高一物理人教版必修1（第3.3 摩擦力 课时同步附解析

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人教版必修1
第三章相互作用
3．摩擦力
第Ⅰ部分选择题
一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力作用，但物体仍然保持静止，这表明（　　）
A．拉力小于静摩擦力
B．拉力与静摩擦力大小相等
C．拉力越大，静摩擦力越小
D．拉力大小变化时，静摩擦力大小不变
2．用水平方向的力F将重为G的木块压在竖直墙壁上静止不动，如图所示，当力F增大到2F时墙对木块的摩擦力（　　）
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A．是原来的2倍
B．与原来的相等
C．是原来的3倍
D．是原来的倍
3．关于摩擦力，下列说法中正确的是（　　）
A．滑动摩擦力的大小总是跟压力的大小成正比
B．接触且相对静止的两个物体之间不会产生摩擦力
C．滑动摩擦力大小跟物体相对运动的速度大小有关
D．摩擦力的方向总是跟压力的方向垂直
4．如图所示为某新型夹砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率。已知某夹砖机能夹起质量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax（设最大静擦力等于滑动摩擦力），则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为（　　）
A．μ=
B．μ=
C．μ=
D．μ=
5．皮带运输机把物体匀速送至高处时，物体受到的摩擦力的方向（　　）
A．与物体速度同向
B．与物体速度反向
C．摩擦力为零
D．因不知相对运动趋势，故不能判定
6．如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F=1N的两个水平力分别作用于A、B上，A、B、C都静止，则地面与A、A与B、B与C之间的摩擦力分别为（　　）
A．1
N、2
N、1
N
B．1
N、0、1
N
C．0、1
N、0
D．1
N、1
N、0
N
7．如图所示，水平地面上有一木箱，受到水平拉力F的作用，F随时间t正比增大，即F=kt（k为常数），则木箱所受摩擦力f随时间t的变化图象正确的是（　　）
8．如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体上，使A、B、C以共同速度v向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是（　　）
A．C不受摩擦力作用
B．B不受摩擦力作用
C．A受摩擦力作用
D．以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零
第Ⅱ部分非选择题
二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
9．用一个轻质弹簧拉着重80N物体在水平面上开始运动时，弹簧伸长为6
cm；当物体匀速前进时，弹簧的伸长量是4
cm，已知弹簧的劲度系数k=400
N/m，则由此可知物体所受的最大静摩擦力为　　N，物体所受的滑动摩擦力为　　N，物体与地板间的动摩擦因数为　　。
10．如图所示，水平面上有一重为40
N的物体，受到F1=14
N和F2=7
N的作用而保持静止状态，F1与F2的方向相反，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体所受摩擦力的大小为　　
N；若只撤去F2，物体所受摩擦力的大小为　　N。
11．如图所示，人重600N，木块A重400N，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2。现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：
（1）人对绳的拉力的大小；
（2）人脚给A的摩擦力方向和大小
12．如图所示，有两本完全相同的书A、B，书重均为5
N，若将两本书等分成若干份后交叉地叠放在一起置于光滑桌面上，并将书A固定不动，用水平向右的力F把书B匀速抽出，现测得一组数据如下：
实验次数
1
2
3
4
…
n
将书分成的份数
2
4
8
16
…
逐页交叉
力F的大小（N）
4.5
10.5
22.5
46.5
…
190.5
根据以上数据，试求：
