物理高中必修一2.4 摩擦力同步练习-教科版

第二章
第4节
摩擦力同步练习
静摩擦力的产生条件和方向判断同步练习
（答题时间：20分钟）
1.
如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P始终处于静止状态，则下列说法正确的是（
）
A.
若增大F，则P所受摩擦力增大
B.
若减小F，则P所受摩擦力不变（P不发生相对运动）
C.
若在P上放一物体，则P所受摩擦力增大
D.
若在P上放一物体，则P所受摩擦力不变
2.
如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧秤读数为2N，滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.1kg时，将会出现的情况是（
）（g取10N/kg，不计托盘重力）
A.
弹簧秤的读数将变小
B.
A仍静止不动
C.
A对桌面的摩擦力变小
D.
A所受的摩擦力方向向左
3.
在中学秋季田径运动会上，高一（2）班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100m
冠军，下图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用f1、f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于f1、f2的方向，以下说法正确的是（
）
A.
f1向后，f2向后
B.
f1向前，f2向前
C.
f1向前，f2向后
D.
f1向后，f2向前
4.
如图所示，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则静摩擦力可能为（　　）
①0　
②F　
③　
④2F
A.
①②④　　　
B.
②③④
C.
①②③
D.
①③④
5.
如图所示，斜面体P放在水平面上，物体Q放在斜面上。Q受一水平作用力F，Q和P都静止。这时P对Q的静摩擦力和水平面对P的静摩擦力分别为、。现使力F变大，系统仍静止，则（
）
A.
、都变大
B.
变大，不一定变大
C.
变大，不一定变大
D.
、都不一定变大
6.
如下图所示，重物A、B叠放在水平桌面上。质量分别为m1、m2、m3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平系在重物A、B上，已知m1>m2＋m3，A、B保持静止。现将m3解下放在物体A的上方，发现A、B仍处于静止。关于A、B间的摩擦力f1和B与桌面的摩擦力f2的变化情况，下列说法中正确的是（
）
A.
变大，不变
B.
变大，变大
C.
变小，不变
D.
变小，变大
7.
木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之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＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。力F作用后（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（
）
A.
木块B所受摩擦力大小是12.5
N
B.
木块A所受摩擦力大小是11.5
N
C.
木块B所受摩擦力大小是9
N
D.
木块B所受摩擦力大小是7N
8.
如图1所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上静止一小物块b。现用力F沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如图2所示。则a、b之间的静摩擦力一定增大的是（
）
A.
①③
B.
②④
C.
②③
D.
③④
静摩擦力的产生条件和方向判断同步练习参考答案
1.
BC
解析：物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力作用，两个力平衡，增大F，静摩擦力始终等于重力，且保持不变；在P上放一物体，对整体进行受力分析，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大。故B、C正确，A、D错误。
2.
BC
解析：由平衡状态可知木块A所受的最大静摩擦力至少为4N，方向向左，若使总质量减少到0.1kg，此时砝码向右的拉力为1N，摩擦力方向向右，大小为1N，所以B、C对，A、D错。
3.
C
解析：当该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动。而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动。所以前脚受到地面对其的向后静摩擦力。
4.
C
解析：当F处于水平时，物体所受静摩擦力等于F，在F向竖直方反向转动时，其水平方向上的分力不断减小，静摩擦力也不断减小，直至为0，
则
所以①②③可能，④不可能。
故选C。
5.
C
解析：据题意，当F增加后，通过整体法研究，据二力平衡关系可知：，P与水平面的静摩擦力一定增大；对物体Q利用隔离法可知，如果Q有向下的运动趋势，增加F只会减小摩擦力，如果物体有向上的运动趋势，增加F只会增加摩擦力，故C选项正确。
6.
D
解析：对于重物A，受水平向左的拉力和静摩擦力，处于平衡状态。放到重物A上时，一定变小。对于重物B，开始时受到水平向右的拉力大小为，A给的水平向左的静摩擦力大小为，由于，故桌面肯定要给B一个水平向左的静摩擦力，此时有：，当放到重物A上时，减小，故变大，故选D。
7.
C
解析：根据胡克定律，此时弹力大小为，说明此刻A、B所受静摩擦力为8N。A的最大静摩擦力为12.5N，B的最大静摩擦力为15N，现用力F＝1N向右拉B，不可能使得B滑动，因此B受到静摩擦力为9N，即C正确。由于B不动，所以A所受静摩擦力依然为8N，所以B错。
8.
