3.2摩擦力 课时练习--2022--2023学年高中物理（2019）必修第一册 解析版

3.2摩擦力 课时练习
一、单选题
1．如图所示，在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块。甲木块用一根水平轻绳固定在左边的竖直墙壁上，甲的质量为2kg，甲、乙之间动摩擦因数为0.2。现用的水平拉力把木块乙从右端抽出，重力加速度。关于甲所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．是静摩擦力，大小为2N B．是静摩擦力，大小为4N
C．是滑动摩擦力，大小为2N D．是滑动摩擦力，大小为4N
2．下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，错误的是（　　）
A．物体的重心可能不在物体上
B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大
C．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
D．动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关
3．如图所示，同一块砖，第一次平放在水平地面上，第二次侧放在同一水平地面上，两次给砖以相同的水平初速度让它沿水平面运动，结果发现两次运动的距离相差很大，最可能的原因是（ ）
A．因为砖的重心位置不同而引起的摩擦力不同
B．因为接触面的粗糙程度不同而引起的摩擦力不同
C．因为接触面的面积不同而引起的摩擦力不同
D．因为对地面的压力不同而引起的摩擦力不同
4．考试中，右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项，左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触，下列关于答题卡受到的摩擦力，说法正确的是（　　）
A．答题卡处于静止状态，受到的摩擦力都是静摩擦力
B．答题卡处于静止状态，不受摩擦力作用
C．橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力
D．答题卡相对于左手没有运动趋势
5．用水平力将黑板擦压在竖直黑板上，在逐渐减小力直至为0的过程中，黑板对黑板擦的摩擦力将（　　）
A．保持不变 B．逐渐减小
C．先保持不变然后逐渐减小为0 D．先逐渐减小然后保持不变
6．传送带在生活中的用途非常广泛，已知传送带不打滑，标示转动方向的传动轮为主动轮，判断下列传送带所处状态符合实际的是（ ）
A． B．
C． D．
7．下面关于滑动摩擦力和静摩擦力判断正确的是（　　）
A．静止的物体可能受到静摩擦力，而不可能受到滑动摩擦力
B．滑动摩擦力和静摩擦力都与正压力成正比
C．静摩擦力方向可以与物体运动方向垂直
D．人正常步行，脚与地面产生的是滑动摩擦力
8．“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时，如图所示。用F=6N的水平拉力匀速拉动物体B时，物体A静止，弹簧测力计的示数为3.6N。下列说法中正确的是（　　）
A．B受到地面的摩擦力为6N，方向水平向右
B．A受到B的摩擦力为2.4N，方向水平向左
C．若增大拉动B的速度，弹簧测力计的示数会变大
D．由于A是静止的，所以A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等
二、多选题
9．如图所示，质量为M的吸铁石，吸在竖直固定的磁性黑板上，某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉吸铁石，吸铁石未移动，则下列说法中正确的是（　　）
A．吸铁石受到1个摩擦力的作用
B．吸铁石受到2个摩擦力的作用
C．吸铁石受到的摩擦力大小为Mg
D．吸铁石受到的摩擦力大小为
10．关于静摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B．静摩擦力一定是阻力
C．受静摩擦力作用的物体若是运动的则受到的静摩擦力可以和物体的运动方向垂直
D．在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度
11．关于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）
A．滑动摩擦力总是和物体相对运动的方向相反
B．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
C．只有运动的物体才受到滑动摩擦力
D．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比
12．如图所示，木板A沿光滑水平面向右运动，速度为v1，物体B以速度v2（对地）沿A物体一表面滑动，已知v1、v2方向相同，且v1A．物体B受到A对它的摩擦力作用，方向水平向右
B．物体B受到A对它的摩擦力作用，方向水平向左
C．因为A、B所受摩擦力的方向都跟它们的运动方向相反，所以摩擦力方向都水平向左
D．在A、B的速度达到相同之前，木板A受摩擦力方向为水平向右，物体B受摩擦力方向水平向左。当A、B有共同速度之后，它们之间不存在摩擦力作用
三、实验题
13．如图甲，为测定金属块A与长板B之间的动摩擦因数的实验器材，同学们设计以下实验步骤
①将弹簧测力计竖直调零；
②弹簧测力计静止状态测量金属块的重力；
③__________；
④将弹簧测力计与金属块水平连接，置于长木板一端，测量A、B间滑动摩擦力大小；
⑤运用测量数据计算动摩擦因数。
（1）步骤③中的操作是：__________；
（2）步骤④中，两位同学设计了如图乙（木板固定，拉动金属块）、丙（金属块固定，拉动木板）所示的两种方案：你认为两种方案中同学操作正确的是 ____；
A．乙、丙两种情况都需要匀速拉动
B．乙、丙两种情况都不需要匀速拉动
C．乙需要匀速拉动；丙不需要匀速拉动
D．乙不需要匀速拉动；丙需要匀速拉动
（3）你认为乙、丙两种方案__________（选填“乙”或“丙”）更合理；你选择的理由是：__________。
（4）若测得物体重力大小为F1，在丙方案中弹簧示数为F2，则A、B间的动摩擦因数__________。
14．科学探究活动通常包括以下几个环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等，一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题。
（1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的面积的大小成正比，这属于上述科学探究的__________环节。
（2）完成本实验，需要自己制做木块，他制做的木块应是下列选项中的__________。
