3.2摩擦力提升优化练习-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册 Word版含答案

3.2摩擦力提升优化
一、单选题
1.关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是（??
）
A.?相互接触的物体间一定有弹力
B.?物体先产生弹力，后发生弹性形变
C.?两物体间如果有相互作用的弹力，就一定存在摩擦力
D.?相互有摩擦力的两物体间一定存在弹力
2.关于滑动摩擦力的方向，下列说法中正确的是（??
）
A.?总是阻碍物体的运动???????????????????????????????????????????B.?总是跟物体的运动方向相反
C.?总是阻碍物体间的相对运动????????????????????????????????D.?以上说法均不对
3.如图所示，两个质量均为m的物体，物体A静止在粗糙的水平地面上，物体B静止在粗糙的斜面上，物体A、B与地面、斜面间的动摩擦因数均为
，重力加速度为g。下列说法正确的是（??
）
A.?物体A一定受摩擦力?????????????????????????????????????????
???B.?物体B一定受摩擦力
C.?物体A受摩擦力的大小可能为
?????????????????????D.?物体B受摩擦力的大小可能为
4.如图所示，高一某同学想进行一项挑战，他两手水平用力地夹起一摞书保持静止，设手对书施加的水平压力F=220N，若每本书的质量均为0.90kg，手与书之间的动摩擦因数为
，书与书之间的动摩擦因数相同均为
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取
。则该同学（??
）
A.?最多能夹住9本书?????????B.?最多能夹住19本书?????????C.?最多能夹住14本书?????????D.?最多能夹住16本书
5.重100N的木块放在水平面上，它与水平面的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力为27N。现用水平拉力拉木块，当此拉力的大小由零增大到26N时木块受到的摩擦力大小为f1；当拉力大小由30N减小到27N时，木块受到的摩擦力大小为f2
，
则f1与f2的大小分别为（??
）
A.?f1＝25N　f2＝25N??????B.?f1＝25N　f2＝27N??????C.?f1＝26N　f2＝25N??????D.?f1＝26N　f2＝27N
6.如图所示，物体的质量
，在
的水平面上向右运动
在运动过程中它还受到一个水平向左大小为10N的力F，
，则物体受到的摩擦力是
??
A.?方向水平向左，大小为20N
B.?方向水平向右，大小为10N
C.?方向水平向左，大小为10N
D.?方向水平向右，大小为20N
7.重为150N的物块静止在水平地面上，至少要用60N的水平推力，才能使它开始运动，物块开始运动后，用45N的水平推力，就可以使物块匀速运动，下列说法正确的是（??
）
A.?物块与地板间的最大静摩擦力为45N
B.?物块与地板间的动摩擦因数为0.2
C.?静止时，如果用40N的水平推力推物块，物块所受的摩擦力大小为40N
D.?物块由静止开始在70N的水平推力作用下沿直线运动，若推力方向不变，大小减小为50N，则物块所受摩擦力由70N减小为50N
8.如图所示，物块
在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针（图中箭头所示）转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是（???
）
A.?
受的摩擦力不变????????B.?
受到的摩擦力变大????????C.?
可能减速下滑????????D.?
可能减速上滑
9.如图所示，一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．则在上述过程中(　
　)
A.?鱼缸对桌布的摩擦力方向向右?????????????????????????????B.?鱼缸对桌面的摩擦力方向向左
C.?若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面??????????????????D.?若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面
10.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.?
11.如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下加速运动．已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，下列判断正确的是(???
)
?
A.?物体受到的摩擦力大小为Fcosθ??????????????????????????B.?物体受到的摩擦力大小为μmg
C.?物体对地面的压力大小为mg??????????????????????????????D.?物体受到地面的支持力大小为mg-Fsinθ
12.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F.它们受到的摩擦力的大小关系是（
??）
A.?三者相同??????????????????????B.?乙最大??????????????????????C.?丙最大??????????????????????D.?已知条件不够,无法判断
13.如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列
判断正确的是（
??）
A.?若v1，
货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力
B.?若v1，
汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
C.?若v1>v2
，
货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.?若v1>v2
，
汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
14.如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是(
??)
