高中物理人教版必修第一册课后练习 分层集训9　摩擦力word版含解析

分层集训9　摩擦力
[合格达标练]
题组一　对静摩擦力的理解
1．如图所示，用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，这时木箱受到的(　　)
A．推力小于静摩擦力
B．推力一定等于重力
C．推力和最大静摩擦力大小一定相等
D．推力和静摩擦力大小一定相等
2．关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　　)
A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B．静摩擦力总是阻碍物体的运动
C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
3.
(多选)如图所示，消防战士正在沿绳进行爬绳练习，若消防战士用双手握住竖直的绳子匀速上攀和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2，关于Ff1和Ff2的大小和方向，下列说法正确的是(　　)
A．Ff1＝G，方向竖直向上
B．Ff1>G，方向竖直向上
C．Ff2＝G，方向竖直向上
D．Ff24．如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是(　　)
A．棋子共受三个力作用
B．棋子对棋盘的压力大小一定等于重力
C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D．质量不同的棋子所受的摩擦力不同
题组二　对滑动摩擦力的理解
5．(多选)以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是(　　)
A．滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向一致
B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C．滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反
D．静止的物体有可能受滑动摩擦力
6．第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行．高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱．在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑．关于运动员的受力情况，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员受到沿雪道向下的摩擦力
B．运动员受到沿雪道向上的摩擦力
C．运动员受到竖直向上的支持力
D．运动员受到沿雪道向上的支持力
7．一物体置于水平粗糙地面上，按如图所示不同方法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　)
A．Ff甲>Ff乙>Ff丙
B．Ff乙>Ff甲>Ff丙
C．Ff丙>Ff乙>Ff甲
D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙
8．如图所示，运动员使冰壶以初速度v0开始，在水平面上做向左减速直线运动，下列判断正确的是(　　)
A．冰壶在运动过程中受到4个力的作用
B．冰壶受到的摩擦力方向水平向右
C．冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而减小
D．冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而增大
9．用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动．用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大．下列说法正确的是(　　)
A．木块开始运动前，摩擦力可以用公式Ff＝μFN计算
B．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
C．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
D．当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大
题组三　摩擦力的分析与计算
10．如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1
000
N．某人用F＝400
N的水平力拉货箱，没有拉动．则货箱受到的静摩擦力大小是(　　)
A．400
N
B．600
N
C．1
000
N
D．1
400
N
11．如图是研究静摩擦力的装置，弹簧测力计对物块的拉力沿水平方向．逐渐增大拉力，当拉力小于10
N时，物块保持静止；等于10
N时，物块恰好运动．下列分析正确的是(　　)
A．物块受到的最大静摩擦力是10
N
B．示数为5
N时，物块受到的静摩擦力是10
N
C．示数为15
N时，物块受到的静摩擦力是10
N
D．示数为10
N时，物块受到的摩擦力是0
12．重为400
N的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是85
N，动摩擦因数为0.2，如果用90
N的水平力推木箱，则木箱受到的摩擦力大小是(　　)
A．85
N
B．80
N
C．50
N
D．0
13．(多选)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100
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水平桌面上质量为900
g的书，当按钮压缩量为3.6
mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．(g取10
m/s2)，下列说法正确的是(　　)
A．笔内小弹簧的劲度系数是500
N/m
B．笔内小弹簧的劲度系数是50
N/m
C．书与桌面间的动摩擦因数是0.02
D．书与桌面间的动摩擦因数是0.2
[素养提升练]
14.
如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上．A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为Ffm，则弹簧的劲度系数为(　　)
A.
B.
C.
D.
