第3章 第3节 滑动摩擦力练习 word版含解析

第3节
摩擦力
课时1
滑动摩擦力
考点1滑动摩擦力产生的条件
1.下列关于摩擦力的说法正确的是(　　)。
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
D.滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反
2.(2019·江苏启东中学高一周测)(多选)下列说法正确的是(　　)。
A.有正压力就一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力就一定有弹力
C.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用
D.滑动摩擦力的方向总与正压力方向垂直
3.(2019·湖南石门一中学业水平测试)一物体在桌面上滑行,受到滑动摩擦力作用,其大小为F,则(　　)。
A.桌面也受到摩擦力作用,大小为F,方向和物体运动方向一致
B.桌面也受到摩擦力作用,大小为F,方向和物体运动方向相反
C.桌面也受到摩擦力作用,大小不等于F
D.桌面不受摩擦力作用
4.(2019·广东中山学业水平测试)(多选)如图3-3-1-1所示,一水平传送带正以一定速度顺时针转动,现将一物体P由静止释放在传送带的左端,物体开始先做匀加速运动,后做匀速运动,最后被传送到右端。下列说法正确的是(　　)。
图3-3-1-1
A.匀速运动过程中,物体P受到水平向右的滑动摩擦力
B.加速运动过程中,传送带相对于物体P向左运动,受到向右的滑动摩擦力
C.加速运动过程中,传送带相对于物体P向右运动,受到向左的滑动摩擦力
D.匀速运动过程中,物体P与传送带之间没有滑动摩擦力
考点2滑动摩擦力的大小和方向
5.(2019·安徽安庆一中周测)装修工人在搬运长板形材料时,施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图3-3-1-2所示,则在匀加速拖出的过程中(　　)。
图3-3-1-2
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,弹力也不变,因而工人拉力也不变
6.(2019·湖北麻城一中周测)如图3-3-1-3所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20
kg,在运动过程中,还受到一个水平向左,大小为10
N的拉力F作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10
m/s2)(　　)。
图3-3-1-3
A.10
N,水平向右　　B.10
N,水平向左
C.20
N,水平向右　　D.20
N,水平向左
7.(2019·上海建平中学月考)(多选)如图3-3-1-4所示,质量均为1
kg的物体A和B叠放在水平地面上,A、B之间的动摩擦因数为0.4,物体B和地面之间的动摩擦因数为0.6,现用一水平拉力F拉物体B,物体A、B恰好一起向右匀速运动,重力加速度取g=10
m/s2。则(　　)。
图3-3-1-4
A.物体B与地面之间的滑动摩擦力大小为6
N
B.物体B与地面之间的滑动摩擦力大小为12
N
C.物体A、B之间的摩擦力为零
D.物体A、B之间的摩擦力为4
N
8.(2019·浙江学军中学高三模拟)如图3-3-1-5所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一根不可伸长的轻绳与竖直墙固定在一起。用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T。下列说法正确的是(　　)。
图3-3-1-5
A.绳上拉力T与水平恒力F大小相等
B.木块A受到的摩擦力大小等于T
C.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,二者合力大小等于F
D.若木板B以速度2v匀速运动,则拉力大于F
9.如图3-3-1-6所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,木块1左端通过水平细绳与左边的墙固定,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是(　　)。
图3-3-1-6
A.2L+　　B.2L+
C.2L+　　D.2L+
10.(2019·安徽屯溪中学周测)如图3-3-1-7所示,一质量不计的弹簧原长为10
cm,一端固定于质量m=2
kg的物体上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,另一端施一水平拉力F。(g取10
m/s2)
图3-3-1-7
(1)若当弹簧拉长至12
cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数为多大?
(2)若将弹簧拉长至11
cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长至13
cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
考点3测动摩擦因数
11.(2019·湖北麻城一中月考)一同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案:
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图3-3-1-8甲所示;
方案B:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图3-3-1-8乙所示。
除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板和细线外,该同学还准备了若干重力均为2.0
N的砝码。
图3-3-1-8
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是　　　　,理由是　;?
(2)该同学在木板上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
砝码/个
0
1
2
3
4
正压力F压/N
0
2.00
4.00
6.00
8.00
测力计读数F/N
1.50
2.00
2.50
2.90
3.50
请根据上述数据在图3-3-1-9中作出测力计示数F和砝码对木块压力F压的关系图像;
图3-3-1-9
(3)由图像可知,木块的重力为　　　　N,木块与木板间的动摩擦因数为　　　　。?
