上海市民立中学2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.3摩擦力 达标练习（含解析）

3.3摩擦力
1．关于水平面上滑行的物体所受摩擦力的说法正确的是( )
A．有摩擦力一定有弹力
B．当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力将随接触面增大而增大
C．滑动摩擦力不可能提供动力
D．运动速度越大所受摩擦力一定越小
2．重为100的物体在水平面上向右运动，同时受到一个向左的5N的水平拉力作用若物体和水平面间的动摩擦因数为0.1，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是（ ）
A．10N，水平向左 B．5N，水平向右 C．15N，水平向左 D．5N水平向左
3．如图（a）把一重为G的物体用由小到大的力F压在粗糙的竖直墙上图（b）中能正确表示物体所受摩擦力f与作用力F之间的函数关系的是（ ）
A．B．
C．D．
4．下列说法正确的是（ ）
A．只有体积很小或质量很小的物体才能看成质点
B．重力、弹力、摩擦力、动力、阻力都是按力的性质命名的
C．滑动摩擦力一定产生于两运动的物体之间，且方向一定与物体运动方向相反
D．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力，这是由于桌面发生微小形变而产生的
5．如图甲所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是
A． B． C． D．
6．如图所示，木块放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1m/s，则下列说法正确的是( )
A．以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N
B．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8 N
C．当水平拉力F＝20N时，木块受到的摩擦力为20 N
D．将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大
7．一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成(如图所示)，置于粗糙的水平地面上用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动．比较它所受的摩擦力大小分别为f1、f2、f3.则 )．
A．f1>f2>f3 B．f3>f2>f1 C．f1＝f2＝f3 D．f3＝f2>f1
8．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，如图所示．关于瓶子所受的摩擦 力，下 列说法正确的是( )
A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不动，摩擦力的大小就与握力的大小无关
C．如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
9．如图所示，不光滑的水平面上并列放置两物块A和B。已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，水平面对B的最大静摩擦力为2 N，当用F＝3 N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则(　　)
A．FfA＝1N，FfB＝2 N B．FfA＝3N，FfB＝0
C．FfA＝4 N，FfB＝2 N D．因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
10．如图所示为皮带传送装置，甲为主动轮，乙为从动轮，传运过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是( )
A．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反
B．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同
C．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反
D．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相同
11．如图所示，一小孩用80 N的水平力推重力为200 N的木箱，木箱不动；当小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动．当木箱被推动之后，小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述过程作出的计算和判断，其中正确的是(　　)
A．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.45
B．木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 N
C．木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 N
D．木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100 N
12．图所示在水平力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，物体所受摩擦力大小为（　　）
A．μG
B．μF
C．μ（F－G）
D．F
13．下列说法正确的是( )
A．有弹力必定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力
B．轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以和杆不在一条直线上