A
解析：当不施加力时，物块有下滑的趋势，摩擦力向上，①③中施力后下滑趋势增大，故摩擦力一定增大，②由于所施力的大小未知，故其下滑趋势大小未知，摩擦力大小不定，④施加垂直于斜面的力后，不改变物块的下滑趋势，故摩擦力不变。
故选A。
滑动摩擦力的产生条件和方向的判断同步练习
（答题时间：20分钟）
1.
如图所示，均匀T形物块A质量为m，夹在两个相同的水平垫板中，A与垫板间的动摩擦因数为μ，当垫板B、C以相同的水平速率v1对称且匀速地向两侧退开时，若要使A以速率v2匀速前移，作用在A中央位置上与v2同向的水平拉力F的大小应满足（
）
A.
F<μmg
B.
F＝μmg
C.
F>μmg
D.
不能确定
2.
如图所示，一个重G＝200N的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向分别为（
）（g取10N/kg）
A.
10N，水平向左
B.
10N，水平向右
C.
20N，水平向左
D.
20N，水平向右
3.
下列关于摩擦力的说法，正确的是（　　）
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
4.
运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，则（　　）
A.
f1向下，f2向上，且f1＝f2
B.
f1向下，f2向上，且f1＞f2
C.
f1向上，f2向上，且f1＝f2
D.
f1向上，f2向下，且f1＞f2
5.
下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是（　　）
A.
有压力一定有滑动摩擦力
B.
有滑动摩擦力一定有压力
C.
滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直
D.
只有运动物体才受滑动摩擦力作用
6.
如图所示，质量均为m＝6kg的两物块用轻质弹簧相连，在一水平力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动。已知弹簧原长l0＝21cm，劲度系数k＝6
N/cm，两物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4，g＝10
m/s2。求：两物块之间的距离。
7.
如图所示，当水平拉力为F＝40
N时，质量为m＝10
kg的木板可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需要的水平拉力为60
N，求铁块的质量M。（取g＝10
N/kg）
8.
如图，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝12N和F2＝6N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为?＝0.2，（g取10m/s2）。求：
（1）此时物体所受到的摩擦力多大？
（2）若将F1撤出后，物体受的摩擦力多大？
（3）若将F2撤出后，物体受的摩擦力多大？
滑动摩擦力的产生条件和方向的判断同步练习参考答案
1.
A
解析：物块A对垫板的压力均为，接触面上的摩擦力，由于物体A同时相对于垫板有两个方向的运动，所以接触面上的摩擦力与力F有一定的夹角，因此物块A以速率v2匀速运动时，，故选项A正确。
2.
D
解析：物体相对地面向左运动，则摩擦力方向向右，又由于
，则D正确。
3.
CD
解析：作用在物体上的滑动摩擦力方向，若与物体的运动方向相同时，能使物体加速，比如物体轻轻放在水平匀速传动的传送带上时物体受到滑动摩擦力而加速，故A错误；当静摩擦力与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动，故B错误；当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动，故C正确；当静摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当静摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动，故D正确。
4.
C
解析：运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时，运动员竖直方向受到重力和摩擦力，根据平衡条件得知，摩擦力与重力大小相等，方向相反，所以f1向上，f2向上，且f1＝f2。
5.
BC
解析：产生滑动摩擦力的条件有四个：相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，四者缺一不可。由产生滑动摩擦力的条件可知，A选项错、B选项正确。滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C选项正确。如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力作用，所以关键是“相对运动”，故D选项错误。
6.
25cm
解析：对m2，有：F弹－f2＝0
f2＝μN2
N2＝mg
由胡克定律，得：F弹＝kx
解得：x＝4cm
两物块间距离L＝x＋L0＝25cm
7.
5kg
解析：由题意知，木板做匀速直线运动可得：，得：，放上铁块后还做匀速运动，所以，代入数据可得：。
8.（1）6N
（2）6N
（3）8N
解析：物体所受最大静摩擦力为：fm＝μG＝8N
（1）由于F1－F2＝6N＜fm
所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力：
故有：f1＝F1－F2＝6N，方向水平向右。
（2）因为F2＝6N＜fm，物体保持静止，故所受静摩擦力为：f2＝F2＝6N，方向水平向左。
（3）因为F1＝12N＞fm，所以物体相对水平面向左滑动，故物体受到的滑动摩擦力：f3＝μG＝8N，方向水平向右。
突破摩擦力难点同步练习
（答题时间：20分钟）
1.
下图是皮带运输机的示意图。在它把货物匀速地从A运输到B（货物在皮带上不打滑）的过程中，货物受到的摩擦力及方向是（
）
A.