A.?M处受到的支持力竖直向上????????????????????????????????B.?N处受到的支持力竖直向上
C.?M处受到的静摩擦力沿MN方向??????????????????????????D.?N处受到的静摩擦力沿水平方向
15.如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则（??
）
A.?f1=0，f2≠0，f3≠0???????B.?f1≠0，f2=0，f3=0???????C.?f1≠0，f2≠0，f3=0???????D.?f1≠0，f2≠0，f3≠0
16.斜面固定在地面上，倾角为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.质量为1kg的滑块以初速度V0从斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.7），则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的（取初速度V0的方向为正方向，g=10m/s2）（
??）
A.????????????????????????????????????????B.?
C.??????????????????????????????????????D.?
二、综合题
17.用一根长20
cm、劲度系数k＝200
N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1
kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4
cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7
cm时，木块在桌面上做匀速运动。求：
（1）木块受到的最大静摩擦力多大？
（2）木块与桌面间的动摩擦因数是多少？
（3）木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7
cm时，木块受到的摩擦力如何变化？（g＝10
m/s2）
18.有一个质量为m=15kg的物体静止在水平地面上，在水平拉力F1=30N的作用下，沿着水平地面做匀速直线运动．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g
=
10N/kg），则：
（1）物体与地面之间的动摩擦因数为多少？
（2）若物体静止时改用水平拉力
F2=20N
作用于该物体上，则物体受到的摩擦力大小为多少？
（3）若改用水平拉力
F3=60N
作用于该物体上，则物体受到的摩擦力大小为多少？
19.质量为100N，长为L=2m的均匀木棒放在水平桌面上，如图甲所示，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木棒从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速运动。求：
（1）木棒与桌面间的最大静摩擦力大小
（2）木棒与桌面间的动摩擦因数
（3）若把木棒放到倾斜角为37°的固定斜面上，木棒恰好匀速下滑，如图乙，求斜面和木棒间的动摩擦因数
。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
答案解析
1.【答案】
D
【解析】A．相互接触且有弹性形变的物体间才一定有弹力，A不符合题意；
B．物体产生弹力与发生弹性形变是同时产生的，B不符合题意；
C．根据产生摩擦力的条件可知，两物体间如果有相互作用的弹力，不一定存在摩擦力，还必须要接触面不光滑且有相对运动或者相对运动的趋势，C不符合题意；
D．弹力是产生摩擦力的条件之一，即相互有摩擦力的两物体间一定存在弹力，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】相互接触的物体间要有弹性形变才有弹力的产生；物体发生弹性形变和产生弹力是同时的；物体之间有弹力的产生不一定有摩擦力的产生。
2.【答案】
C
【解析】滑动摩擦力的方向总是跟相对运动方向相反，可能与运动方向相反；滑动摩擦力总是阻碍物体相对运动，可能是阻力，也可能是动力。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑动摩擦力的方向阻碍物体间的相对运动，不一定阻碍物体的运动。
3.【答案】
B
【解析】AC．物体A相对地面没有运动的趋势，A不受摩擦力，AC项错误；
BD．物体B相对斜面有向下运动的趋势，故受向上的静摩擦力，但大小是