C．摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比
D．静摩擦力的大小可以用公式F＝μFN直接计算
14．下列关于力的说法中正确的有（　　）
A．力是物体间的相互作用 B．重力的方向总是垂直向下
C．弹力的大小总是可以用F=kx来计算 D．摩擦力的方向可能与运动方向相同
15．如图所示，物块放在粗糙的斜面上处于静止状态．现对物块施加一沿斜面向上的推力F，在推力F由零逐渐增大到物块刚要滑动的过程中，物块受到的静摩擦力（　　）
A．先沿斜面向上，后沿斜面向下
B．先沿斜面向下，后沿斜面向上
C．先增大后减小
D．先减小后增大
16．如图所示，轻质弹簧的劲度系数k＝20 N/cm，用其拉着一个重力为200 N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数．
(2)当弹簧的伸长量为2cm时，物体受到的摩擦力为多大？
(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？
17．质量为2kg的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体加一个水平拉力F，物体恰在水平面上匀速运动，若在该物体运动的过程中，突然将拉力F改为大小不变，方向竖直向下的压力，这时物体受到的摩擦力的大小是多少？（取g=10m/s2）
参考答案
1．A
【解析】
A．根据摩擦力产生的条件可知，有摩擦力一定有弹力，A正确；
B．当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力与接触面积无关，B错误；
C．滑动摩擦力可以是阻力，也可提供动力，C错误；
D．摩擦力与运动的速度大小无关，D错误；
故选A。
2．A
【解析】
物体在水平面上向右运动，所以物体受滑动摩擦力，则有
方向与相对运动方向相反，所以为水平向左，故A正确。
故选A。
3．D
【解析】
由题意可知，物体先处于滑动，后处于静止，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力；根据滑动摩擦力公式f=μN，可知，滑动摩擦力f与F成正比；当物体处于静止状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力。在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向右的推力，这两个力是一对平衡力；物体在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来，是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力。由于其静止，所以摩擦力与重力是一对平衡力，由于重力不变，所以摩擦力也不变，始终等于其重力；且最大静摩擦力略大于滑动摩擦力；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论不相符，选项B错误；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论相符，选项D正确；
故选D。
4．D
【解析】
A．物体能否看成质点与物体的体积或者质量没有必然关系，而是看物体的形状体积对我们所研究的问题有没有影响，如果没有影响，那即使体积或质量很大，也可以看成质点，比如研究地球绕太阳运动的快慢，我们可以把地球看成质点，A错误；
B．动力、阻力是按力的效果命名的，B错误；
C．滑动摩擦力一定产生于两相对运动的物体之间，且方向一定与物体相对运动方向相反，C错误；
D．木块受到桌面对它向上的支持力，施力物体是桌面，是由于桌面发生微小形变而产生的，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
ABCD.因未把物体推动，则推力等于摩擦力，故A正确BCD错误。
故选A。
6．A
【解析】
【分析】
由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，分析该木块所受的平衡力情况即可判断AB，滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关，将拉力撤去后，滑动摩擦力不变．
【详解】
A、由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，水平方向受力平衡，f=F=8N，不管运动速度等于多少，只要是匀速运动，滑动摩擦力总等于8N，故A正确，B错误；
C、滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关，故当水平拉力F=20N时，木块受到的摩擦力为8N，故C错误；
D、滑动摩擦力f=μFN与水平方向受力无关，故将拉力撤去后，滑动摩擦力不变，物体在滑动摩擦力作用下做减速运动，速度减小，故D错误．
故选A．
【点睛】
物体若在力的作用下处于平衡状态时，其一定会受平衡力的作用，在分析时水平方向所受力的同时，不要忽略了竖直方向上平衡力的分析．
7．C
【解析】
【详解】
物体在三种不同的运动情况下，都相对水平面有相对运动，故它受到滑动摩擦力的作用．在三种情况下，水平地面对物体的支持力的大小都等于物体的重力，故物体对地面的正压力的大小都等于其重力，即FN＝mg.因滑动摩擦力的大小与接触面积无关．由F＝μFN，知以上三种情况下摩擦力的大小相等．
A．f1>f2>f3，与结论不相符，选项A错误；
B． f3>f2>f1，与结论不相符，选项B错误；
C．f1＝f2＝f3，与结论相符，选项C正确；
D．f3＝f2>f1，与结论不相符，选项D错误；
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力大小等于重力，方向向上，握力增大，手越干、越粗糙，瓶子更掉不下，依然保持静止，竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡，静摩擦力还是等于重力，只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大，故ACD错误，B正确；故选B.
