教科版物理必修1同步测试：第2章 第4节 摩擦力

[随堂达标]
1．(多选)一只青蛙蹲在置于水平地面的木板上，现试图跳离木板，在下列情况下，青蛙一定不能跳离木板的是(　　)
A．木板上表面光滑而底面粗糙
B．木板底面光滑而上表面粗糙
C．木板上、下表面都粗糙
D．木板上、下表面都光滑
解析：选AD.青蛙要想跳离木板，青蛙与木板之间必须有摩擦力．由摩擦力的产生条件知，木板上表面光滑时不可能产生摩擦力，故应选A、D.
2．为了探究滑动摩擦力，张文超同学利用牙刷做实验，当用力匀速拖动牙刷时，刷毛发生了弯曲，对这一实验的分析错误的是(　　)
A．刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的摩擦力越大
B．从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向
C．牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D．手的拉力大于牙刷受到的摩擦力
解析：选D.当摩擦力越大时，力的效果越明显，刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显，A正确；从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向，B正确；研究牙刷受到的摩擦力，牙刷一定是受力物体，而且是和接触面接触的部分，力作用在受力物体上，C正确；牙刷匀速直线运动，牙刷受到了一对平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，D错误．
3．一物体置于粗糙水平地面上，按如图所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　)
A．f甲＞f乙＞f丙　　　　
B．f乙＞f甲＞f丙
C．f丙＞f乙＞f甲
D．f甲＝f乙＝f丙
解析：选D.物体在三种情况下所受摩擦力均为滑动摩擦力，而且三种情况下正压力相同，即N＝mg，由f＝μN＝μmg知，物体在三种情况下所受摩擦力大小相等，选项D正确．
4.
如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是(　　)
A．M处受到的支持力竖直向上
B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向
D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
解析：选A.用支持力、静摩擦力方向的判断方法解题．M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力方向与接触面平行，故选项C、D错误．
5．重为G＝400
N的木箱静止在水平地面上，木箱与地面的最大静摩擦力为fmax＝120
N，动摩擦因数为μ＝0.25，求：
(1)如果要使木箱运动起来，施加的水平推力F1至少要多大？
(2)如果用F2＝150
N的水平推力推动木箱运动一段时间后要维持木箱做匀速直线运动，应把水平推力换成F3，则F3多大？
解析：(1)因fmax＝120
N，故水平推力F1≥120
N，才能使木箱运动起来，则F1至少为120
N.
(2)因滑动摩擦力f＝μmg＝100
N
故要匀速运动，必F3＝f＝100
N.
答案：(1)120
N　(2)100
N
[课时作业]
一、单项选择题
1．在下列实际问题中，关于摩擦力的说法错误的是(　　)
A．举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了减少手和杠铃之间的摩擦力
B．所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力
C．磁悬浮列车在行驶时离开轨道悬空，不受轨道摩擦力作用，所以可以高速行驶
D．棉纱可以织成布，是因为棉纱之间存在摩擦力
解析：选A.举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了增大手和杠铃之间的摩擦力，A错误，B、C、D正确．
2．下列说法中不正确的是(　　)
A．人走路时，会受到静摩擦力作用
B．武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的
C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力时，酒瓶受的摩擦力不变
D．在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
解析：选B.走路时，后面的脚用力向后蹬地面，鞋相对地面有向后滑动的趋势，地面对鞋有向前的静摩擦力．前面的脚触地的瞬间，相对地面有向前滑动的趋势，地面对鞋底有向后的静摩擦力．如果地面对鞋底的最大静摩擦力较小，人就容易滑倒．选项A、D正确．战士握竿上攀时，手相对竿有下滑趋势，竿对手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反，故摩擦力的方向向上，选项B错误．手握酒瓶，竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力作用而平衡，静摩擦力总是等于酒瓶的总重力，不变，选项C正确．
3．装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中(　　)
A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小
C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小
D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变
解析：选D.由f＝μ
N知滑动摩擦力的大小只与μ和N有关，与接触面积无关，故D对．
4．一滑雪者沿一倾角为α的山坡滑下，然后又滑上另一倾角为β的山坡(α>β)，如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．在A、B两个山坡上，滑雪者都受重力、支持力、下滑力和摩擦力的作用
B．在A、B两个山坡上，滑雪者都受重力、支持力和摩擦力的作用
C．在A山坡上摩擦力是动力，在B山坡上摩擦力是阻力
D．在A、B两个山坡上，摩擦力都是阻力，且滑雪者在A山坡上所受摩擦力大于在B山坡上所受摩擦力
解析：选B.物体在两个山坡上均受到重力、支持力及摩擦力的作用，在向上运动过程中，没有推力的作用，故A错误、B正确；摩擦力在两个山坡上均是阻力，均阻碍物体相对于斜坡的运动，故C错误；在A、B两个山坡上，摩擦力都是阻力，摩擦力的大小f＝μmgcos
θ.因A的夹角大于B的夹角，故A中摩擦力小于B中的摩擦力，故D错误．
5.
