第三章 第二节 研究摩擦力练习 粤教版必修1
1.摩擦力的产生条件：
（1）两物体接触面不光滑；
（2）两物体间存在正压力；
（3）接触物体间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动趋势（静摩擦力）.
2.摩擦力的方向：
（1）滑动摩擦力的方向沿接触面与相对运动方向相反，与物体运动方向不一定相同.
（2）静摩擦力的方向沿接触面与物体的相对运动趋势方向相反.可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断.
3.摩擦力的大小：
（1）滑动摩擦力的大小：f＝μN式中的N是指正压力，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由接触面的材料和粗糙程度决定.
（2）静摩擦力的大小：0静摩擦力存在与否及其方向的判断是受力分析的难点，亦是解题的关键，常用到“条件判断法”、“假设法”及“平衡条件法”等三种方法，而“假设法”则对一些疑难问题行之有效.
【案例展示】 如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为（ ）
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
解析：这是一个连接体问题，先分析A物体的受力情况，A除受到重力、支持力作用外，关于A受摩擦力的分析如下：
方法一：（条件判断法）B做减速运动，则A相对B向右运动，受向左的摩擦力；
方法二：（假设法）A若不受摩擦力的作用，A将做匀速直线运动，应受向左的摩擦力.
B物体相对地面向右运动，所以它受到向左的摩擦力作用，A受到B物体的弹力及摩擦力的作用，所以B受到A的反作用力有两个，B物体还受到重力、地面的支持力及F的作用力，共6个力的作用.
答案：C
1.下列关于摩擦力的说法中，正确的是（D）
A.摩擦力的大小都可以用f＝μN来计算
B.滑动摩擦力方向总是与物体的运动方向相反
C.受静摩擦力的物体总是静止的
D.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反
2.（多选）两物体接触面间的滑动摩擦力取决于下列哪些因素（AC）
A.两物体接触面间的弹力
B.两物体间的相对速度
C.两物体接触面间的动摩擦因数
D.两物体的接触面积
3.（多选）下列关于摩擦力的说法，正确的是（CD）
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速
D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速
解析：摩擦力是接触的物体间有相对运动或相对运动趋势时产生的，与物体实际的运动无关，摩擦力是使物体加速或减速，决定于摩擦力与物体运动方向的关系，当它与运动方向相同时使物体加速，反之，使物体减速.C、D对.
4.重为20 N的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到一个大小为10 N，方向水平向右的恒力作用，则物体所受的摩擦力的大小和方向为（B）
A.2 N，水平向左 B.2 N，水平向右
C.12 N，水平向右 D.8 N，水平向右
解析：物体受的摩擦力方向与相对运动方向相反，物体受到滑动摩擦力的作用，f＝μmg＝2 N，B对.
5.如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则（D）
A.木板露出桌面后，推力将逐渐减小
B.木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小
C.木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小
D.推力、压力、摩擦力均不变
解析：木板在被推翻前，一直处于平衡状态，由平衡条件得f＝F，N＝mg，摩擦因数与接触面的面积无关，f＝μmg，f不变，选择D.
6.（多选）如图所示，质量为m的滑块A受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力F作用，向右做匀速直线运动，则滑块受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是（AC）
A.Fsin θ B.mg－Fsin θ
C.竖直向上 D.向上偏右
解析：物体处于平衡状态，所受合外力为零，滑块受到的拉力和摩擦力的合力与重力和支持力的合力是一对平衡力，所以C对，竖直方向合力为零，Fsin θ＋N＝mg，因此重力和支持力的合力mg－N＝Fsin θ，B错，A对.
7.（多选）用手握住竖直的酒瓶，在酒瓶不掉落的情况下，就紧握和松握的说法，正确的是（BC）
A.紧握时瓶受到的摩擦力大些
B.紧握时瓶和手之间能够达到的最大静摩擦力比松握时大些
C.紧握瓶与松握瓶所受到的摩擦力一样大
D.紧握瓶与松握瓶相比，瓶所受到的合外力较大，故紧握瓶不易掉落
解析：静摩擦力可在零与最大值之间变化，其大小由运动状态和其他力共同决定，瓶不掉落，故不论紧握还是松握，瓶所受的总合外力为零，故B、C正确，A、D错误.
8.（多选）如图甲所示，通过压力传感器拉动静止在水平桌面上的木块A，拉力F随时间t变化的关系如乙图所示，下列说法正确的是（BD）
A.物体A所受的滑动摩擦力等于F1
B.物体A所受的滑动摩擦力等于F2
C.物体A所受的最大静摩擦力等于F2
D.t1时刻物体A开始运动
解析：当物体拉力不变时，知物体开始滑动，根据拉力与滑动摩擦力平衡，知滑动摩擦力的大小为F2.故A错误，B正确.当物体刚开始运动时，拉力大小为F1，知最大静摩擦力为F1，故C错误.在t1时刻，拉力不变，等于滑动摩擦力，知t1时刻物体A开始运动，故D正确.
