上海市大境中学2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.3摩擦力 课时练（含解析）

3.3摩擦力
1．关于摩擦力的说法正确的是
A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C．正压力越大，静摩擦力越大
D．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反
2．重100N的物体，静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，水平面对物体的摩擦力大小和方向是
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．在水平面上有一木块受到两个推力处于静止状态，其中，。若撤去力，则（　　）
A．木块受到合力大小为6N，方向向左
B．木块受到合力大小为16N，方向向左
C．木块受到的摩擦力大小为10N，方向向右
D．木块受到的摩擦力大小为6N，方向向右
4．把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是（　　）
A． B．
C． D．
5．用手握重为1 N的圆柱形瓶子，握力为20 N，使其在竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力为（　　）
A．21 N B．20 N C．19 N D．1 N
6．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
7．关于滑动摩擦力的公式，下列说法中正确的是（ ）
A．公式中的压力一定是重力
B．有弹力必有摩擦力
C．有摩擦力必有弹力
D．同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互平行
8．如图所示一辆货车拉着一个箱子在平直的公路上行驶，箱子始终相对于汽车静止，下列说法正确的是（　　）
A．若汽车加速行驶，箱子受摩擦力向后
B．若汽车匀速行驶，箱子受摩擦力向后
C．若汽车减速行驶，箱子受摩擦力向前
D．若汽车减速行驶，箱子受摩擦力向后
9．木块甲、乙质量分别为 5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。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10N
B．木块甲所受摩擦力大小是0N
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
10．如图甲所示，小孩轻轻地用10 N的水平推力推木箱，推不动木箱；如图乙所示，小孩加大力度用60 N的水平推力推木箱，还推不动木箱；如图丙所示，小孩用70 N的力把木箱推动了。若木箱对地面的压力大小为100 N，木箱与地面间的动摩擦因数为，用、、分别表示甲、乙、丙三种情况时木箱受到的摩擦力，则、、的大小分别为
A．10 N、60 N、70 N B．10 N、58 N、70 N
C．10 N、60 N、58 N D．10 N、58 N、58 N
11．如果担心手中的瓶子会掉下去，人们总是努力把它握得更紧一些，这样做的目的是：（　　）
A．减小瓶子的重力
B．增大手对瓶子的摩擦力
C．增大瓶子与手间的滑动摩擦力
D．增大瓶子与手间的最大静摩擦力
12．下列关于重力、弹力、摩擦力说法正确的是（　　）
A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，方向垂直接触面向下
B．桌子上书本对桌面的压力，是由于桌面发生形变而产生的
C．静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同
D．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
13．物块先沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，后沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，如图所示。物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块整个下滑过程中（　　）
A．物块受到的摩擦力相同
B．沿轨道1下滑时的位移较小
C．物块滑至B点时速度大小相同
D．两种情况下损失的机械能相同
14．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比
B．静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关
C．正压力增大，静摩擦力有可能不变
D．摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用
15．如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力大小为（　　）
A． B． C． D．
16．如图所示，重的物体A正在水平粗糙地面上向右运动，现给A施加一水平向左、大小是的水平拉力，若A与地面间的滑动摩擦系数是，则在施加拉力后的极短时间内，A所受摩擦力的大小和方向。
参考答案
1．D
【解析】
滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，故A错误；滑动摩擦力不一定阻碍物体的运动，如汽车的启动轮受到地面的摩擦力，使汽车运动，而不是阻碍汽车运动；故B错误；静摩擦力与外力大小有关，与正压力无关，故C错误；静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反,故D正确．所以D正确，ABC错误．
2．A
【解析】
物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故有
故当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，物体相对地面有向右的运动趋势，拉力小于最大静摩擦力，故物体静止不动，此时摩擦力
方向水平向左，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
