上海市北虹高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.3摩擦力 课时作业（含解析）

3.3摩擦力
1．木块A、B的重力均为40N，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△x=2.0cm，弹簧的劲度系数k=400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=10N的水平力推木块B，如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，力F作用后（　　）
A．木块A所受静摩擦力大小为10N B．弹簧的压缩量变为2.5cm
C．木块B所受静摩擦力为0 D．木块B所受静摩擦力大小为2.0N
2．如图所示，一固定倾斜放置的粗糙长直杆，其上套有一质量为的环，现对环施加一斜向上的力后，下列说法正确的是（　　）
A．若环处于静止状态，则环所受摩擦力方向一定沿杆向上
B．若环处于静止状态，则力越大，环所受摩擦力也越大
C．若环向上匀速运动，则环所受摩擦力不可能为零
D．若环向上加速运动，则力越大，环所受摩擦力也一定越大
3．重量为的木块放在水平地面上，至少要用的水平推力才能使它从原地开始运动，木块从原地移动以后，用的水平推力就可以使它继续做匀速运动，下列说法正确的是（　　）
A．木块与水平地面的最大静摩擦力大小为
B．木块受到的滑动摩擦力大小为
C．木块与地面的动摩擦因数为0.25
D．若用的水平推力推静止的木块，木块受到的摩擦力大小为
4．如图，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间动摩擦因数为，木块与木板间的动摩擦因数为，木板一直静止，那么木板受地面的摩擦力大小为（ ）
A． B．
C． D．
5．重10N的物体放在水平地面上，在5N的水平拉力作用下运动。已知动摩擦因数为0.3，则滑动摩擦力的大小为（　　）
A．1N B．2N C．3N D．5N
6．有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60°，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为，与AB面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（ ）
A． B． C． D．
7．在生产劳动中常遇到这样的场景，四块相同木板整齐叠放在水平地面上，工人使用、、或其中一种方式使四块木板一起水平缓慢运动，如图所示。已知地面与木板间动摩擦因数大于木板与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列判断正确的是（　　）
A．若工人沿方向拖木板1，可能使四块木板一起运动
B．若工人沿方向推木板1，只要力足够大，可能使四块木板一起运动
C．若能使四块木板一起缓慢运动，可能小于
D．若能使四块木板一起缓慢运动，一定大于
8．木块甲、乙分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/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乙上，如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是（　　）
A．木块甲所受摩擦力大小是12.5 N
B．木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C．木块乙所受摩擦力大小是9 N
D．木块乙所受摩擦力大小是7 N
9．物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2。从t＝0时刻开始，物体以一定的初速度v0向右滑行，同时受到一个水平向左的大小恒为F0＝1N的作用力，则反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是图中的（取向右为正方向）（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，一个同学用双手水平地夹住一叠书，书悬空静止．已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力 F=400N，每本书的质量为 0.50kg，手与书之间的动摩擦因数为?1=0.40，书与书之间的动摩擦因数为?2=0.25，则该同学最多能水平夹住多少本书（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2）（ ）
A．40 B．42
C．64 D．80
11．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
12．一质量为5.0kg的木箱以某初速度沿水平面向右滑行，同时施加一个水平向右的拉力，大小为10N。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，取重力加速度g=10m/s2。关于木箱所受的摩擦力，下列说法正确的是
A．大小为5N，方向水平向右
B．大小为5N，方向水平向左
C．大小为15N，方向水平向右
D．大小为15N，方向水平向左
13．如下图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为(　　)
A．μ1(m＋M)g B．μ1Mg C．μ1Mg＋μ2mg D．μ2mg
14．如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断正确的是（ ）
A．N增大，f不变 B．N增大，f增大 C．N变小，f不变 D．N不变，f不变
15．如图所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连。斜面的倾角可以改变，讨论物块M对斜面的摩擦力的大小，则有（　　）
A．若物块M保持静止，则角越大，摩擦力一定越大
B．若物块M保持静止，则角越大，摩擦力可能越小
C．若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越大
D．若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越小
16．如图所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1=13N，F2=6N.已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）木块所受的摩擦力的大小和方向．
（2）当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向．
（3）若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向．
参考答案
1．D
【解析】
由胡克定律可得弹力为
F=k△x=400×0.02=8N
木块A、B与地面间的最大静摩擦力为
f=μmg=0.25×40N=10N
故AB均静止，摩擦力为8N。
AB．施加水平推力F=10N后，A水平方向，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而
fA′=F弹=8N
故AB错误；
CD．施加水平推力F=10N后，B水平方向受到弹簧的弹力向右8N，向左的推力10N，所以摩擦力变为2N，仍静止，故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【解析】