物体在粗糙的水平面上运动，其位移－时间图线如图所示，已知沿运动方向上的作用力为F，物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为f，由图线可知
(　　)
A．F>f　　　　　　
B．F＝f
C．FD．不能确定F与f的关系
解析：选B.由位移－时间图线可以看出，物体的位移随时间均匀减小，物体做匀速直线运动，由水平方向二力平衡可得：拉力F必与f等大反向，即F＝f，所以B项正确．
6．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＝
解析：选B.夹砖机夹起砖时，两“手臂”对砖各有大小为mg的摩擦力，又因为压力为Fmax，所以μ＝＝＝，选项B正确．
二、多项选择题
7.
如图所示，物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动，下列说法中正确的是(　　)
A．因为物体A静止，所以物体A受到静摩擦力作用
B．物体受到静摩擦力的大小与推力F成正比
C．物体受到静摩擦力的大小与其重力相等
D．当F减小时，物体一定会下滑
解析：选AC.物体处于平衡状态，水平方向F＝N，竖直方向f静＝mg，故选项A、C正确，选项B错误；当F减小时，物体与墙之间的最大静摩擦力减小，但不一定小于重力，故选项D错误．
8.
如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
解析：选BC.竖直方向上，由二力平衡知，容器受到的摩擦力与重力等大，故B对；而水平方向的力F可以不变，C对．
9．如图所示，P是水平地面，M、N是两个长方形木块，F是作用在N上沿水平方向的力，物体M和N以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，
M、N间的动摩擦因数μ1和N、P间的动摩擦因数μ2可能是(　　)
A．μ1＝0，μ2＝0　　　　　　　
B．μ1＝0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2＝0
D．μ1≠0，μ2≠0
解析：选BD.由M和N在外力F的作用下以相同速度做匀速直线运动可知，可采取先整体后隔离的解题方法，M与N无相对运动趋势．以M和N为整体，在水平方向上受外力，所以P必然给M和N这个整体摩擦力，所以μ2≠0.再利用隔离法研究M，由题意知，M在水平方向不受外力，所以N肯定不给M摩擦力．从摩擦力产生的角度来看，只要接触、挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势或相对运动这些条件缺少一个，就不会产生摩擦力．因为M与N以相同的速度匀速运动，M与N无相对运动趋势，所以不管M与N间是否粗糙，都不会产生摩擦力，所以μ1＝0或μ1≠0均可能．
10.
水平的皮带传送装置如图所示，皮带的速度保持不变，物块被轻轻地放在M端皮带上，开始时物块在皮带上滑动，当它到达N位置后停止滑动，随后就随皮带一起匀速运动，直到传送到目的地P端．在传送过程中，该物块受摩擦力的情况是(　　)
A．在MN段受水平向左的滑动摩擦力
B．在MN段受水平向右的滑动摩擦力
C．在NP段不受摩擦力
D．在NP段受水平向右的静摩擦力
解析：选BC.根据开始时物块在皮带上滑动，直到它到达位置N，所以在该过程中存在滑动摩擦力，物块相对于传送带向左运动，所以物块在MN段受水平向右的滑动摩擦力；到达N后(由于惯性)随传送带一起匀速运动，根据平衡知识可知，这时物块不受摩擦力作用．
三、非选择题
11.
如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20
N/cm，用其拉着一个重200
N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4
cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数．
(2)当弹簧的伸长量为6
cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？
解析：(1)F＝kx＝20×4
N＝80
N由F＝f＝μmg得：μ＝＝0.4.
(2)由F＝kx得：F＝20×6
N＝120
N，此时物体向右加速运动，受滑动摩擦力，则f＝μmg＝80
N.
(3)撤去弹簧，物体在向右继续滑行时，仍受滑动摩擦力，故f＝μmg＝80
N.
答案：(1)0.4　(2)120
N　80
N　(3)80
N
12．如图所示，在水平桌面上放一个重GA＝20
N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数为0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少？如果再在木块A上加一块重为GB＝10
N的木块B，B与A之间的动摩擦因数为0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少？此时木块B受到木块A的摩擦力多大？
解析：未放上木块B时，N＝GA＝20
N，桌面对A的摩擦力为f1＝μAN＝μAGA＝0.4×20
N＝8
N
根据二力平衡条件，拉力F＝f1＝8
N
加上木块B后，N′＝GA＋GB＝20
N＋10
N＝30
N
桌面对A的摩擦力为f′1＝μAN′＝μA(GA＋GB)＝0.4×30
N＝12
N，故拉力F′＝f′1＝12
N
由于A、B两木块间无相对运动，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力f2＝0.
答案：8
N　12
N　0