B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】本题考查摩擦力产生条件。只有B物体有相对运动趋势。对物体B的摩擦力的计算，要对B进行受力分析，如果物体静止在斜面上，通过力的平衡条件可以知道此时摩擦力等于
。
4.【答案】
D
【解析】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：2μ1F≥nmg，
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：2μ2F≥（n-2）mg，则有：
故最多能夹住16本书。
故答案为：D。
【分析】先由书与手、书与书间的动摩擦因数求出书与手间、书与书间的最大静摩擦力，结合每一本书的重力即可进行分析。
5.【答案】
C
【解析】当此拉力的大小由零增大到26N时，由于
物块仍保持静止，物块受到静摩擦力作用，由平衡条件可得
当拉力大小由30N减小到27N时，由于
物块处于运动状态，物块受到滑动摩擦力，则
故答案为：C。
【分析】由于刚开始拉力小于最大静摩擦力所以物体处于静止，所以利用平衡方程可以求出静摩擦力的大小；后来拉力大于最大静摩擦力，利用动摩擦力的表达式可以求出滑动摩擦力的大小。
6.【答案】
A
【解析】因为物体向右运动，故物体受到向左的摩擦力，由f=μN，得摩擦力f=0．10×200N=20N，摩擦力的方向与物体相对地面的运动方向相反，与物体上所受的其他力无关，
A符合题意．
故答案为：A
【分析】物体向右运动，其摩擦力向左；利用动摩擦力的表达式可以求出滑动摩擦力的大小。
7.【答案】
C
【解析】A．物块静止在水平地面上，至少要用60N的水平推力，才能使它开始运动，物块与地板间的最大静摩擦力为60N，A不符合题意；
B．物块开始运动后，用45N的水平推力，就可以使物块匀速运动，由平衡条件可得，此时滑动摩擦力大小为45N，则由
?
解得
B不符合题意；C．静止时，如果用40N的水平推力推物块，由于
因此没有推动物块，此时物块受静摩擦力，由平衡条件可得
C符合题意；
D．物块所受滑动摩擦力为45N，物块由静止开始在70N的水平推力作用下沿直线运动时，物块受到滑动摩擦力，大小为45N；若推力方向不变，大小减小为50N，此时物块继续运动，仍然受到滑动摩擦力，大小仍为45N，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】利用刚开始推动可以求出最大静摩擦力的大小；利用平衡条件可以求出滑动摩擦力的大小；结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；利用平衡条件可以求出静摩擦力的大小；物体滑动时其摩擦力的大小仍就为滑动摩擦力。
8.【答案】
A
【解析】开始物块受到的是滑动摩擦力，大小为
，皮带转动起来后，物体仍受到的是滑动摩擦力，大小
仍为
，因此受到的摩擦力大小方向都不变，物体仍匀速下滑，A符合题意，BCD不符合题意．
故答案为：A
【分析】对物体进行受力分析，明确物体受到的摩擦力方向，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度。
9.【答案】
C
【解析】A．桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，故鱼缸受到的摩擦力向右，鱼缸对桌布的摩擦力方向向左，A不符合题意；
B．鱼缸和桌面接触时，鱼缸对桌面的摩擦力方向向右，B不符合题意；
CD．猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长；因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面；C符合题意，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】利用鱼缸的移动可以判别鱼缸对桌面和桌布的摩擦力方向；利用牛顿第二定律可以判别鱼缸的加速时间变长所以可能滑出桌面。
10.【答案】
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，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用压力的变化可以判别动摩擦的变化；利用平衡条件可以判别最后静摩擦力的大小。
11.【答案】
D
【解析】对物体受力分析，如图所示：
A、B、物体做加速运动，物体受到的滑动摩擦力为f=μN=μ(mg-Fsinθ），A、B不符合题意；
C、D、支持力由竖直方向的平衡有：
，可得
，而物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，则压力为
，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D.
