上海市金山高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.3摩擦力 课时训练（含解析）

3.3摩擦力
1．自行车在平直公路上匀速前进时，前后轮所受摩擦力的方向（　　）
A．都向后
B．都向前
C．前轮向后，后轮向前
D．前轮向前，后轮向后
2．一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中图甲中木块做匀速运动，图乙中木块做匀加速运动，图丙中木块侧立在水平面上做与图甲相同的运动。若木块与水平面间的动摩擦因数恒定且相同，则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受摩擦力大小关系的判断正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．通江超前外国语实验学校高一某同学在学了摩擦力知识后，体验了一次摩擦力实验：他两手用力地夹起一摞书保持静止，他逐渐增加书的本数，直到书落地．设每只手对书施加的水平压力F=220N不变，若每本书的质量均为0.9Kg，手与书之间的动摩擦因数=0.4，书与书之间的动摩擦因数相同，均为=0.3，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2．则该同学最多能夹住（ ）本书．
A．9本 B．14本 C．16本 D．19本
4．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同
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
5．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．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f．则弹簧的劲度系数为（ ）
A． B．
C． D．
6．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦力的方向总与物体运动的方向相反
B．滑动摩擦力总是与物体的重力成正比
C．静止放在水平地面上的物体，若水平方向只受静摩擦力和水平拉力，静摩擦力随者所受拉力的增大而增大，并有一个最大值
D．摩擦力一定是阻力
7．关于静摩擦力，下列说法中正确的应是（ ）
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
8．如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上，用力向左拉B，使B以速度向左匀速运动，这时轻质弹簧的拉力为，则下列说法正确的是（　　）
A．木板B所受地面的滑动摩擦力的大小等于
B．地面受到的滑动摩擦力的大小等于
C．若木板以的速度运动，木块受到的摩擦力大小等于
D．若的力作用在木板B上，木块受到的摩擦力不变
9．如图所示，物块放在粗糙水平面上处于静止状态。现对物块施加一水平向右的推力F，在推力F由零逐渐增大到物块向右滑动一段距离的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物块滑动前，所受摩擦力一直增大
B．物块滑动后，所受摩擦力为静摩擦力
C．物块滑动前，所受摩擦力为滑动摩擦力
D．物块滑动后，所受摩擦力一直增大
10．某同学用如图甲所示的装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数，用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动，当板与水平方向的夹角时，滑块A开始沿板下滑。而后将木板和滑块A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如图乙所示，滑块A左侧弹簧测力计读数为且处于伸长状态，右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘，滑轮摩擦不计，滑块的质量，连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若缓慢增加盘中的砝码，使盘中砝码总质量达到时，将会出现的情况是（ ）

A．A向右运动
B．木板对A的摩擦力为
C．木板对A的摩擦力方向保持不变
D．弹簧测力计读数仍为
11．如图所示，木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力，即、和摩擦力，木块处于静止状态，其中，，若撤去，下列说法正确的（　　）
A．木块开始做匀加速直线运动
B．木块仍保持静止状态
C．摩擦力的大小为2N，方向水平向右
D．摩擦力的大小为2N，方向水平向左
12．以下说法错误的是（）
A．摩擦力可以是动力也可以是阻力
B．由公式可以看出，μ与f成正比，与N成反比。
C．滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同
D．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
13．下列关于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．滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直
D．只有运动的物体才受滑动摩擦力
14．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0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3 kg，则将会出现的情况是（取）（　　）
A．弹簧测力计的读数将不变 B．A仍静止不动
C．A与桌面间的摩擦力不变 D．A所受的合力将要变大
15． 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
16．如图所示，一个质量为M＝2 kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0．2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为m0＝0．1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fmax＝4．5 N，细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10 N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小．
（1）只挂m0处于静止状态时；
（2）只挂m0但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时；
（3）只在桶内加入m1＝0．33 kg的砂子时；
（4）只在桶内加入m2＝0．5 kg的砂子时．
参考答案
1．C
【解析】
自行车匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮转动，后轮相当于主动轮，设轮与地面接触处光滑，则轮应加速顺时针转动，说明轮有相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力的方向向前；前轮转动是由于前轮受到力的作用，所以前轮是从动轮，若前轮与地面接触处光滑，则前轮就不会转动，故前轮相对地面有向前运动的趋势，其所受摩擦力的方向向后，所以前轮和后轮都受静摩擦力，前轮向后，后轮向前，所以选项C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【解析】
由题意可知，三种情况下，木块与水平面间都发生了相对滑动，根据滑动摩擦力的公式
可知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小和运动状态无关，只与木块与接触面的正压力大小，以及木块和接触面的粗糙程度有关，所以
选项C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【解析】
先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，根据共点力平衡条件列式分析；再考虑除最外侧两本书（n-2本），受力分析，列式求解；
【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：；则有；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，则有，解得n≤16.6，故最多可以有16本书，D正确．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同，也可能与物体运动方向相反，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，例如在水平转台上靠摩擦力做圆周运动的物体，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；正在地面上滑行的物体，地面受到是滑动摩擦力，而地面是静止的，选项C正确；静摩擦力和滑动摩擦力都可能是阻力，也可能是动力，选项D错误；此题选择错误的选项，故选D.