15．“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17
m/s以上，甚至在60
m/s以上．据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿．台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害，不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走．大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹得在地面上滑动．设某次台风登陆时的风力为9级，水平方向风速大小可达到22
m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164
N．假设这个人重60
kg，台风来临时人站立在水平地面上，人与地面间的动摩擦因数为0.26.g取10
m/s2试通过计算分析：
(1)当风速达到22
m/s时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15
m/s时，吹在人身上的水平风力达到76
N，站在地上的人受到的摩擦力多大？
(3)当风速达到25
m/s时，吹在人身上的水平风力达到212
N，站在地上的人受到的摩擦力多大？
分层集训9　摩擦力
1．解析：因为用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，推力小于最大静摩擦力；因大木箱处于静止状态，在水平方向上所受的推力与静摩擦力是一对相互平衡的力，所以静摩擦力大小等于推力大小，并且方向相反，故D正确．
答案：D
2．解析：
由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误、C正确；两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化，因此D错误．
答案：C
3．解析：消防战士无论是匀速上攀还是匀速下滑，受到的摩擦力总是与重力相平衡，即与重力大小相等，方向相反，Ff1、Ff2的方向都向上，且Ff1＝Ff2＝G，A、C正确．
答案：AC
4．解析：棋子受重力G、棋盘的吸引力F、弹力FN和静摩擦力Ff，共四个力作用．
答案：D
5．解析：滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反，可能与物体的运动方向一致，如在匀速运行的传送带上无初速度的释放一个物块，物块所受滑动摩擦力的方向就与物块的运动方向一致，滑动摩擦力是物块运动的动力，故A、C正确，B错误；静止的物体可以受滑动摩擦力，如物体在地面上滑动时，地面受到的是滑动摩擦力，故D正确．
答案：ACD
6．解析：运动员受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，运动员相对雪道下滑，则滑动摩擦力方向沿雪道向上；而支持力是垂直雪道向上，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
7．解析：两物体间滑动摩擦力Ff＝μFN，按不同方法放置，动摩擦因数μ相等，正压力FN相同，滑动摩擦力Ff相同，D正确．
答案：D
8．解析：对冰壶进行受力分析，冰壶受到重力、支持力、滑动摩擦力三个力作用，故A错误；冰壶受到滑动摩擦力与相对运动方向相反，冰壶相对于水平面向左运动，所以冰壶受滑动摩擦力方向向右，故B正确；滑动摩擦力Ff＝μFN＝μmg，不会随冰壶的运动速度减小而变化，故C错误，D错误．
答案：B
9．解析：由题意可知，开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，不可以用公式Ff＝μFN计算，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当拉力达到某一数值时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，运动过程中木块受到的摩擦力保持不变，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
10．解析：由于没有被拉动，货箱仍然处于平衡状态，所受静摩擦力与拉力是一对相互平衡的力，即摩擦力大小也为400
N，故A正确．
答案：A
11．解析：物块受重力、支持力、拉力和摩擦力，当拉力等于10
N时，物块刚刚开始运动，说明最大静摩擦力为10
N，故A正确；当弹簧测力计的示数为5
N时，没有拉动，物块保持静止，受静摩擦力，为5
N，故B错误；当弹簧测力计的示数为15
N时，物块加速运动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力约等于最大静摩擦力，为10
N，故C错误；当示数为10
N时，物块受到的摩擦力是10
N，故D错误．
答案：A
12．解析：木箱与地面间的最大静摩擦力是85
N，用90
N的水平力推木箱时，由于90
N>85
N，因此木箱要运动，此时木箱受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为F＝μFN＝0.2×400
N＝80
N，选项B正确．
答案：B
13．解析：由于砝码处于静止状态，则kΔx＝mg，所以有k＝＝
N/m＝500
N/m，A正确，B错误；要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm′g，代入数据解得μ＝0.2，C错误，D正确．
答案：AD
14．解析：物块在离墙壁的最近和最远点，受到的静摩擦力等于最大静摩擦力Ffm，由平衡条件可得：Ffm＝k(l0－x1)，Ffm＝k(x2－l0)，解得k＝，C正确．
答案：C
15．解析：(1)人和地面之间的压力为：FN＝mg＝600
N，
人和地面之间的最大静摩擦力为：Ff＝μFN＝156
N，
因为F>Ff，所以人能被吹走．
(2)当风力F1＝76
N时，由于F1所以人不能被吹动，人受到地面给他的力是静摩擦力，
其大小为Ff1＝F1＝76
N.
(3)当风力F2＝212
N时，由于F2>Ff，
所以人能被吹动，人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff2＝Ff＝μFN＝156
N.
答案：(1)人能被吹走　(2)76
N　(3)156
N