【分析】在与水平方向成θ的拉力F作用下加速运动，对此受力分析运用力的合成，分别列出竖直方向平衡方程；水平方向由牛顿第二定律列出方程．
12.【答案】
D
【解析】因为不知道三个物体的运动状态，所以条件不足，无法判断摩擦力大小关系.选项D符合题意。
故答案为：D
【分析】由于不知道物体的运动状态所以不能求解摩擦力的大小。
13.【答案】
B
【解析】AB．若v1＜v2
，
则A相对B向右运动，B对A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力，A不符合题意，B符合题意。
CD．若v1＞v2
，
则A相对B向左运动，B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，CD不符合题意；
故答案为：B
【分析】利用相对运动的趋势可以判别货物A和汽车受到的摩擦力方向。
14.【答案】
A
【解析】M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，A符合题意；N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，B不符合题意；原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，C不符合题意；因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】利用面弹力方向垂直于接触面指向受力物体可以判别弹力的方向；利用运动趋势可以判别静摩擦力的方向。
15.【答案】
C
【解析】对a物体分析可知，a物体受重力、支持力的作用，有沿b向下滑动的趋势，因此a受到b向上的摩擦力，即
；
再对ab整体分析可知，ab整体受重力、支持力的作用，有沿斜面P向下滑动的趋势，因此b受到斜面向上的摩擦力，即
；
对ab及斜面体P组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因此斜面P不受地面的摩擦力，即
，故只有C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】对物体进行受力分析，在重力、支持力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解摩擦力大小即可。
16.【答案】
C
【解析】滑块以初速度V0从斜面底端沿斜面向上滑行，受到的是滑动摩擦力，由公式f=μN可得：f=μmgcos37°=0.7×1×10×0.8N=5.6N，方向沿着斜面向下。
重力的下滑力等于mgsin37°=1×10×0.6N=6N>5.6N，所以滑块滑到最高点后可沿斜面下滑。下滑时滑块受到的滑动摩擦力大小仍为5.6N，方向沿着斜面向上。
故答案为：C。
【分析】利用摩擦力的表达式可以求出动摩擦力的大小；利用重力的分力和摩擦力的比较可以判别滑块可以向下滑动，进而判别摩擦力的方向。
17.【答案】
（1）解：木块受到的最大静摩擦力f
=F
=k（x
-x
)=4.8N
（2）解：根据胡克定律F
=k（x
-x
)=3.4N
由二力平衡的f
=F
=3.4N
（3）解：木块运动过程中，木块所受摩擦力为滑动摩擦力。由f
=
知，滑动摩擦力只与滑动摩擦因数和压力有关，与弹簧弹力无关，所以不管弹簧长度小于或大于21.7cm木块受到的滑动摩擦力大小不变。
【解析】1.根据平衡，最大静摩擦力=22.4cm时的弹簧弹力，结合胡克定律
F??=k（x??-x??)
求解即可。2.匀速，根据平衡，滑动摩擦力=21.7cm时的弹簧弹力，结合胡克定律
F??=k（x??-x??)
且滑动摩擦力解方程即可。3.滑动过程中，滑动摩擦力保持不变。
18.【答案】
（1）解：物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，则：
解得
（2）解：若物体静止时改用水平拉力
F2=20N
作用于该物体上，因物体和地面之间的最大静摩擦力为
则物体静止不动，物体受到的摩擦力大小为f=F2=20N
（3）解：若改用水平拉力
F3=60N
作用于该物体上，因F3=60N>fm
，
则物体在地面上滑动，则物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为f=30N.
【解析】（1）物体在拉力作用下做匀速直线运动，利用拉力和摩擦力大小相等可以求出动摩擦因数的大小；
（2）当拉力小于最大静摩擦力时，物体仍就静止，其摩擦力大小等于拉力的大小；
（3）当拉力大于最大静摩擦力时，物体受到滑动摩擦力的作用，利用摩擦力的表达式可以求出摩擦力的大小。
19.【答案】
（1）解：木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，则有：
（2）解：推力
与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，则有：
解得：
（3）解：若把木棒放到倾斜角为
的固定斜面上，木棒恰好匀速度下滑，受力如图
木棒处于平衡状态，根据平衡条件可得：
代入数据得：
【解析】（1）利用平衡条件可以求出最大静摩擦力的大小；
（2）利用平衡方程可以求出动摩擦因数的大小；
（3）利用平衡方程可以求出动摩擦因素的大小。