4.5cm
由平衡条件得
FN=G=40N
由物体恰好匀速运动
F=f=μFN=18N
联立解得
k=400N/m
(2)压缩量
△x2=L2-L0=4cm
弹力为
F1=k△x2=16N
F1小于最大静摩擦力，物体受静摩擦力，即
Ff=F1=16N
方向水平向右；
(3)弹簧的形变量
△x3=L3-L0=6cm＞△x1=4cm
物体受滑动摩擦力
f=μFN=18N
方向水平向左。
24．(1) ；；(2)30N；(3)20N
【解析】
【详解】
(1)根据平衡条件可得，向下拉物体时有
向上拉物体时有
联立可得
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