滑动摩擦力，方向沿皮带向上
B.
滑动摩擦力，方向沿皮带向下
C.
静摩擦力，方向沿皮带向上
D.
静摩擦力，方向沿皮带向下
2.
用手握住一个油瓶并保持静止（油瓶始终处于竖直方向，如图所示），下列说法中正确的是（
）
A.
当瓶中油的质量增大时，手握瓶的力必须增大
B.
手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大
C.
不论手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的
D.
摩擦力的大小等于油瓶与油总重力的大小
3.
如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，现有F＝1N的两个水平力作于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的摩擦力分别为（
）
A.
1N、2N、1N
B.
1N、0、1N
C.
0、1N、0　
D.
1N、1N、0N
4.
如图所示是两个叠放在水平面上的长方形木块，对B施一向右的水平拉力F，但A、B都没动，则B给A的摩擦力（
）
A.
大小等于F，方向向右
B.
大小等于F，方向向左
C.
等于零
D.
条件不足，无法确定大小和方向
5.
如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，（绳刚好拉直时）与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时（v1）
A.
FlB.
F1＝F2
C.
tl>t2
D.
tl6.
如图所示，位于水平地面上的木板P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间的动摩擦因数是μ?P与地面之间的动摩擦因数是2μ，木板P与物块Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（
）
A.
3μmg
B.
4μmg
C.
5μmg
D.
6μmg
7.
如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4.
当用水平力F向右匀速拉动物体A时，试求：
（1）B对A的滑动摩擦力大小和方向；
（2）地对A的滑动摩擦力大小和方向。
突破摩擦力难点同步练习参考答案
1.
C
解析：因为货物在皮带上相对皮带无相对滑动，所以货物受到的是静摩擦力；因为货物有相对皮带向下运动的趋势，所以货物受静摩擦力的方向沿皮带向上。选项C正确。
2.
CD
解析：手握着瓶子，手对瓶子的握力即正压力，瓶子之所以不掉下来，是因为受到手对瓶子竖直向上的静摩擦力，静摩擦力大小等于瓶子和油的总重力，选项C、D对，B错。当瓶中油的质量增大时，只要总重力不超过握力的最大静摩擦力，就不需要增大握力，除非超过了握力所能提供的最大静摩擦力，才需要增大握力，选项A错。
3.
C
解析：以整体为研究对象，则整体在水平方向受向左和向右的大小相等的拉力，则二力的合力为零；若地面对A有摩擦力，则整体不可能静止，故地面对A的摩擦力为零；以BC为整体进行分析，BC水平方向受向右的拉力，要使其静止，则A对B一定有向左的摩擦力，大小等于F＝1N；对C分析，C水平方向不受外力，相对B没有相对运动的趋势，故C不受B的摩擦力，故选C。
4.
C
解析：对A进行受力分析，受到竖直向下的重力，和竖直向上的支持力，在水平方向上没有力的作用，故摩擦力为零，也可以用假设法，水平方向上假如受到摩擦力的作用，则A不可能保持静止状态，故选C。
5.
B
解析：A、B、对木块受力分析，受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f，如图
由于滑动摩擦力与相对速度无关，两种情况下的受力情况完全相同，根据共点力平衡条件，必然有F1＝F2，故A错误、B正确。
C、D、绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，重力和支持力平衡，合力等于摩擦力，水平向左加速时，根据牛顿第二定律，有μmg＝ma
解得a＝μg
故木块可能一直向左做匀加速直线运动；也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；
由于v1＜v2，故
①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，则tl等于t2
②若传送带速度为v1时，木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；传送带速度为v2时，木块一直向左做匀加速直线运动，则t1＞t2
③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则t1＞t2。综上所述，C、D均错误。
6.
D
解析：令绳中张力为T，先隔离Q，对Q匀速运动有T＝fP→Q；再隔离P，对P匀速运动有F＝fQ→P＋T＋f地→P，其中fP→Q＝fQ→P＝μmg，f地→P＝2μ×2mg＝4μmg，代入上式有F＝6μmg。
7.（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小是8N，方向是向右；
（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小是24N，方向是向左。
解析：（1）A、B间有相对滑动，B物体所受的摩擦力是滑动摩擦，F1＝μGB＝0.4×20N＝8N，方向：水平向右
（2）物体A相对地面向右滑动，地面给物体A的滑动摩擦力方向向左，大小为：
由平衡条件：竖直方向：N＝GA+GB
所以
F2＝μ（GA+GB）＝0.4×（20+40）N＝24N