（1）若将书分成32份，力F应为多大？
（2）该书的页数；
（3）该书任意两张纸之间的动摩擦因数为多少？
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第三章相互作用
3．摩擦力
参考答案及解析
一、选择题
【答案】
1.B
【解析】物体在水平方向受到拉力和静摩擦力两个力作用，由二力平衡条件可知，拉力与静摩擦力大小相等，方向相反，当拉力大小变化时，静摩擦力也随之变化，故选项B正确。
【答案】
2.B
【解析】力F将重为G的木块压在竖直墙壁上静止不动，物体所受的静摩擦力与重力相等，当力F增大到2F时，木块仍处于静止，所以静摩擦力没有变化，B正确。
【答案】
3.AD
【解析】滑动摩擦力的大小总是跟压力的大小成正比，与滑动的速度无关，选项A正确C错误；在传送带上向高处运送的货物与传送带相对静止，受静摩擦力作用，故B错误；压力方向与接触面垂直，而摩擦力方向平行于接触面，摩擦力的方向总是跟压力的方向垂直，故D正确。
【答案】
4.B
【解析】对砖进行受力分析，根据二力平衡条件得：2f=mg，2μFmax=mg得：μ=，故选项B正确。
【答案】
5.A
【解析】皮带运输机把物体匀速送至高处时，物体处于平衡状态，物体必受重力、皮带的支持力，但这两个力不能够平衡，因此还要受到传送带与运动方向相同的静摩擦力，故选项A正确。
【答案】
6.C
【解析】以A、B、C整体为研究对象，则整体在水平方向受向左和向右的大小相等的力F，二力平衡；若地面对A有摩擦力，则整体不可能静止，故地面对A的摩擦力为零；以B、C为整体进行分析，B、C水平方向受向右的拉力F，要使B、C静止，则A对B一定有向左的摩擦力，大小等于F=1
N；对C分析，C水平方向不受外力，相对B没有相对运动的趋势，故C不受B的摩擦力，综上所述，选项C正确。
【答案】
7.C
【解析】水平推力F=kt，从t=0开始不断增大，则物体刚开始受到静摩擦力作用，所以静摩擦力的大小与拉力相等，随时间均匀增大；当物体的拉力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动，此后滑动摩擦力的大小不变，而最大静摩擦力大于滑动摩擦力。
【答案】
8.BC
【解析】以C为研究对象，受到拉力F与水平向左的静摩擦力，二力平衡，故A错误；以B为研究对象，B随A一起匀速运动，B受重力和支持力作用，二力平衡，B不受摩擦力，故B正确；以A为研究对象，水平方向受到C对A水平向右的静摩擦力作用和地面对A水平向左的滑动摩擦力作用，二力平衡，故C正确；以整体为研究对象，可知地面对A摩擦力与拉力平衡，故D错误。
二、非选择题
【答案】
9.
24
16
0.2
【解析】物体刚要运动时受到的摩擦力等于最大静摩擦力，有：fm=F1=k
x1=400×6×10﹣2
N=24
N；物体做匀速直线运动时则有：f动=F2=kx2=400×4×10﹣2
N=16
N，N=mg，f=μFN，得μ==0.2。
【答案】
10.
7
8
【解析】物体所受最大静摩擦力为：fm=μG=8
N，由于F1－F2=7N＜fm，所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力，故有：f1=F1－F2=7
N，方向水平向右；撤去F2，因为F1=14
N＞fm，物体相对水平面向左滑动，故物体受到滑动摩擦力：f2=μG=8
N，方向水平向右。
【答案】
11.
（1）F=100N
（2）f=100N，方向水平向右
【解析】（1）以整体为研究对象，整体在水平方向受拉力和摩擦力，由平衡可知：
2F=μ（G人+GA），解得：F=100N；
（2）以人为研究对象，人水平方向受拉力及摩擦力而处于平衡，拉力向右，则摩擦力向左，则得人所受的摩擦力大小为：f=F=100N；而人对木板的摩擦力与木板对人的摩擦力大小相等，方向相反，故人的脚给木板的摩擦力方向水平向右。
【答案】
12.
（1）94.5
N
（2）128页（3）0.3
【解析】（1）对表中数据分析可知：将书分成4份时，力F比前一次增加6
N，将书分成8份时，力F比前一次增加12
N，将书分成16份时，力F比前一次增加24N。依此类推，可知当书分成32份时，力F比前一次增加48N，故F=46.5
N+48
N=94.5
N。
（2）将书分成64份时，比分成32份时力F应增大96
N，故94.5
N+96
N=190.5
N，可知书的总页数应为128页。
（3）以分成2份为例，对书B分析有：
F=μ mg+μ mg+μ mg=3μG
因为G=5
N，所以μ=0.3。