2020-2021学年新教材人教版必修第一册 3.2 摩擦力 作业

第2节　摩擦力

必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点一 摩擦力
1.关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是(　　)
A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反
B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线
C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力
2．下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是(　　)
知识点二 滑动摩擦力
3.(多选)下列关于滑动摩擦力的说法正确的是(　　)
A．滑动摩擦力一定是阻力
B．滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反
C．滑动摩擦力的方向总是与物体间正压力的方向垂直
D．物体做减速运动，一定是受到滑动摩擦力的作用
4．如图所示，质量为20 kg的物体，沿粗糙水平地面以某一速度开始向右运动，一水平向左的力F＝10 N作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则物体所受的摩擦力为(g取10 N/kg)(　　)
A．10 N，向右 B．10 N，向左
C．20 N，向右 D．20 N，向左
知识点三 静摩擦力
5.下列有关静摩擦力的说法中正确的是(　　)
A．只有静止的物体才受到静摩擦力作用
B．静摩擦力大小与压力大小成正比
C．静摩擦力的方向可能与运动方向垂直
D．静摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
6．(多选)如图所示，汽车上的箱子始终相对于车厢静止，下列关于箱子所受静摩擦力情况及方向的说法正确的是(　　)
A．汽车匀速前进时，箱子受向前的静摩擦力
B．汽车加速前进时，箱子受向前的静摩擦力
C．汽车减速前进时，箱子受向后的静摩擦力
D．汽车减速前进时，箱子受向前的静摩擦力
7．(多选)用手握住一个油瓶，油瓶始终处于竖直方向，如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．瓶中油越多，手必须握得越紧
B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大
C．不管手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的
D．摩擦力与油瓶与油的总重力大小相等

关键能力综合练 进阶训练第二层
一、单项选择题
1．(易错题)关于静摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B．静摩擦力一定是阻力
C．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D．在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度
2.
(易错题)在水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把物体推向台边，如图所示，物体在台边翻倒之前的过程中，台面对物体的摩擦力(　　)
A．逐渐减小到零 B．保持不变
C．先增大后不变 D．先增大后减小
3．滑块A和B叠放在传送带上，A被细线连于墙上．如果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是(　　)
A．B受到的静摩擦力水平向左
B．A受到的静摩擦力水平向右
C．传送带的转速变成原来的两倍，A受到的摩擦力也变成原来的两倍
D．无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力
二、多项选择题
4.
(探究题)物体b在力F作用下将物体a压在光滑的竖直墙壁上，a始终处于静止状态．如图所示，当F逐渐增大时，下列说法中正确的是(　　)
A．a受到的摩擦力有两个
B．a与b间的最大静摩擦力大小随F的增大而增大
C．a受到的摩擦力大小不随F的增大而变化
D．b相对a的运动趋势方向竖直向下
5．在研究摩擦力的实验中，每次用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的木块，木块运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同)．由表中数据可知，下列结论正确的是(　　)
次数 木块运动状态 弹簧测力计读数/N
1 静止 0.4
2 静止 0.6
3 加速 0.7
4 匀速 0.5
5 减速 0.3
A.木块受到的最大摩擦力为0.7 N
B．木块受到的最大静摩擦力一定不小于0.6 N
C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有两次是相同的
D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
三、非选择题
6．如图所示，用水平力F将一木块压在竖直墙壁上，已知木块重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，问：
(1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？
(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？

学科素养升级练 进阶训练第三层
1.
