粤教版2019必修第一册高一物理同步精品练习3.3摩擦力(作业)(原卷版+解析)

3.3 摩擦力 （原卷版）
1．物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是(　　)
A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
2.用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如图所示，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力(　　)
A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关
C．方向由向下变成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
3．一种运送货物的小平板推车如图所示。某工人使用此小推车运送货物的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时，地面对小推车无摩擦力
B．当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时，小推车对货物的摩擦力方向与前进方向一致
C．若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速，此时小推车对货物的摩擦力方向与前进方向相反
D．小推车的速度增大的过程中，加速度也一定在增大
4．如图所示，重力为20 N的物体与木板间的动摩擦因数为0.1，物体向左运动。同时物体受到大小为10 N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是(　　)
A．2 N，向左　　　　　　 B．2 N，向右
C．10 N，向左 D．12 N，向右
5.如图，用传送带匀速向上传送货物，货物与传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是(　　)
A．静摩擦力，方向沿传送带向上
B．静摩擦力，方向沿传送带向下
C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下
D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上
6．(多选)以下说法错误的是(　　)
A．摩擦力可以是动力也可以是阻力
B．由公式μ＝可以看出，μ与f成正比，与FN成反比
C．滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同
D．摩擦力的方向与物体的运动方向一定在同一直线上
7.（多选） 水平的皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置B后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地C端，在传输过程中，该物体受摩擦力的情况是（　　）
A. 在AB段受水平向左的滑动摩擦力
B. 在AB段受水平向右的滑动摩擦力
C. 在BC段不受静摩擦力
D. 在BC段受水平向右的静摩擦力
8．三个质量相同的物体，与水平桌面间的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是(　　)
A．fB>fA>fC　　　　　 B．fAC．fB＝fA＝fC D．不能比较大小
9.(多选)一个物体平放在水平面上，受到一个水平推力F的作用，如图所示。F的大小由零逐渐增大，直到物体刚要开始滑动。在这一过程中，以下关于静摩擦力的大小和方向的说法中正确的是(　　)
A．静摩擦力的大小逐渐增大，当刚要开始滑动时达到最大静摩擦力
B．大小不变，总为f＝μmg
C．方向一直水平向左
D．方向先向左后向右
10．如图所示，水平桌面上的木块，在水平推力F1、F2和摩擦力作用下处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。若撤去F1，则木块对地面的摩擦力为（　　）
A．10N，方向向左
B．6N，方向向右
C．2N，方向向左
D．2N，方向向右
11.如图所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力大小和方向是(　　)
A．30 N，方向向上 B．20 N，方向向上
C．40 N，方向向下 D．100 N，方向向上
12．“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
13.如图所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为(　　)
A．6 N,3 N B．1 N,1 N
C．0 N,1 N D．0 N,2 N
14.如图所示，物体与墙之间的动摩擦因数μ＝0.4。若用外力F＝50 N水平压在重24 N的物体上时，物体沿墙面下滑，物体与墙之间的摩擦力为________；若用外力F＝100 N水平压在该物体上，恰好使物体静止，物体与墙之间的摩擦力为________。
15．如图所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F＝32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数．
16．如图所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木块可以在水平面上匀速前进。若在木块上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力为60 N，求铁块的质量M。(取g＝10 N/kg)
17.如图所示，一个M＝2 kg的物体放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0＝0.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力fm＝4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g＝10 m/s2，求在以下情况下，M受到的摩擦力的大小。
(1)只挂m0，且处于静止状态时；
(2)只挂m0，但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时；
(3)只在小桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时；
(4)只在小桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时。