【点睛】
静摩擦力与压力无关，随外力的变化而变化，这里握力变大，只是滑动摩擦力变大了，而物体受静摩擦力，故静摩擦力不变．
9．B
【解析】
【详解】
A物块在水平方向上推力和静摩擦力大小相等：
可知A、B物块之间无作用力，B物块所受静摩擦力为0，ACD错误，B正确。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止，皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力，假设甲轮与皮带间无摩擦力，则甲轮转动时皮带不动，P点相对于皮带向前运动，可知P点相对于皮带有向前运动的趋势，则甲轮上的P点受到的静摩擦力方向向后，即与甲轮的转动方向相反；再假设皮带与乙轮间没有摩擦力，则当皮带转动时，乙轮将会静止不动，这时，乙轮边缘上的Q点相对于皮带向后运动，可知Q点有相对于皮带向后运动的趋势，故乙轮上Q点所受摩擦力向前，即与乙轮转动方向相同。故B正确，ACD错误。
故选B。
11．A
【解析】
【详解】
A、由题，木箱沿地面匀速前进时水平推力为F=90N，由平衡条件得到，滑动摩擦力大小为f=F=90N，木箱对地面的压力大小N=G=200N，则木箱与地面间的动摩擦因数．故A正确．B、当小孩用100N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动，此时木箱受到的地面的静摩擦力达到最大值，大小等于推力，即为100N．故B错误．C、当木箱保持静止时，木箱所受的摩擦力随着推力的增大而增大，当木箱滑动后，摩擦力大小不变为90N．故C错误．D、滑动摩擦力大小取决于动摩擦因数和正压力大小，因此滑动摩擦力大小一直为90N，故D错误．故选A.
【点睛】
本题考查摩擦力的性质，要注意先明确物体受到是静摩擦力还是滑动摩擦力，对于静摩擦力的可变性和被动性，可结合平衡条件加深理解．
12．B
【解析】
【详解】
由题意可知：物体沿竖直墙壁下滑，则受到滑动摩擦力，所以
又由于物体匀速下滑，所以
故选B。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．摩擦力产生的条件是：两物体之间必须有弹力作用，两物体必须存在相对运动或相对运动趋势，A错；
B．轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以和杆不在一条直线上，B对；
C．静摩擦力的大小可能与重力大小没有关系，C错；
D．静摩擦力的大小根据受力平衡求解，滑动摩擦力的大小可以用公式F＝μFN直接计算，D错；
故选B。
点评：本题难度较小，对于摩擦力的计算问题，首先要明确摩擦力的类型，如果是静摩擦力根据受力平衡或牛顿第二定律求解，例如本题中静摩擦力一直与重力平衡，所以静摩擦力的大小与正压力的变化无关，而弹力与摩擦力的关系一定要理解，能够区分杆和绳子弹力的不同
14．AD
【解析】
【详解】
A．力是物体之间的相互作用，故A正确；
B．重力的方向总是竖直向下，而不是垂直地面向下，故B错误；
C．只有在弹性限度内的弹簧或橡皮筋的弹力大小与形变量成正比，其他物体的弹力不能用胡克定律计算，故C错误；
D．摩擦力的方向总是阻碍物体之间的相对运动，但可能与运动方向相同，故D正确；
故选AD。
【点睛】
力是物体之间的相互作用，重力总是竖直向下；弹力的大小与形变量有关，但不一定成正比；摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动。
15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
分析物体m的受力情况：重力mg、推力F、斜面的支持力N，静摩擦力f，在沿斜面方向上F从零开始增加，即开始时，故静摩擦力方向沿斜面向上，且，随着F的增大，f减小，当时，f=0，之后，静摩擦力方向沿斜面向下，且，随着F的增大f增大，故f的方向先沿沿斜面向上，后沿斜面向下，大小先减小后增大，AD正确．
16．（1）0.4 （2）40N （3）80N
【解析】
【详解】
（1）根据胡克定律得，弹簧的拉力F=kx，由平衡条件得：
滑动摩擦力：
f=F
支持力：
FN=G
又f=μFN，联立代入得到??
f=80N
（2）当弹簧的伸长量为2cm时，弹力为
F=kx=20N/cm×2cm=40N；
此时弹力小于最大静摩擦力 ，则物体处于静止状态，此时的摩擦力等于弹力，即f=40N；
（3）突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行，物体受滑动摩擦力，由于压力不变，故滑动摩擦力不变，为80N；
17．将拉力F改为大小不变，方向竖直向下的压力时，物体受到的摩擦力的大小变为15N
【解析】
试题分析：物体在水平拉力F的作用下匀速运动时
F=Ff，而Ff=μFN=μmg，
所以F=0.5×2×10N=10N
当F竖直向下时，正压力
F′=F+mg，
即F′=10N+2×10N=30N
这时滑动摩擦力
F′f=μF′=0.5×30=15N