山东省济南济北中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：3.3摩擦力 课后训练（含解析）

3.3摩擦力 课后训练（含解析）
1．2019年世界机器人大会于8月20日至25日在北京亦创国际会展中心举行，大会以“智能新生态，开放新时代”为主题，其中展示的智能机器人精准操控受到专家们的一致好评。如图是一智能机械臂竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，机械臂的铁夹与球接触面保持竖直，则（　　）
A．小球没有掉下去，是由于摩擦力大于小球的重力
B．小球受到的摩擦力与重力是一对平衡力
C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
D．机械手臂的铁夹受到的摩擦力方向竖直向上
2．质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左，大小为10N的拉力作用，则物体受到的摩擦力为（g=10m/s2）（　　）
A．10N，向右 B．10N，向左
C．20N，向右 D．20N，向左
3．关于摩擦力，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受到摩擦力作用时，不一定受到弹力的作用
B．只有运动的物体才能受到滑动摩擦力，只有静止的物体才能受到静摩擦力
C．两个相互接触且相对静止的物体之间一定有静摩擦力作用
D．在压力大小一定的情况下，静摩擦力的大小可以变化
4．在一竖直平面内有一高速逆时针旋转的飞轮，内壁粗糙，当把一物体静止放在圆心正下方A点，随着飞轮旋转，物体也会运动，运动最高点C后又滑下来，最后静止在B点。若∠AOB=α，∠COB=β，物体与接触面间的摩擦因素为μ，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体上升时受到的滑动摩擦力与运动方向相反
B．物体与接触面间的摩擦因素μ=tanα
C．若增大转速，则物体停留的位置在B点左上方
D．若仅增大物体的质量，物体最后静止的位置在B点左上方。
5．在研究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平向右拉一放在水平桌面上的木块，木块运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同）则由此表分析可知（　　）
A．木块受到的最大静摩擦力为2.0N
B．木块受到的最大静摩擦力一定为1.5N
C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有一次是1.4N
D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是1.4N
6．下列有关力的说法中，正确的是（ ）
A．有规则几何形状的物体，其重心就在物体的几何中心
B．手拍桌子时，使手感觉疼的这个力是由于手的形变而产生的
C．物体所受滑动摩擦力的大小总是与物体的重力成正比
D．物体所受摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反
7．在如图所示的加速行驶的汽车上，有一只木箱A相对于车箱保持静止。关于木箱A受到的摩擦力，下列说法中正确的是（　　）
A．因为木箱A在运动，所以不受摩擦力作用
B．因为木箱A向右加速运动，所以受到的摩擦力方向向右
C．因为木箱A向右运动，所以受到的摩擦力方向向左
D．若某一瞬间，汽车突然改做匀速运动，则木箱A受到的摩擦力方向向左
8．如图所示，在动摩擦因数的水平面上向右运动的物体，质量为10kg，它受到水平向左的拉力作用，该物体受到的滑动摩擦力为（重力加速度）（　　）
A．9.8N，方向水平向右 B．9.8N，方向水平向左
C．20N，方向水平向右 D．20N，方向水平向左
9．用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把一个木块A放在长木板B上，长木板B放在水平地面上。长木板以恒定速度v做匀速直线运动，水平弹簧秤的示数为T。若长木板做匀减速直线运动，则下列说法正确的是（　　）
A．木块A受到的滑动摩擦力的大小等于T
B．木块A受到的滑动摩擦力的大小会大于T
C．木块A受到的滑动摩擦力的大小会小于T
D．因物块速度发生变化，所以滑动摩擦力的大小无法确定
10．如图所示，A、B两个物体质量分别为m1和m2，A、B之间动摩擦因数为μ1，B与地面之间动摩擦因数为μ2.已知物体A在B的上表面向右滑行过程中B始终能保持静止状态，重力加速度为g，则（　　）
A．A对B的摩擦力大小为μ2(m1 +m2)g，方向水平向右
B．A对B的摩擦力大小为μ1m1g，方向水平向左
C．地面对B的摩擦力大小为μ2(m1+m2)g，方向水平向左
D．地面对B的摩擦力大小为μ1m1g，方向水平向左
11．下列说法正确的是（　　）
A．物体的重心不一定在物体上
B．同一个物体在地球上的任意位置，所受重力一定相等
C．物体放在斜面上静止，受到的支持力竖直向下
D．静摩擦力的大小跟压力成正比
12．一倾角为30°的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑。现给物体施加如图所示力F，F与竖直方向夹角为30°，斜劈仍静止，物体加速下滑，则此时地面对斜劈的摩擦力为（　　　）
A．大小为零 B．方向水平向右
C．方向水平向左 D．无法判断大小和方向
13．下列各组物理量中，全部是矢量的是（　　）
A．时间、位移、质量 B．加速度、速度的变化量、速度
C．长度、速率、加速度 D．路程、动摩擦因数、位移
14．如图，两个苹果上面叠了个梨，静止在水平桌面上，下列说法正确是（ ）
A．苹果1对梨的支持力是由于梨形变产生 B．苹果1对桌面有压力
C．苹果2对桌面有水平方向的摩擦力 D．苹果2和桌面一定都发生了微小的形变
15．如图所示，物体沿水平地面向右运动，某时受到一个水平向左F=10N的推力作用。已知物体质量为10kg，它与地面间的动摩擦因数为0.2，则物体在运动过程中受到的摩擦力（g取10m/s2）（　　）
A．大小为10N
B．大小为20N
C．方向水平向右
D．方向水平向左
16．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动。（g取10m/s2）试求：
（1）笔内小弹簧的劲度系数；
（2）书与桌面间的动摩擦因数大小。
参考答案
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反；故A错误、B正确；
C．增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，故C错误；
D．小球受到的摩擦力方向竖直方向上，根据牛顿第三定律知机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