【点睛】
提到摩擦力不忘相对两个字，解摩擦力与相对运动或相对运动趋势的方向相反，总是阻碍物体间的相对滑动或相对滑动趋势，注意受到静摩擦力和滑动摩擦力与运动状态无关．
5．C
【解析】
【详解】
水平方向上，物块在A点受弹簧弹力和地面的摩擦力，方向相反，根据平衡条件有：
k(x0-x1)=f
同理，在B点根据水平方向上，受力平衡有：
k(x2-x0)=f
联立解得：
故选C．
6．C
【解析】
【分析】
由题可知本题考查摩擦力的理解、摩擦力的大小和方向。
【详解】
A．摩擦力的方向可以与物体运动的方向相反，也可以与物体运动的方向相同，故A错误；
B．由公式得知，滑动摩擦力总是与压力成正比，与重力不一定成正比，故B错误；
C．物体静止在水平地面上时，因为水平方向只受静摩擦力和水平拉力，根据二力平衡可知，静摩擦力与拉力平衡，随着拉力的增大而增大，当物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值，故C正确；
D．摩擦力可以是阻力，也可以是动力，比如将物体轻轻放在水平运动的传送带上时，物体受到的滑动摩擦力与物体的运动方向相同，推动物体运动，是动力，故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
试题分析：静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反．相对地面静止的物体，可能受到静摩擦力．运动的物体也可能产生静摩擦力．静摩擦力可以作为阻力，也可以作为动力，且最大静摩擦力是确定的．
解：A、两个表面粗糙的物体，只要直接接触产生弹性形变，且有相对运动或相对运动趋势，就会产生静摩擦力．故A错误．
B、静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反．故B错误，C正确．
D、一个条件确定的接触面而言，静摩擦力的大小是根据平衡条件来确定，是变化的，而最大静摩擦力是一定的．故D错误．
故选C．
【点评】静摩擦力方向特点是：静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，理解最大静摩擦力的概念．
8．D
【解析】
【分析】
由题可知本题考查滑动摩擦力的大小与受力平衡。
【详解】
AB．对木板B研究，A对B的摩擦力水平向右，地面对木板B的摩擦力水平向右，因为B匀速，所以F等于两个摩擦力之和，所以地面对木板B的滑动摩擦力小于拉力的大小，根据牛顿第三定律，地面受到的滑动摩擦力的大小也小于拉力的大小，故AB错误；
C．A、B发生相对滑动，则A、B间有滑动摩擦力，由于B对A的弹力不变，故A、B间的滑动摩擦力不变，与B的运动速度大小无关，C错误；
D．当拉力为时，木块和木板之间的压力不变，从而木块受到的滑动摩擦力大小不变，方向也不变，所以木块受到的摩擦力不变，故D正确。
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
AC．物块滑动前，水平方向受到推力和静摩擦力的作用而处于平衡状态，随着推力增大，物块保持静止不动，静摩擦力也一直增大，A正确，C错误；
BD．物块滑动后，受到滑动摩擦力，大小为
动摩擦因数变化未知，滑动摩擦力变化未知，BD错误。
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时，静摩擦力恰好达到最大值，由平衡条件得：
，
解得：
，
木板与滑块水平放置时，木板与滑块间的最大静摩擦力：
，
不放砝码时，滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力，由平衡条件得：
，
摩擦力方向水平向右，当砝码盘总质量达到1.2kg时，物块A受到右侧绳的拉力：
，
设滑块仍处于静止，由平衡条件得：
，
得：
，
假设成立，滑块仍处于静止，弹簧测力计读数仍为5N，故AB错误，D正确；
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左，故C错误。
故选：D。
11．BC
【解析】
【详解】
AB．原先，木块处于静止状态，水平方向上、和摩擦力三力共线平衡，摩擦力为静摩擦力，大小为8N，方向水平向左，由此可猜测桌面与木块间的最大静摩擦力
撤去后，使木块有向左滑动的趋势，因
所以木块不会滑动，仍保持静止状态，所以B正确，A错误；
CD．撤去，水平方向上
故此时所受静摩擦力大小为
方向水平向右，所以C正确，D错误。
故选BC。
12．BD
【解析】
【详解】
A．摩擦力可以是动力，也可以是阻力，当与相对运动或相对运动趋势方向相同时，即为动力，相反，则为阻力，故A与题意不符；
B．滑动摩擦因数大小取决于接触面的材料及粗糙程度，和正压力及摩擦力无关，故B与题意相符；
C．滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动，可以与运动方向相同，如轻放上匀速转动的水平传送带上的物体，故C与题意不符；
D．若两物体相对静止，但都在对地运动；如放置在车厢里的物体随车箱一起加速运动时，受到静摩擦力，故D与题意相符。
13．BC
【解析】
【分析】
由题可知本题考查摩擦力的产生条件与摩擦力的方向。
【详解】
AB．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错误，B正确；
C．滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，C正确；
D．如擦黑板时，黑板是静止的，但其相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故D错误。
故选BC。
14．AB
【解析】
【分析】
由题可知本题考查摩擦力的大小与受力平衡。
【详解】
当砝码和托盘的总质量为时，有
则
可知A与桌面间的最大静摩擦力至少为4 N，
当砝码和托盘的总质量为时，假设A仍不动，此时不变，有
则
故假设成立，
A仍静止不动，A所受的合力仍为零，A与桌面间的摩擦力变为1 N，弹簧测力计的读数不变，选项AB正确，选项CD错误。
故选AB。
【点睛】
涉及摩擦力大小时要注意判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。
15．CD
【解析】
试题分析：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CD对B错．当瓶中油的质量增大时，只有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选项A错．
考点：静摩擦力
16．（1）1 N （2）1 N （3）4．3 N （4）4 N
【解析】
试题分析：（1）因为m0g＝1 N（2）在M上再放一个M′＝3 kg的物体，M仍静止，仍受静摩擦力F2＝F1＝m0g＝1 N．
（3）因为（m0＋m1）g＝4．3 N（4）因为（m0＋m2）g＝6 N>Fmax，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，所以F4＝μFN＝μMg＝4 N．
考点： 摩擦力．