3.3 摩擦力 （解析版）
1．物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是(　　)
A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
【答案】D
【解析】
根据滑动摩擦力的表达式f＝μFN，所以D项正确；A项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因数，所以A项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以B、C项错误。
2.用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如图所示，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力(　　)
A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关
C．方向由向下变成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
【答案】B
【解析】
只要瓶子处于静止状态，手对瓶子的静摩擦力与重力等大反向，与手对瓶子的握力大小无关，B正确；摩擦力的方向始终向上，C错误；握力越大，手越干越粗糙，手对瓶子的最大静摩擦力越大，瓶子越不易滑脱，但并没有改变此时瓶子所受的静摩擦力大小，故A、D都错。
3．一种运送货物的小平板推车如图所示。某工人使用此小推车运送货物的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时，地面对小推车无摩擦力
B．当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时，小推车对货物的摩擦力方向与前进方向一致
C．若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速，此时小推车对货物的摩擦力方向与前进方向相反
D．小推车的速度增大的过程中，加速度也一定在增大
【答案】C
【解析】AB．当小推车在水平地面上做匀速直线运动时，货物在水平方向上不受力，小推车对货物没有摩擦力，但地面对小推车有摩擦力，故AB错误；
C．若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速，则小推车对货物产生向后的摩擦力，摩擦力方向与前进方向相反，故C正确；
D．小推车的加速度与小推车所受的合力有关，小推车的速度增大的过程中，只能确定加速度方向与速度方向相同，不能确定加速度大小如何变化，故D错误。
故选C。
4．如图所示，重力为20 N的物体与木板间的动摩擦因数为0.1，物体向左运动。同时物体受到大小为10 N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是(　　)
A．2 N，向左　　　　　　 B．2 N，向右
C．10 N，向左 D．12 N，向右
【答案】B
【解析】
物体重力为20 N，在水平面上运动，所以正压力大小FN＝20 N，由f＝μFN，知，f＝0.1×20 N＝2 N。滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，所以向右。
5.如图，用传送带匀速向上传送货物，货物与传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是(　　)
A．静摩擦力，方向沿传送带向上
B．静摩擦力，方向沿传送带向下
C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下
D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上
【答案】A
【解析】
货物与传送带之间没有相对滑动，所以两者之间存在静摩擦力，货物相对传送带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上．故选项A正确．
6．(多选)以下说法错误的是(　　)
A．摩擦力可以是动力也可以是阻力
B．由公式μ＝可以看出，μ与f成正比，与FN成反比
C．滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同
D．摩擦力的方向与物体的运动方向一定在同一直线上
【答案】BD
【解析】
摩擦力的方向与运动方向可以相同也可以相反，摩擦力可以是动力也可以是阻力；μ由接触面的粗糙程度及物体的材料等因素决定，与f和FN无关；摩擦力的方向与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，与运动方向无关。
7.（多选） 水平的皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置B后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地C端，在传输过程中，该物体受摩擦力的情况是（　　）
A. 在AB段受水平向左的滑动摩擦力
B. 在AB段受水平向右的滑动摩擦力
C. 在BC段不受静摩擦力
D. 在BC段受水平向右的静摩擦力
【答案】BC
【解析】
AB．在AB段，物体的速度小于皮带，相对皮带向左运动，则受到水平向右的滑动摩擦力，故A错误，B正确；
CD．在BC段，物体与皮带相对静止且无相对运动趋势，则不受静摩擦力，故C正确，D错误。故选BC。
8．三个质量相同的物体，与水平桌面间的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是(　　)
A．fB>fA>fC　　　　　 B．fAC．fB＝fA＝fC D．不能比较大小
【答案】C
【解析】三个物体均受到地面的滑动摩擦力，由f＝μFN，
FN＝mg可知，fB＝fA＝fC，故C正确。
9.(多选)一个物体平放在水平面上，受到一个水平推力F的作用，如图所示。F的大小由零逐渐增大，直到物体刚要开始滑动。在这一过程中，以下关于静摩擦力的大小和方向的说法中正确的是(　　)
A．静摩擦力的大小逐渐增大，当刚要开始滑动时达到最大静摩擦力
B．大小不变，总为f＝μmg
C．方向一直水平向左
D．方向先向左后向右
【答案】AC
【解析】
用力F推物体，在没推动前，物体受静摩擦力作用，静摩擦力的大小随F的增大而增大。当F增大到能推动物体时，物体受到的摩擦为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小f＝μFN＝μmg，故选AC。
10．如图所示，水平桌面上的木块，在水平推力F1、F2和摩擦力作用下处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。若撤去F1，则木块对地面的摩擦力为（　　）