12.(2019·江苏溧阳中学月考)某实验小组用一把刻度尺、一根橡皮筋、细线和一长木板,设计一个实验,测定木块和长木板间的动摩擦因数,操作过程如下:
(1)在橡皮筋两端用细线系上绳套,并用刻度尺测量出橡皮筋的原长L0;
(2)在橡皮筋的一端连着木块,另一端悬挂起来,如图3-3-1-10所示,用刻度尺测量出橡皮筋的长L1;
图3-3-1-10
(3)将橡皮筋的一端系在墙上,如图3-3-1-11所示,将木块放在木板上,水平拉动长木板在木块下滑动,用刻度尺测量出橡皮筋的长L2。动摩擦因数μ=　　　　。?
图3-3-1-11
第3节
摩擦力
课时1
滑动摩擦力
考点1滑动摩擦力产生的条件
1.下列关于摩擦力的说法正确的是(　　)。
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
D.滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反
答案：D
解析：摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反,故A错误;滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反,故D正确;静摩擦力存在于相对静止的物体间,物体可以是静止的,也可以是运动的,故C错误;滑动摩擦力大小与正压力成正比,静摩擦力与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比,故B错误。
2.(2019·江苏启东中学高一周测)(多选)下列说法正确的是(　　)。
A.有正压力就一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力就一定有弹力
C.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用
D.滑动摩擦力的方向总与正压力方向垂直
答案：BD
解析：产生滑动摩擦力的条件有三个:相互接触且发生挤压产生形变(即有弹力作用)、接触面粗糙、两物体之间发生相对滑动,B正确;物体间发生挤压,并不一定有摩擦力,如书本放在水平桌面上静止时,A错误;滑动摩擦力强调的是两物体间发生相对运动,“相对”二字应理解为互为参考系,如一物体沿固定斜面下滑,斜面也要受到滑动摩擦力,C错误;滑动摩擦力总是与接触面平行,与相对运动方向相反,D正确。
3.(2019·湖南石门一中学业水平测试)一物体在桌面上滑行,受到滑动摩擦力作用,其大小为F,则(　　)。
A.桌面也受到摩擦力作用,大小为F,方向和物体运动方向一致
B.桌面也受到摩擦力作用,大小为F,方向和物体运动方向相反
C.桌面也受到摩擦力作用,大小不等于F
D.桌面不受摩擦力作用
答案：A
解析：根据牛顿第三定律可得,桌面也受到摩擦力作用,且与物体受到的摩擦力等大、反向,即大小为F,方向与物体运动方向相同(物体受到的滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反)。该题主要考查力是相互的,我们可以通过转换研究对象来判断摩擦力的方向。
4.(2019·广东中山学业水平测试)(多选)如图3-3-1-1所示,一水平传送带正以一定速度顺时针转动,现将一物体P由静止释放在传送带的左端,物体开始先做匀加速运动,后做匀速运动,最后被传送到右端。下列说法正确的是(　　)。
图3-3-1-1
A.匀速运动过程中,物体P受到水平向右的滑动摩擦力
B.加速运动过程中,传送带相对于物体P向左运动,受到向右的滑动摩擦力
C.加速运动过程中,传送带相对于物体P向右运动,受到向左的滑动摩擦力
D.匀速运动过程中,物体P与传送带之间没有滑动摩擦力
答案：CD
解析：加速运动过程中,传送带与物体P速度大小不等,以物体P为参考系,传送带水平向右运动,传送带受到的滑动摩擦力水平向左,B错误,C正确;匀速运动过程中,物体P与传送带相对静止,物体P的运动状态没有变化,说明它没有受到滑动摩擦力,A错误,D正确。
考点2滑动摩擦力的大小和方向
5.(2019·安徽安庆一中周测)装修工人在搬运长板形材料时,施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图3-3-1-2所示,则在匀加速拖出的过程中(　　)。
图3-3-1-2
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,弹力也不变,因而工人拉力也不变
答案：D
解析：材料在未翻倒之前,根据二力平衡,在竖直方向上两物体之间的正压力大小仍等于材料的重力大小,动摩擦因数由相互接触的两物体材料特性决定,由f=μFN,摩擦力大小不变;D正确,A、B、C错误。
6.(2019·湖北麻城一中周测)如图3-3-1-3所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20
kg,在运动过程中,还受到一个水平向左,大小为10
N的拉力F作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10
m/s2)(　　)。
图3-3-1-3
A.10
N,水平向右　　B.10
N,水平向左
C.20
N,水平向右　　D.20
N,水平向左
答案：D
解析：滑动摩擦力的大小仅与接触面处正压力和动摩擦因数有关,与拉力F无关,滑动摩擦力f=μFN=μmg=20
N,方向与相对运动方向相反,D正确。
7.(2019·上海建平中学月考)(多选)如图3-3-1-4所示,质量均为1
kg的物体A和B叠放在水平地面上,A、B之间的动摩擦因数为0.4,物体B和地面之间的动摩擦因数为0.6,现用一水平拉力F拉物体B,物体A、B恰好一起向右匀速运动,重力加速度取g=10
m/s2。则(　　)。
图3-3-1-4
A.物体B与地面之间的滑动摩擦力大小为6
N
B.物体B与地面之间的滑动摩擦力大小为12
N
C.物体A、B之间的摩擦力为零
D.物体A、B之间的摩擦力为4
N
答案：C
解析：将A、B视为一个整体,根据二力平衡,B与地面之间的正压力FN=2mg=20
N,根据f=μFN,解得f=12