9.如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是（D）
A.木块可能受三个力作用
B.若推力F逐渐增大，木块将可能滑动
C.木块受天花板的摩擦力会随推力F的增大而增大
D.木块一定受四个力作用
解析：物体处于静止状态，根据平衡条件可知其所受合外力为零.物体受力如图所示，由图可判断物体一定受四个力的作用，静摩擦力总等于重力沿墙的分力，恒定不变.D对.
10.如图所示，在水平方向推力F1和F2作用下，水平桌面上的木块向右做匀速直线运动.F1＝10 N，F2＝2 N.从撤去F1，到木块停止运动前，木块所受的摩擦力f的大小和方向分别为（B）
A.f＝8 N，方向向右 B.f＝8 N，方向向左
C.f＝10 N，方向向左 D.f＝2 N，方向向右
解析：木块在水平推力F1、F2的作用下处于匀速直线运动状态，由共点力平衡可得，木块所受的滑动摩擦力f1＝F1－F2＝10－2＝8 N，方向水平向左.撤去F1后，木块所受的其他力没有改变，则合外力F＝f1＋F2＝10 N，方向向左，木块所受的滑动摩擦力f1＝F1－F2＝10－2＝8 N，方向水平向左，故选B.
生活中摩擦力的利与弊
单杠、双杠、高低杠等器械的杠子用手抓起来有点滑，这是因为杠子的表面加工得很光滑，光滑表面的摩擦力较小，有利于运动员做动作.摩擦这种现象存在于日常生活的每一个角落.摩擦是相互接触的物体在接触面上发生阻碍运动的现象.摩擦具有双重的作用，一方面摩擦阻碍物体间的相互移动，造成了物体之间的磨损，消耗较多的能量；另一方面，如果没有了摩擦，我们也会寸步难行，甚至无法用手拿住东西.因为杠子的表面很光滑，手掌和杠子之间的摩擦力太小，手很容易离开杠子，致使动作失败甚至会发生危险.为了防止运动员们在做动作的时候滑下杠子，这就需要加大手掌和杠子之间的摩擦力.运动员涂的白粉末就是起加大摩擦力的作用，因此，运动员们在表演前或者多次运动的间歇都需要在手心上抹一些白粉.其实这种白粉就是碳酸镁粉，这种粉一方面能加大摩擦力，另一方面还能够减少由于手掌出汗而引起的麻烦.
那些举重的运动员在抓杠铃之前擦的也是碳酸镁粉，也是为了防止手滑落杠铃.
摩擦是一种常见的现象.你用不大的力推箱子，推不动它，这就是由于箱子和地面产生了摩擦力，与你的推力平衡了.你再使劲，用更大的力推，箱子终于被推动了，这时你用的推力已经超过了摩擦力，箱子才能被推动，你继续推箱子匀速前进，还要用力.这时你用的力是用来平衡摩擦力的.可见，两个相互接触的物体，当它们已发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力.
事实上，在日常生活中，摩擦力虽然是阻碍物体相对运动的力，但并不都是有害的.而是有时是有益的，有时是有害的.所以，我们应该增大有益摩擦，减少有害摩擦.
人走路要利用鞋底与地面间的摩擦，这个摩擦就是有益的，为了增大摩擦，鞋底上有凹凸不平的花纹，使接触面粗糙些.要使制动后的汽车快点停下来，就要利用轮胎与地面间的摩擦力.下雪天路滑，摩擦力小，刹车时不容易停住，因而发生交通事故.为了减少这类事故的发生，人们在轮胎上弄了凹凸不平的花纹，在下雪时还在马路上撒上灰渣，以增大摩擦，防止车子打滑.以上都是有益摩擦对人们的帮助，所以我们要合理利用并要想办法增大这些有益的摩擦.又如一部机器工作时，有些部件要转动，这时就会产生摩擦力.这种摩擦力不但使机器发热，白白消耗了劳动力，而且使机器磨损，性能下降，这些情况下摩擦是有害的，给我们的生活带来不便，应尽量减少这类摩擦.我们可以通过增大压力，使接触面粗糙等方法来增大有益摩擦.要想减少有害摩擦，可以通过减少压力，使接触面光滑等方法.还有一种减少摩擦的方法是使两个相互接触的物体分开.例如上述的问题，我们可以在机器上加些润滑油，因为它能在摩擦面形成一层油膜，使摩擦面不接触，运动部件只在油膜上滑过，大大减少了摩擦.