(生活情境)如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平．欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为(　　)
A．2μmg B．4μmg
C．5μmg D.μmg
2．如图所示，用手握住一个玻璃瓶(内装一部分水)，瓶口斜向上使玻璃瓶始终静止在手中不动．那么，以下说法中正确的是(　　)
A．玻璃瓶之所以不掉落，是因为受到了手对它的压力
B．若手握瓶的力增大，瓶子受到的摩擦力也将增大
C．用手握住瓶子，在向瓶子内注水的过程中，瓶子受到的摩擦力将逐渐增大
D．在向瓶子内注水的过程中，为了保证瓶子不掉落，手握瓶的力一定要增大
3．(多选)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
4．(生活情境)早期有两款自行车曾引起大家的注意，一款是将脚踏直接安在前轮上骑行，如图甲所示；另一款是无脚踏、链条，靠骑车者两脚在地上划着走，如图乙所示，下列关于这两款自行车在正常向前骑行过程中前后轮所受地面摩擦力方向的叙述中，正确的是(　　)
A．甲图款前轮所受摩擦力向前，后轮所受摩擦力向后
B．甲图款前轮所受摩擦力向后，后轮所受摩擦力向前
C．乙图款前轮所受摩擦力向前，后轮所受摩擦力向后
D．乙图款前轮所受摩擦力向后，后轮所受摩擦力向前
5．风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风，用来研究处在流动气体中的物体的受力情况．将一个套有球的细直杆放入风洞实验室，球受到的重力为G.球在杆上运动时，球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比，比例系数为k.如图甲所示，将杆沿平行于风速的方向固定，调节风速的大小，使球恰能沿杆匀速运动，此时球受到的摩擦力大小是________；再将杆沿竖直方向固定，如图乙所示，将球从杆的上端由静止释放，保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同，则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为________．(用字母表示)
第2节　摩擦力
必备知识基础练
1．解析：摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也可能与物体运动方向相同，选项A正确，静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，也可能成一定角度，例如用手竖直握住瓶子，让瓶子水平移动，选项B正确，运动的物体和静止的物体都可能受到静摩擦力或滑动摩擦力的作用，例如货物在传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静止；正在滑轨上滑行的物体，滑轨受到滑动摩擦力，而滑轨是静止的，选项C正确，静摩擦力和滑动摩擦力都既可能是阻力，也可能是动力，选项D错误．本题选错误的，故选D.
答案：D
2．解析：传送带运送货物，货物有下滑的趋势，货物受摩擦力；电梯中的人受重力和支持力，没有相对滑动趋势，不受摩擦力；运动员跑步时，脚向后蹬地，受向前的静摩擦力；用手拿住杯子，杯子有下滑的趋势，受静摩擦力．故选B.
答案：B
3．解析：滑动摩擦力可以充当阻力，也可以充当动力，所以选项A错误；滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，所以选项B正确；弹力的方向与接触面垂直，而摩擦力的方向又与接触面相切，所以选项C正确；物体做减速运动，也可能受到外力的作用，如接触面光滑，则不受滑动摩擦力的作用，选项D错误．
答案：BC
4．解析：此题不要被施加一个外力所迷惑，物体向右运动，滑动摩擦力的方向就向左，由Ff＝μFN＝μmg得Ff＝0.1×20×10 N＝20 N.
答案：D
5．解析：解此题关键是明确静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反．受静摩擦力作用的物体不一定静止，故A项错；静摩擦力的大小与压力无关，而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关，故B项错；静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度，故C项正确；静摩擦力的方向与物体运动方向无关，但一定与相对运动趋势方向相反，故D项错．
答案：C
6．解析：汽车匀速前进时，假设箱子受摩擦力作用，则它不会保持匀速运动状态，故此时箱子不受摩擦力，A错误；汽车加速前进时，箱子有相对车厢向后滑动的趋势，所受摩擦力方向向前，B正确；汽车减速前进时，箱子有相对车厢向前滑动的趋势，所受摩擦力方向向后，C正确，D错误．
答案：BC