由于物体在向右运动，故受到地面的滑动摩擦力，则摩擦力的大小
方向与运动方向相反，方向向左；故D正确，ABC错误。
故选D。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A． 产生摩擦力的条件是：①有弹力②接触面粗糙③有相对运动或相对运动趋势，可见有摩擦力时一定受到弹力作用，故A错误；
B． 滑动摩擦力是由于相对运动而产生的，并不是只有运动的物体才受滑动摩擦力；同理，静摩擦力是由于由相对运动的趋势而产生的，二者完全可能均在运动，如火车中桌面上的物体受推力而静止时，故B错误；
C． 两个相互接触但相对静止的物体若二者之间没有相对运动的趋势，则不会有静摩擦力，故C错误；
D． 静摩擦力的大小取决于沿接触面的拉力的大小，故压力不变时，静摩擦力也可以变化，故D正确。
故选：AD。
4．B
【解析】
【分析】
分析摩擦力对于物体是运动的动力还是阻力，可很快分析出摩擦力的方向，由于虽物体静止于B点但受到的仍为滑动摩擦力，与飞轮转动速度大小无关，当物体处于静止状态时，对物体进行受力分析可求解。
【详解】
A．物体上升的过程中，受到的摩擦力是物体上升的动力，与运动方向相同，A错误；
B．当静止在B点时，受力平衡，对物体进行受力分析，可得
因此，可以推出
B正确；
C．由于物体力受到的摩擦力为滑动摩擦力，与运动速度无关，因此增大转速后，物体仍停留在B点，C错误；
D．当物体停留在B点时，满足
两边质量消去，因此停留的位置与物体的质量无关，D错误。
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．第一、二次实验木块处于静止状态，受静摩擦力，第三次实验物块加速状态，说明最大静摩擦力大于1.5N小于2.0N，AB错误；
CD．第四次实验匀速，滑动摩擦力等于弹力，为1.4N。第三次实验，第四次实验以及第五次实验物块运动，受滑动摩擦力，因此摩擦力相等，因此有三次摩擦力大小是1.4N，D正确，C错误。
故选D。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．有规则几何形状且质量分布均匀的物体，其重心就在物体的几何中心，选项A错误；
B．手拍桌子时，使手感觉疼的这个力是桌面给手的作用力，是由于桌面的形变而产生的，选项B错误；
C．物体所受滑动摩擦力的大小总是与物体的正压力成正比，与重力不一定成正比，选项C错误；
D．物体所受摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，选项D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．因汽车向右加速运动，木箱与车箱间有向左运动的趋势，木箱受到向右的摩擦力，即向右的静摩擦力，故AC错误，B正确；
D．某一瞬间，汽车突然改做匀速运动，汽车向右匀速运动时，木箱不受摩擦力，故D错误。
故选B。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，物体在地面上向右运动，所以物体所受滑动摩擦力的方向为水平向左，大小为
所以B正确，ACD错误。
故选B。
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．B做匀减速直线运动时，A保持静止，A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力，由平衡条件得到，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力T。故A正确，BC错误；
D．不论长木板B的速度如何变化，A、B间动摩擦因数不变，A对B的压力不变，则木块A受到的滑动摩擦力的大小不变，仍等于T。故D错误。
故选A。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．A、B间摩擦为滑动摩擦力，则为
B相对A向左运动，则A对B的摩擦力方向水平向右，故AB错误；
CD．由于B静止，合力为0，则地面对B的摩擦力大小等于A对B的滑动摩擦力大小，即为，方向与A对B的摩擦力方向相反即水平向左，故C错误，D正确。
故选D。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体的重心不一定在物体上，也可以在物体之外，比如均匀的圆环，重心在圆环之外。故A正确；
B．同一物体在地球上不同地方所受重力也不相同，原因是重力加速度不同。故B错误；
C．物体放在斜面上静止，受到的支持力垂直斜面，不是竖直向下。故C错误；
D．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。但是静摩擦力的大小与压力无关，故D错误。
故选A。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
ABCD．物体匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到物体对斜面体的作用力方向竖直向下，等于mg；当加推力F后，根据
支持力和滑动摩擦力同比增加，故其合力的方向不变，根据牛顿第三定律，物体对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变，竖直向下；故斜面体相对与地面无运动趋势，静摩擦力仍然为零，BCD错误A正确。
故选A。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．位移是既有大小又有方向的物理量，是矢量；时间和质量是只有大小没有方向的物理量，是标量，故A错误；
B．速度的变化量、加速度、速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故B正确；
C．加速度既有大小又有方向的物理量，是矢量；速率和长度是只有大小没有方向的物理量，是标量，故C错误；
D．位移是既有大小又有方向的物理量，是矢量；路程、动摩擦因数是只有大小没有方向的物理量，是标量，故D错误。
故选B。
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．苹果1对梨的支持力是由于苹果1的形变产生，选项A错误；
B．苹果1与桌面不接触，与桌面没有作用力，选项B错误；
C．对两个苹果和梨的整体，水平方向不受力作用，则苹果2受桌面的摩擦力为零，根据牛顿第三定律可知苹果2对桌面没有水平方向的摩擦力，选项C错误；
D．苹果2和桌面之间存在弹力，则苹果2和桌面一定都发生了微小的形变，选项D正确。
故选D。
15．BD
【解析】
【分析】
【详解】
物体沿水平地面向右运动，则所受的滑动摩擦力向左，大小为
f=μmg=20N
则选项BD正确，AC错误。
故选BD。
16．（1）1000N/m；（2）0.3
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由于砝码处于静止，根据平衡条件有
解得
（2）要使书恰好能匀速运动，根据平衡条件有
解得