A．10N，方向向左
B．6N，方向向右
C．2N，方向向左
D．2N，方向向右
【答案】C
【解析】初始时，物体受三个力平衡，则摩擦力为 f1=F1-F2=10N-2N=8N
则最大静摩擦大于等于8N，当撤去F1后，此时木块所受推力为2N，小于最大静摩擦，则物体处于静止状态，摩擦力为2N，方向水平向右。由牛顿第三定律可得，木块对地面的摩擦力大小为2N，方向水平向左。
故选C。
11.如图所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力大小和方向是(　　)
A．30 N，方向向上 B．20 N，方向向上
C．40 N，方向向下 D．100 N，方向向上
【答案】A
【解析】
由于木块静止，由二力平衡可得，木板对木块的静摩擦力方向竖直向上，且大小为30 N，故A正确。
12．“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
【答案】D
【解析】B．由题意可知，物体A静止，处于静止状态，受到的合力为零，受到弹簧测力计的拉力和受到B的摩擦力是一对平衡力，所以A受到B的摩擦力的大小为3.6N，方向水平向左，故B错误；
A．水平拉力匀速拉动物体B时，B受到A、地面的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，A对B产生水平3.6N水平向右的摩擦力，故B受到地面的滑动摩擦力为方向水平向右，故A错误；C．若增大拉动B的速度，A对B的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，由二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数不变，故C错误；D．由于A相对于地面是静止的，物体A静止，处于静止状态，受到的合力为零，根据二力平衡条件，A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等，故D正确。故选D。
13.如图所示，A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为(　　)
A．6 N,3 N B．1 N,1 N
C．0 N,1 N D．0 N,2 N
【答案】C
【解析】
应用整体法，A、B整体水平方向上外力F大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力。以A为研究对象，水平方向上A必受大小与F相等，方向与F相反的静摩擦力。故选项C正确。
14.如图所示，物体与墙之间的动摩擦因数μ＝0.4。若用外力F＝50 N水平压在重24 N的物体上时，物体沿墙面下滑，物体与墙之间的摩擦力为________；若用外力F＝100 N水平压在该物体上，恰好使物体静止，物体与墙之间的摩擦力为________。
【答案】20 N　24 N
【解析】
当外力F＝50 N时，物体沿墙面下滑，物体与墙之间的摩擦力
为滑动摩擦。只能用公式f＝μFN计算。物体对墙的压力为FN＝F＝50 N，物体与墙之间的摩擦力f＝μFN＝0.4×50 N＝20 N。
当F＝100 N时，物体恰好处于静止，物体与墙之间的摩擦力为静摩擦，由于物体受到的静摩擦力与重力平衡，因此f＝24 N。
15．如图所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F＝32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数．
【答案】0.4
【解析】
物体B对A压力为FN2＝GB＝20 N
则地面对A的支持力为FN1＝GA＋GB＝60 N
因此A受B的滑动摩擦力为Ff2＝μFN2
A受地面的摩擦力为Ff1＝μFN1
又由题意得F＝Ff1＋Ff2
可得μFN2＋μFN1＝F
代入数据可得到μ＝0.4.
16．如图所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木块可以在水平面上匀速前进。若在木块上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力为60 N，求铁块的质量M。(取g＝10 N/kg)
【答案】5 kg
【解析】
拉力F＝40 N时，滑动摩擦力f＝40 N，
木块对水平面的压力FN＝mg＝100 N，
由f＝μFN得，动摩擦因数μ＝＝0.4。
当拉力F′＝60 N时，木块对水平面的压力FN′＝(10＋M)g＝100＋10 M，
摩擦力f′＝60 N，由f′＝μFN′得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg。
17.如图所示，一个M＝2 kg的物体放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0＝0.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力fm＝4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g＝10 m/s2，求在以下情况下，M受到的摩擦力的大小。
(1)只挂m0，且处于静止状态时；
(2)只挂m0，但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时；
(3)只在小桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时；
(4)只在小桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时。
【答案】(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N
【思路点拨】　计算摩擦力的大小，首先要分清是滑动摩擦力还是静摩擦力，静摩擦力用二力平衡来确定大小、方向；滑动摩擦力的大小由公式f＝μFN计算，方向由相对运动的方向确定，其中关键是确定接触面间压力的大小。
【解析】
(1)因为m0g＝1 N＜fm，M处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得f1＝m0g＝1 N。
(2)在M上再放一个M′＝3 kg的物体，M仍静止，仍受静摩擦力f2＝f1＝m0g＝1 N。
(3)因为(m0＋m1)g＝4.3 N＜fm，故M处于静止状态，所受静摩擦力：f3＝(m0＋m1)g＝4.3 N。
(4)因为(m0＋m2)g＝6 N＞fm，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，由公式得f4＝μFN＝μMg＝4 N。