7．解析：解本题的关键是明确静摩擦力大小与压力大小无直接的关系．手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力平衡——静摩擦力的大小由油瓶的重力(大小)决定．油瓶越重，它受到的静摩擦力必须越大，手握得紧一点，相应的最大静摩擦力也就大一点，就能保证油瓶不会掉下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来，所以A、D两项正确．手握得越紧，手与瓶间的压力越大，最大静摩擦力也越大，但只要最大静摩擦力大于油瓶的总重力，油瓶受到的静摩擦力(此情况下应小于最大静摩擦力)就与油瓶的总重力平衡，是一个定值——等于油瓶的重力，可见B项错误，C项正确．
答案：ACD
关键能力综合练
1．解析：静摩擦力的产生条件是相互挤压，接触面粗糙且有相对运动趋势，只有同时满足才能产生静摩擦力，故A错误；静摩擦力不一定是阻力，比如正在随传送带一起斜向上运动的物体，所受到的静摩擦力是动力，此时物体是运动的，故B、C错误；在压力一定的条件下，最大静摩擦力通常不变，但静摩擦力却随引起运动趋势的外力变化而变化，故D正确．
答案：D
易错分析：运动物体也可以受静摩擦力，静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反，却可以与物体运动方向相同，作为动力出现，如正在行走的人，脚掌受到的静摩擦力就与人行走方向相同，是人前进的动力．
2．解析：翻倒之前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变．
答案：B
3．解析：水平方向B受力平衡，则B不受摩擦力，A错误；以A、B整体为研究对象，A、B整体相对传送带向右运动，故A受到传送带向左的滑动摩擦力，B错误；滑动摩擦力与相对速度无关，只与动摩擦因数和压力有关，选项C错误；无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力，选项D正确．
答案：D
4．解析：对a进行分析，由于墙壁光滑，故a只受到b对a的摩擦力，A错误；最大静摩擦力与正压力有关，故压力越大，最大静摩擦力越大，B正确；a受重力、b对a的压力、墙壁对a的压力、b对a的静摩擦力而处于静止状态，竖直方向b对a的摩擦力大小等于a的重力，方向竖直向上，F增大，摩擦力大小不变，始终等于a的重力，C正确；a有向下运动的趋势，b相对于a有向上运动的趋势，D错误．
答案：BC
5．解析：木块受到静摩擦力为0.6 N时不动，0.7 N时做加速直线运动，而0.5 N时，木块做匀速直线运动，此时拉力等于滑动摩擦力的大小，则最大静摩擦力一定不小于0.6 N，一定小于0.7 N，A不符合题意，B符合题意；在五次实验中，其中3、4、5三次实验，木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，由于实验过程中木块与桌面间的动摩擦因数、木块与桌面间的压力不变，则木块受到的滑动摩擦力不变，这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的，都为滑动摩擦力，大小为0.5 N，D符合题意，C不符合题意．
答案：BD
6．解析：(1)当F＝25 N时，木块没有动，则木块在竖直方向上受到的重力和静摩擦力平衡，即f1＝G＝6 N.
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块在竖直方向上仍然受重力和静摩擦力，且平衡，即f2＝G＝6 N.
(3)当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，在水平方向上，木块受水平推力和墙壁的弹力平衡，则N＝F＝10 N，则f3＝μN＝0.25×10 N＝2.5 N.
(4)当F＝6 N时，设此时水平力F′＝6 N，木块沿竖直墙壁下滑，则滑动摩擦力f4 ＝μN′＝μF′＝0.25×6 N＝1.5 N.
答案：(1)6 N　(2)6 N　(3)2.5 N　(4)1.5 N
学科素养升级练
1．解析：根据平衡条件，黑毛巾有四个面受到滑动摩擦力，平衡时F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·＋μ·＋μ·＋μ·＝5μmg，故C正确．
答案：C
2．解析：玻璃瓶静止在手中不动，说明玻璃瓶受到手的静摩擦力，即静摩擦力使瓶子不掉落，故A错误；若手握瓶的力增大，瓶子重力不变，静摩擦力大小没有变化，故B错误；向瓶内注水后，玻璃瓶和水的总重力增大，因为瓶子仍静止，静摩擦力增大，故C正确；在向瓶子内注水的过程中，瓶子受到的摩擦力将逐渐增大，为了保证瓶子不掉落，手握瓶的力可能需要增大，但不是一定要增大，与开始时手握瓶的力大小有关，故D错误．
答案：C
3．解析：容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确．
答案：BC
4．解析：甲图款前轮运动时有相对地面向后运动的趋势，则所受摩擦力向前，后轮有相对地面向前运动的趋势，则后轮所受摩擦力向后，选项A正确，B错误；乙图款前轮和后轮都有相对地面向前运动的趋势，所受摩擦力都是向后的，选项C、D错误．
答案：A
5．解析：当杆水平放置时球对杆的压力等于球的重力，球受到的摩擦力为f水平＝kG，由于球匀速滑动，所以风力大小等于摩擦力，即风力为kG；当杆竖直放置时，风力大小不变，仍为kG，所以此时球对杆的压力为kG，根据摩擦力与压力的关系可知此时摩擦力为f竖直＝k·kG＝k2G.
答案：kG　k2G