（A）各面粗糙程度相同的正方体
（B）各面粗糙程度不同的正方体
（C）各面粗糙程度相同，长宽高各不相同的长方体
（D）各面粗糙程度不相同，长宽高各不相同的长方体
为了测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。
（3）用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案__________更易于操作。简述理由____________________。
（4）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中B被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为__________。
（5）请画出图甲中B物体的受力分析图_________。
15．某小组同学用如图甲所示的装置测量物块A与长木板B间的动摩擦因数，将长木板B放置在水平地面上，物块A放置在长木板B的上表面，用细线将水平放置的弹簧测力计和物块A连接，调节弹簧测力计的高度使细线拉直后恰好水平，现用大小为10N的水平拉力F将长木板B从物块A下方加速拉出，拉出过程中弹簧测力计的示数如图乙所示，已知物块A的质量为2.0kg，长木板B的质量为4.0kg，取重力加速度大小g=10N/kg。
（1）弹簧测力计的示数为_______ N；
（2）物块A对长木板B的摩擦力方向水平向_______ （填“左”或“右”）；
（3）物块A与长木板B间的动摩擦因数=_______（结果保留两位有效数字）；
（4）增大水平拉力F对测量物块A与长木板B间的动摩擦因数____（填“有”或“无”）影响。
四、解答题
16．如图所示，滑块静止在水平地面上，质量为2kg，动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现给滑块一水平推力F。（取g=10m/s2）
（1）当推力大小为8N时，地面对物体的摩擦力是多大
（2）当推力大小为16N时，地面对物体的摩擦力是多大
17．如图所示，两段完全相同的轻弹簧与两物块连接，弹簧劲度系数，初始状态两弹簧均为，A、B两物体的质量均为。物体与水平面间的动摩擦因数均为，已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，现以水平向右的力F作用于A右端的弹簧，g取。
（1）若，求B受到的摩擦力；
（2）若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动，求A、B间的距离。
18．（1）如图一个重为100N的物体放在水平面上在水平拉力作用下恰好做匀速直线运动，此时弹簧秤示数为40N。若物体静止在该水平面上，大小不变，而方向变为与水平方向成37°角右上，则物体与水平面之间的摩擦力为多少？（取、、取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（2）在研究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系时，常见有两种方法：第一种是（1）问中用弹簧秤水平匀速拉动一个木块，读出弹簧秤的示数。第二种是保持木块A不动，抽出木板B，读出弹簧秤的示数，如图所示。请分析两种实验方法哪种更好些，为什么？
参考答案
一、单选题
1．D 2．B 3．B 4．C 5．C 6．A 7．C 8．D
二、多选题
9．AD 10．CD 11．AB 12．BD
三、实验题
13．读出弹簧测力计示数 C 丙 很难做到用弹簧测力计匀速拉动木块，所以实验测量数值不稳定
【详解】（1）[1]测量后需要读出弹簧测力计的示数，则步骤③中的操作是读出弹簧测力计示数。
（2）[2]乙图中物体水平方向受到拉力与摩擦力，则要使弹簧测力计测量的数值为滑动摩擦力的数值，则需要匀速拉动弹簧测力计，丙图中抽动下面的木板，木块始终处于静止状态，弹簧测力计测量的数值为滑动摩擦力的数值，则不需要匀速拉动。
故选C。
（3）[3][4]对于两种方案，丙比较合理，因为认为很难做到用弹簧测力计匀速拉动木块，所以实验测量数值不稳定。
（4）[5]由滑动摩擦力公式可知
其中
解得
14． 猜想与假设 C 甲 甲方案拉物块A时不需要保持匀速 0.6 B物体的受力分析,如图所示
【详解】（1）[1]针对实验的目的，这位同学提出了自己的想法，这属于科学探究的“猜想与假设”环节。
（2）[2]在探究摩擦力大小与接触面积大小的关系，必须要保证压力与接触面的粗糙程度不变，只改变接触面积的大小。
故选C。
（3）[3] [4]甲方案中拉动A物体，不需要控制物体A做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就与滑动摩擦力的大小相等且弹簧测力计静止，便于读取示数；
乙方案中用弹簧测力计拉动A物体，需要控制A做匀速直线运动，才能使弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等，但是在实际操作过程中A的运动状态不容易保持匀速直线运动，故弹簧测力计的示数不稳定，且弹簧测力计时运动的，不易于读取示数。
故甲方案更便于操作。
（4）[5] 由题可知，在甲方案中，B对A的支持力
两物体间的摩擦力与a弹簧测力计的示数相等
根据滑动摩擦力的公式可知
（5）[6] B物体的受力分析,如图所示，其中是地面对B的支持力，是A对B的压力，是A对B的摩擦力
15．3.52 左 0.18 无
【详解】（1）[1]弹簧测力计的最小分度为0.1N，应往下估读一位，故示数为3.52N。
（2）[2]由于长木板B相对物块A向右运动，所以物块A对长木板B的摩擦力方向水平向左。
（3）[3]物块A与长木板B间的动摩擦因数为
（4）[4]滑动摩擦力的大小与相对运动的快慢无关，增大水平拉力F，长木板B会加速运动，但不影响物块A与长木板B间的滑动摩擦力，所以对动摩擦因数的测量无影响。
16．（1）；（2）
【详解】依题意，滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，则有
（1）当拉力时，，物体静止，根据平衡可求地面对物体的静摩擦力大小为
（2）当拉力时，，物体滑动，地面对物体的滑动摩擦力大小为
17．（1）0；（2）
【详解】（1）A与地面的最大静摩擦为
由于
所以A不会有相对滑动趋势，A静止，则A、B间的弹簧弹力为零，对B由平衡条件可知B所受摩擦力为0；
（2）若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动，以B为研究对象，B所受摩擦力为
则A、B间的弹簧弹力为10N，则弹簧的伸长量为
A、B间的距离
18．(1)；(2)见解析
【详解】(1)在水平拉力作用下恰好做匀速直线运动，有
解得
大小不变，而方向变为与水平方向成37°角右上，有
所以物体与水平面之间的摩擦力为滑动摩擦力，即
(2)第二种实验方法更好些，因为不用保持水平匀速拉动木块。