第三章 研究物体间的相互作用
第二节 研究摩擦力
A级 抓基础
1．关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A．受滑动摩擦力的物体一定运动，受静摩擦力的物体一定静止
B．滑动摩擦力的大小与物体所受重力的大小成正比
C．静摩擦力一定是阻力
D．摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反
解析：受滑动摩擦力的物体不一定运动，受静摩擦力的物体不一定静止，选项A错误；滑动摩擦力的大小与接触面间的压力成正比，与物体受到的重力无关，选项B错误；静摩擦力可以是动力也可以是阻力，选项C错误；摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，选项D正确．
答案：D
2．一物块m在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时所受摩擦力大小为F2，如图乙所示．F1、F2的大小关系满足( )
A．F1＝F2 B．F1＜F2
C．F1＞F2 D．上述三种情况都有可能
解析：两种情况下，物块与传送带之间均为滑动摩擦力，只是相对速度不同而已；由滑动摩擦力的计算公式Ff＝μFN可知，滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，故选A.
答案：A
3.如图所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子．瓶子竖直，始终处于静止状态．已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则( )
A．瓶子受到的摩擦力大小为40 N
B．瓶子受到的摩擦力大小为50 N
C．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大
D．当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
解析：瓶子重力为40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于重力，为40 N，故A正确，B错误；当握力再增大时，瓶子受到的重力不变，也就是摩擦力不变，故C错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要物体仍处于静止状态，则摩擦力大小不变，故D错误．
答案：A
4．重为20 N的物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1，该物体在水平面上向左运动，同时受到一个大小为10 N，方向水平向右的恒力作用，则物体所受的摩擦力的大小和方向为( )
A．2 N，水平向左 B．2 N，水平向右
C．12 N，水平向右 D．8 N，水平向右
解析：物体受到的摩擦力方向与相对运动方向相反，物体受到滑动摩擦力的作用，则f＝μmg＝2 N，B对．
答案：B
5．如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则( )
A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小
B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小
C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小
D．推力、压力、摩擦力均不变
解析：木板在被推翻前，一直处于平衡状态，由平衡条件得f＝F，N＝mg，摩擦因数与接触面的面积无关，f＝μmg，f不变，选择D.
答案：D
6．水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A．15 N、30 N、40 N B．15 N、30 N、80 N
C．0，0，40 N D．40 N、40 N、40 N
解析：因最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故最大静摩擦力fmax＝μmg＝0.2×200 N＝40 N；当拉力为15 N和30 N时，物体静止，摩擦力分别等于15 N、30 N；当拉力为80 N时，拉力大于最大静摩擦力，物体发生滑动，受到的是滑动摩擦力，f＝μmg＝0.2×200 N＝40 N，选项A正确．
答案：A
[B级 提能力]
7．如图所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力f随水平推力F变化的关系图线是( )
解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确．
答案：A
8.(多选)如图所示为倾斜的皮带传送装置．关于传送带上的物体所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力
B．若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向下的静摩擦力
C．若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力
D．若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力
解析：物体静止在静止的传送带上或物体随传送带一起向上匀速运动的过程中，都具有沿传送带下滑的趋势，所以物体均受到沿传送带向上的静摩擦力作用．
答案：AC
9．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧，如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800 g的书，当按钮压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．试求：
(1)笔内小弹簧的劲度系数；
(2)书与桌面间的动摩擦因数．
解析：(1)由于砝码处于静止，则kx＝mg，
所以有k＝＝ N/m＝1 000 N/m.
(2)要使书恰好能匀速运动，则kx′＝μm′g，
得μ＝＝＝0.3.
答案：(1)1 000 N/m (2)0.3
10．如图所示，物体A叠放在小车B上，小车置于水平面上，下列几种情况下判断A所受摩擦力的方向．
(1)A、B一起以相同的速度向右匀速运动；
(2)A、B两物体原来静止，当小车B突然向右启动时，A、B仍相对静止；
(3)A、B两物体原来一起向右匀速运动，当小车B突然刹车时，A、B仍相对静止．
解析：(1)由于A匀速运动，如果A受到B对它向前的摩擦力的作用，则必有一个力去抵消这个摩擦力，但无论如何是找不到的，故A不受摩擦力作用．
(2)当车向右启动时，如果A、B接触面光滑，A将相对B向左运动，所以A有相对B向左运动的趋势，故受静摩擦力方向向右．
(3)小车B突然刹车时，若车刹得太猛，A将相对B向右运动，故A有相对B向右运动的趋势，A受的摩擦力方向向左．
答案：(1)A不受摩擦力 (2)水平向右 (3)水平向左