N,故A错误,B正确;A和B保持相对静止,A和B的运动状态没有改变,故A、B之间没有摩擦力,C正确,D错误。
8.(2019·浙江学军中学高三模拟)如图3-3-1-5所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一根不可伸长的轻绳与竖直墙固定在一起。用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T。下列说法正确的是(　　)。
图3-3-1-5
A.绳上拉力T与水平恒力F大小相等
B.木块A受到的摩擦力大小等于T
C.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,二者合力大小等于F
D.若木板B以速度2v匀速运动,则拉力大于F
答案：B
解析：物体A处于平衡状态,根据二力平衡知,B对A的摩擦力大小等于拉力T,故B正确;物体B从A下匀速拉出来,根据平衡条件知,F=μ1(mA+mB)g+μ2mAg,所以拉力F大于T,故A错误;木板B受两个滑动摩擦力作用,故C错误;滑动摩擦力大小与相对滑动的速度无关,故D错误。
9.如图3-3-1-6所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,木块1左端通过水平细绳与左边的墙固定,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是(　　)。
图3-3-1-6
A.2L+　　B.2L+
C.2L+　　D.2L+
答案：B
解析：先以2、3为整体分析,设1、2间弹簧的伸长量为x1,有kx1=μ(m2+m3)g;再以3为研究对象,设2、3间弹簧伸长量为x2,有kx2=μm3g,所以1、3两木块之间的距离为2L+x1+x2,故选B。
10.(2019·安徽屯溪中学周测)如图3-3-1-7所示,一质量不计的弹簧原长为10
cm,一端固定于质量m=2
kg的物体上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,另一端施一水平拉力F。(g取10
m/s2)
图3-3-1-7
(1)若当弹簧拉长至12
cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数为多大?
答案：物体匀速运动时,k(x-x0)=μmg,则k==
N/m=200
N/m。
(2)若将弹簧拉长至11
cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?
答案：F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10)
N=2
N。
最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力
Fmax=0.2×2×10
N=4
N。
故物体没动时,所受到的静摩擦力Ff1=F1=2
N。
(3)若将弹簧拉长至13
cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
答案：弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10)
N=6
N。
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10
N=4
N。
考点3测动摩擦因数
11.(2019·湖北麻城一中月考)一同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案:
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图3-3-1-8甲所示;
方案B:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图3-3-1-8乙所示。
除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板和细线外,该同学还准备了若干重力均为2.0
N的砝码。
图3-3-1-8
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是　　　　,理由是　;?
答案：B方案　弹簧测力计示数稳定
(2)该同学在木板上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
砝码/个
0
1
2
3
4
正压力F压/N
0
2.00
4.00
6.00
8.00
测力计读数F/N
1.50
2.00
2.50
2.90
3.50
请根据上述数据在图3-3-1-9中作出测力计示数F和砝码对木块压力F压的关系图像;
图3-3-1-9
答案：如图所示。
(3)由图像可知,木块的重力为　　　　N,木块与木板间的动摩擦因数为　　　　。?
答案：6.00　0.25
解析：更合理的方案是B方案,因为木板向左运动的快慢不会引起弹簧测力计示数的变化;方案A中必须保证木块做匀速直线运动,才能使弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力,这在实际实验中很难做到,几乎不可能实现。由滑动摩擦力的定义可知Ff=μ(F压+G),故由图像的斜率和纵轴截距可算出木块的重力G=6.00
N,动摩擦因数为μ=0.25。
12.(2019·江苏溧阳中学月考)某实验小组用一把刻度尺、一根橡皮筋、细线和一长木板,设计一个实验,测定木块和长木板间的动摩擦因数,操作过程如下:
(1)在橡皮筋两端用细线系上绳套,并用刻度尺测量出橡皮筋的原长L0;
(2)在橡皮筋的一端连着木块,另一端悬挂起来,如图3-3-1-10所示,用刻度尺测量出橡皮筋的长L1;
图3-3-1-10
(3)将橡皮筋的一端系在墙上,如图3-3-1-11所示,将木块放在木板上,水平拉动长木板在木块下滑动,用刻度尺测量出橡皮筋的长L2。动摩擦因数μ=　　　　。?
图3-3-1-11
答案：
解析：设橡皮筋的劲度系数为k。橡皮筋悬挂木块时,有k(L1-L0)=mg;水平拉动长木板时,有k(L2-L0)=μmg。联立解得μ=。