【解析】
开始F1和F2的合力为10N，但物体保持静止，由此可知物体与水平面之间的最大静摩擦力至少有10N，所以撤去F1后，在F2的作用下木块不会发生滑动，所以木块受到的摩擦力仍然是静摩擦。
CD．由上面的分析可知，木块受到水平面的静摩擦力作用，大小为6N，方向水平向右，故C错误，D正确；
AB．由上面的分析可知，木块所受合力为零，故AB错误。
故选D。
4．B
【解析】
由于物体所受的水平推力为，由二力平衡得，墙与物体间的压力。当F比较小时，物体受的摩擦力Ff小于物体的重力G，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
当摩擦力F等于重力G时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，故ACD错误，B正确。
故选B。
5．D
【解析】
手握瓶子在竖直方向上，瓶子有向下运动的趋势，重力是引起其运动趋势的外力，根据竖直方向二力平衡可知摩擦力为
f=mg=1N
故选D。
【点睛】
分析摩擦力时，一定首先分析是动摩擦力还是静摩擦力，弄清它们的决定因素；注意静摩擦力和物体之间的支持力无关，而最大静摩擦力和支持力有关。
6．C
【解析】
AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误；
C．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确；
D．根据
，
可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
解：A、公式中的压力是正压力，不一定等于重力；故A错误；
B、有弹力而无相对运或相对运动趋势就没有摩擦力；故B错误；
C、摩擦力产生的条件中包含弹力的产生的条件，故有摩擦力必有弹力；故C正确；
D、同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直；故D错误；
故选C．
【点评】本题考查了滑动摩擦力的知识，抓住产生滑动摩擦力产生的条件，以及摩擦力的方向判断．
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．水平方向上，盒子仅受摩擦力作用，根据牛二定律可知，当汽车加速行驶时，加速度向前，因此箱子受摩擦力向前，故A错误；
B．当汽车匀速行驶时，合外力为零，加速度也为零，因此箱子不受摩擦力，故B错误；
CD．水平方向上，盒子仅受摩擦力作用，根据牛二定律可知，当汽车减速行驶时，加速度向后，因此箱子受摩擦力向后，故C错误，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知甲和水平面之间的最大静摩擦力的大小为
f1=μm甲g=10N
乙和水平面之间的最大静摩擦力的大小为
f2=μm乙g=12N
根据胡克定律可知，弹簧的弹力大小为
F1=kx=400×0.02N=8N
当水平拉力作用于乙物体时，水平外力和弹簧对乙物体的作用力同向，因为F+F1＜f2，所以乙物体静止不动，根据平衡条件可知乙物体受到的静摩擦力为
f乙=F+F1=9N
对甲物体，因为F1＜f1，所以甲物体也静止不动，甲物体受到静摩擦力大小为
f甲=F1=8N
故ABD错误，C正确。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
甲图中，推木箱不动，静摩擦力与推力平衡，故F1＝10N；
乙图中，用60N的水平力，还推不动木箱，故仍受到静摩擦力，其值为F2＝60N；
丙图中，小孩把木箱推动了，受滑动摩擦力，大小为：
；
所以C正确，ABD错误；
故选：C；
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
瓶子在竖直方向受重力和静摩擦力，两者相等，重力不变，所以手对瓶子的静摩擦力不变；为了防止瓶子掉下去，即努力把它握得更紧一些，即通过增大压力来增大最大摩擦力，防止重力大于最大静摩擦力而掉下去，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，方向竖直向下，不是垂直接触面向下，故A错误；
B．书本对桌面的压力是由于书本发生弹性形变而产生的，故B错误；
C．摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向（或相对运动趋势的方向）相反，因此静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体运动方向相反，故C正确；
D．滑动摩擦力方向一定与物体的相对运动方向相反，不一定与物体的运动方向相反，故D错误；
故选C。
13．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据滑动摩擦力公式可得
， ，
结合图像可知
则物块受到的摩擦力不相同，A错误；
B．位移只跟初末位置决定，它们的初末位置相同，位移相等，B错误；
CD．如图所示
可得
即物块从A点由静止下滑至底端B点，由1轨道和2轨道克服摩擦力做功相等，两种情况下损失的机械能相同，再由动能定理可得物块滑至B点时速度大小相同， CD正确。
故选CD。
14．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据滑动摩擦力的计算公式
可知滑动摩擦力的大小与正压力成正比，可以与物体重力无关，故A错误；
B．由平衡条件可知，静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关，故B正确；
C．物体间的压力增大时，静摩擦力有可能不变，比如：被压在竖直面的物体，故C正确；
D．摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，起阻碍物体相对运动的作用，故D错误；
故选BC。
15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知物体沿竖直墙壁下滑，则受到是滑动摩擦力，则有
又由于物体匀速下滑，则有
故A、D正确，B、C错误；
故选AD。
16．4N，方向向左
【解析】
【分析】
【详解】
物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左，物体对水平面的压力大小为
则水平面对物体的摩擦力的大小为