人教版高中物理必修一（2019版）练习 第3章 摩擦力Word版含解析

1．[摩擦力概念]下列关于摩擦力的说法正确的是(　　)
A．摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B．摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用
D．静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反
答案　D
解析　摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A错误；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D正确；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错误；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B错误。
2.[摩擦力理解]如图所示，攀岩运动员双手紧握竖直绳匀速攀上和匀速滑下时，所受的摩擦力分别为F1和F2，则下列情况中正确的是(　　)
A．F1向下，F2向上，且F1＝F2
B．F1向下，F2向上，且F1>F2
C．F1向下，F2向上，且F1D．F1向上，F2向上，且F1＝F2
答案　D
解析　运动员无论是匀速上爬，还是匀速下滑，在竖直方向上只受到两个力：重力和摩擦力，且二力等大、反向。即两种情况下运动员受到的摩擦力大小相等，方向均是竖直向上的，故D正确。
3.[摩擦力理解](多选)如图所示，人用手握住一个油瓶，并确保能使油瓶静止在竖直方向上，以下说法中正确的是(　　)
A．手握得越紧，油瓶受的摩擦力就会越大
B．手握得越紧，油瓶与手之间的动摩擦因数就会越大
C．手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大
D．往油瓶里添油，油瓶受的摩擦力会增大
答案　CD
解析　瓶子一直静止，因此无论手握多紧，静摩擦力都始终和重力相等，重力增加，摩擦力增加，A错误，D正确；动摩擦因数只与物体的材料以及粗糙程度有关，所以B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，C正确。
4.[摩擦力计算]如图所示，一质量为m的木板置于水平地面上，其上叠放一质量为m0的砖块，今用水平力将木板从砖下抽出，则该过程的木板受到地面的摩擦力为(已知m与地面间的动摩擦因数为μ1，m0与m间的动摩擦因数为μ2)(　　)
A．μ1mg B．μ1(m0＋m)g
C．μ2mg D．μ2(m0＋m)g
答案　B
解析　滑动摩擦力的计算公式F＝μFN，题中水平地面所受压力的大小为(m0＋m)g，动摩擦因数为μ1，所以其滑动摩擦力大小为μ1(m0＋m)g，故B正确。
5．[摩擦力计算]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
答案　A
解析　物体与桌面间的最大静摩擦力Fm＝μmg＝40 N，故F1＝15 NFm，物体受滑动摩擦力Ff3＝μmg＝40 N，故A正确。
6．[摩擦力方向]如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是(　　)
A．若v1B．若v1C．若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D．若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
答案　B
解析　若v1v2，货物A相对汽车B向左滑动，受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力，汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力，故C、D错误。
7.[摩擦力的计算](多选)如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，力F作用瞬间(　　)
A．木块B所受摩擦力大小是9 N
B．木块B所受摩擦力大小是7 N
C．木块A所受摩擦力大小是12.5 N
D．木块A所受摩擦力大小是8 N
答案　AD
解析　弹簧弹力大小F弹＝kx＝400×0.02 N＝8 N，所以木块A所受摩擦力大小fA＝F弹＝8 N，C错误，D正确；木块B所受摩擦力大小fB＝F弹＋F＝8 N＋1 N＝9 N，A正确，B错误。
8.[摩擦力的计算]质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示。物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力，g＝10 N/kg，求：
(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力大小；
(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力大小。
答案　(1)5 N　(2)10 N
解析　在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)大小为
Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N。
(1)当推力F＝5 N时，F(2)当推力F＝12 N时，F>Fmax，物体滑动，则F滑＝μFN＝μmg＝10 N。
B组：等级性水平训练
9.[综合](多选)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是(　　)
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g
C．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
答案　AD
解析　由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为μ1mg，木板受木块的滑动摩擦力也为μ1mg。又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力μ1mg和地面的静摩擦力的作用，根据二力平衡，木板受到地面的摩擦力大小为μ1mg，A正确，B错误；若增大F的大小，只能使木块加速运动，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，C错误，D正确。
10．[摩擦力特点](多选)在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)，则由下表分析可知(　　)
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.3
2
静止
0.5
3
直线加速
0.6
4
匀速直线
0.4
5
直线减速
0.2
A．木块受到的最大摩擦力为0.6 N
B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.5 N
C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同
答案　BC
解析　由表中所给的运动状态可知，物块静止时，实验中的最大拉力为0.5 N，则最大的静摩擦力至少应大于或等于0.5 N，A错误，B正确；由表中所给的运动状态可知，在这五次实验中，第3、4、5次实验小木块受滑动摩擦力，它们的大小是相同的，C正确，D错误。
11．[摩擦力的计算]用弹簧测力计测定木块A、B间的动摩擦因数μ，如图甲、乙所示。
(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动？
(2)若木块A在拉力FT的作用下做匀速运动，甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力FT?
(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N，甲图中弹簧测力计读数为60 N(当A被拉动时)，拉力FT＝110 N，求A、B间的动摩擦因数μ。
答案　(1)见解析　(2)见解析　(3)0.4
解析　(1)甲图中只要木块A相对B滑动即可，而乙图中的木块A只能做匀速运动，因为乙图中，只有当木块A匀速运动时，拉力FT才与A、B间摩擦力大小相等。
(2)甲图中，木块A受上、下两个接触面上摩擦力的作用，故木块A、B间的摩擦力小于拉力FT。
(3)甲图中，对木块B研究，已知Ff＝60 N，FN＝150 N，根据Ff＝μFN知：A、B间的动摩擦因数为μ＝＝＝0.4。
12.[摩擦力的计算]如图所示，一个质量为M＝2 kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为m0＝0.1 kg的小桶相连，已知M受到的最大静摩擦力Fmax＝4.5 N，细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10 N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小。
(1)只挂m0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)在桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时；
(4)在桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时。
答案　(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N
解析　(1)因为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(4)因为(m0＋m2)g＝6 N>Fmax，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，所以滑动摩擦力F4＝μFN＝μMg＝4 N。