AB.若环处于静止状态，因为拉力和重力大小关系不确定，所以摩擦力方向不确定，可能沿杆向上，可能沿杆向下，因此拉力增大时，摩擦力不一定增大，故AB错误；
C.若环向上匀速运动，因为拉力不在竖直方向，所以杆对环的支持力不为零，摩擦力也不为零，故C正确；
D.若环向上加速运动，由于拉力与重力的大小关系未知，因此无法确定支持力的方向，则拉力增大时，摩擦力不一定增大，故D错误；
故选C。
3．D
【解析】
AD．当要用25N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为25N，如果用10N的水平推力推静止的木箱，则因为10N<25N，则木箱不动，此时木箱所受的摩擦力为10N，故A错误，D正确；
BC．用20N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力，木箱与地板间的动摩擦因数为
故BC错误。
故选D。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：
f1=μ2N=μ2mg
力的作用是相互的，故m对M有向右的滑动摩擦力，故M有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有
f2=f1
因而
f2=μ2mg
故选B。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
由题可知，物块与地面之间的压力大小等于物体重力，根据滑动摩擦力的计算公式可知摩擦力
故选C。
6．A
【解析】
【分析】
先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦力．
【详解】
将重力按照实际作用效果正交分解，如图
故F2=mgsin30°=mg，滑动摩擦力为f=μF1＝μmg，故选A．
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．设每块木板的质量为，木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，
当使用或方式时，以木板4为研究对象，3给4的最大摩擦力为
地面给4的最大静摩擦力
由于，所以，故4不会运动，错误；
．把四块木板当成整体，当只有作用时，有
当只有作用时，设与水平方向的夹角为，根据平衡条件有
解得
所以若能使四块木板一起缓慢运动，可能小于，也可能大于，错误正确。
故选。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由于弹簧被压缩了，故弹簧的弹力
对于甲来说弹簧对它的力是向左的，大小为8N，而甲静止，则甲最大的静摩擦力为：
f甲=50N×0.25=12.5N>F
则甲静止，则甲受到的摩擦力与F等大方向
f甲=F=8N
故甲受到的摩擦力为8N，方向水平向右，选项AB均错误；
CD．对乙，其最大静摩擦力
f乙=60N×0.25=15N
它受向右的8N的弹力，还有向右的1N的拉力，故两力的合力大小为9N，方向水平向右，也小于其最大静摩擦力，乙也处于静止状态，受力平衡，故它受到的摩擦力等于弹簧对它的弹力和拉力的合力9N，方向水平向左，选项C正确，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
物块首先受到滑动摩擦力，大小
方向水平向左，做匀减速直线运动，当速度减为0，由于物体受到的拉力大小为1N，小于物体的最大静摩擦力的大小2N，所以物体不会再运动，此时物体受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于拉力大小为1N，方向向右。
故选C。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
先将所有的书(设有n本)当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ1F?nmg…①
再考虑除最外侧两本书(n?2)本，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ2F?(n?2)mg…②
由①②，解得：
n?42
故最多可以有42本书；
A. 40。故A错误；
B. 42。故B正确；
C. 64。故C错误；
D. 80。故D错误。
11．B
【解析】
【详解】
AB．若v1＜v2，则A相对B向右运动，故B对A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力，故A错误，B正确。
CD．若v1＞v2，则A相对B向左运动，故B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，故CD错误；
12．D
【解析】
【详解】
木箱在地面上向右滑行，则受到向左的滑动摩擦力，与受到的外力无关，滑动摩擦力大小为：
故D正确，ABC错误。
故选D。
13．D
【解析】
【分析】
本题考察静摩擦力问题，静摩擦力大小要根据物体受力情况判断。
【详解】
对长木板受力分析可知，其受到小物块对它向右的滑动摩擦力，大小为μ2mg，地面对长木板为静摩擦力，由二力平衡可知，木板受到地面摩擦力大小为μ2mg，方向向左，故D正确。
故选D。
14．A
【解析】
【分析】
【详解】
当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当重力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积．
用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动，设墙壁对铁块的压力为N，对铁块的摩擦力为f，当F增大时，它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大．而铁块的摩擦力是由铁块的重力引起的，所以摩擦力不变．由于铁块处于静止状态，所以所受的合力为零．
故选A．
【点睛】
学会区别静摩擦力与滑动摩擦力，且大小的计算．静摩擦力的大小等于引起它有运动趋势的外力，而滑动摩擦力等于μFN．同时知道作用力与反作用力跟平衡力的关系．
15．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．物体m受到重力mg和拉力F，处于平衡状态
对滑块M受力分析，受重力Mg、支持力 、拉力F和静摩擦力，其中静摩擦力方向取决于拉力F和重力的下滑分量的大小，若
受力如图
根据平衡条件，有
故越大，越大
若
受力如图
根据平衡条件，有
故越大，越小
A错误B正确；
CD．由于物体M下滑，所以物体所受到滑动摩擦力，有
由于是在斜面上
当增大时，减少（0～90度），所以减少，C错误D正确；
故选BD。
16．（1）7N，方向水平向左．（2）6N，方向向右．（3）8N，方向向左．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）最大静摩擦力fm=μN=0.2×40=8N；
因为物体处于静止状态，所受的合力为零，由于F1＞F2，故静摩擦力向左，大小为
f=F1-F2=13-6N=7N．
（2）当只将F1撤去时，物体在F2的作用下仍然处于静止，则
f=F2=6N
方向向右．
（3）最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，则
fm=μG=0.2×40N=8N
因为F1＞fm，所以物体将滑动，所受的摩擦力为滑动摩擦力．
f=μG=8N
方向向左．