第三章 第二节 摩擦力 课堂达标训练 2021~2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章
第二节
摩擦力
课堂达标训练
一、单项选择题
1．下列关于摩擦力的说法，正确的是(　　)
A．相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B．摩擦力总是阻碍物体的运动
C．运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D．相对静止的两个物体之间，也可能有摩擦力
2．下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是(　　)
3．如图所示，杆的上端用细绳吊在天花板上的O点，下端放在水平面上，且杆都处于静止状态，则地面对杆的摩擦力方向向左的是(　　)
4．如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F＝1
N的两个水平力作用于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的静摩擦力分别为(　　)
A．1
N、2
N、1
N
B．1
N、0、1
N
C．0、1
N、0
D．1
N、1
N、0
5．用如图所示的装置研究静摩擦力，逐渐增大水平拉力，当弹簧测力计的示数小于10
N时，物体保持静止；当弹簧测力计的示数等于10
N时，物体恰好开始运动。下列说法正确的是(　　)
A．物体与桌面间的最大静摩擦力大小为10
N
B．物体与桌面间的静摩擦力大小和水平拉力大小无关
C．当弹簧测力计的示数为15
N时，物体仍受到静摩擦力作用
D．当弹簧测力计的示数为5
N时，物体受到的静摩擦力大小为10
N
6．把一个重力为G的物体，用一个水平力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直且足够高的粗糙平面墙体上，如图所示，下列表示从t＝0时刻开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系的图像正确的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
7．如图所示，在粗糙的水平地面上，一物块与弹簧连接．先用水平向右的力拉弹簧，物块处于静止状态，地面对物块的摩擦力大小为f.增大拉力F，使弹簧伸长量为原来的2倍，物块仍保持静止，此时地面对物块的摩擦力大小为(　　)
A．0　
B．f
C．2f
D．3f
8．如图甲所示，小孩用80
N的水平力推木箱推不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；乙图中，小孩用100
N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3。若木箱对地面的压力大小为200
N，木箱与地面间动摩擦因数为μ＝0.45，则F1、F2、F3的大小分别为(　　)
A．80
N、100
N、90
N　　　　
B．80
N、100
N、45
N
C．80
N、80
N、90
N
D．0、80
N、45
N
9．如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方体物块，F是作用在物块B上的沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。关于A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2，下列说法中正确的是(　　)
A．可能μ1＝0，μ2＝0
B．可能μ1≠0，μ2≠0
C．可能μ1≠0，μ2＝0
D．一定有μ1＝0，μ2≠0
10．如图所示，运动员使冰壶以初速度v0开始，在水平面上做向左减速直线运动，下列判断正确的是(　　)
A．冰壶在运动过程中受到4个力的作用
B．冰壶受到的摩擦力方向水平向右
C．冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而减小
D．冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而增大
二、多项选择题
11．(多选)如图甲所示，通过压力传感器拉动静止在水平桌面上的物体A，拉力F随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A．物体A所受的滑动摩擦力等于F1
B．物体A所受的滑动摩擦力等于F2
C．物体A所受的最大静摩擦力等于F2
D．t1时刻物体A开始运动
12．(多选)如图所示，消防战士正在沿绳进行爬绳练习，若消防战士用双手握住竖直的绳子匀速上攀和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2，关于Ff1和Ff2的大小和方向，下列说法正确的是(　　)
A．Ff1＝G，方向竖直向上
B．Ff1>G，方向竖直向上
C．Ff2＝G，方向竖直向上
D．Ff213．(多选)如图所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动，各接触面均粗糙，关于各物块受到摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．甲物块没有受摩擦力的作用
B．乙物体受到一个摩擦力的作用
C．丙物体受到两个摩擦力的作用
D．丁物体没有受到摩擦力的作用
三、非选择题
14．如图所示为某同学设计的“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。弹簧测力计一端固定于P点，自由端系一细线，与铜块水平连接。拉动长木板，弹簧测力计的读数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力Ff。在铜块上添加砝码，改变压力FN，测出每次对应的T，记录每次添加砝码的质量m与T值如下表：
实验次数
1
2
3
4
添加砝码质量m/kg
0.2
0.4
0.6
0.8
弹簧测力计读数T/N
2.5
2.9
4.0
(1)某同学在第3次实验时弹簧测力计的示数如图，忘记了读数，请你读出该同学第3次实验时弹簧测力计的读数：________N。
(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成____________(选填“线性关系”或“非线性关系”)。
(3)通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因素为_______(g＝10
m/s2，且保留两位有效数字)。
15．如图所示，物体A重40
N，物体B重20
N，A与B、A与地的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F＝32
N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数．
16．如图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱．试判断下列情况中，木箱所受的摩擦力及其方向．
(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；
(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；
(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；
(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；
(5)汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动时．
答案与部分解析
一、单项选择题
1．D　
[解析]由定义可知，要有摩擦力产生，必须两个物体接触且有弹力的相互作用，接触面粗糙，有相对运动(或相对运动趋势)，故选项A错误；相对静止的两个物体间，可能有静摩擦力的相互作用，故选项D正确；摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，所以，摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也不一定总是阻力，故选项B、C错误
2．B.
[解析]传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，故A错误；乘客在竖直上升电梯中，不满足摩擦力产生条件，即没有相对运动或相对运动趋势，因此乘客不受摩擦力作用，故B正确；运动员跑步，脚底相对地面有后运动的趋势，因此地面给人向前的静摩擦力，故C错误；手握杯子，满足摩擦力产生的条件，杯子相对手有向下滑的趋势，因此手给杯子有向上的静摩擦力，故D错误．
3．A.
[解析]物体在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势，故物体受到向左的摩擦力，A正确；物体受到的竖直向上的拉力，则B只受竖直方向上的力，水平方向没有外力作用，故物体不受摩擦力，B错误；物体受向上的拉力，水平方向没有外力的作用，故没有摩擦力，C错误；物体在拉力的作用下，相对地面有向左的运动趋势，故物体受向右的摩擦力，D错误．
4．C　
[解析]对A、B、C整体而言，水平方向合力为零，所以地面对A无摩擦力；对A而言，受到水平向左的拉力F，则B对A一定有向右的大小为1
N的静摩擦力，所以A对B有水平向左的1
N的静摩擦力；对C而言，水平方向不受力，所以B物体对C物体的静摩擦力为零，C项正确
5．A　
[解析]物体在水平方向上受拉力和摩擦力，二力平衡，当拉力等于10
N时，物体恰好开始运动，说明最大静摩擦力为10
N，A正确；当物体没被拉动时，根据平衡条件可知，静摩擦力大小等于水平拉力大小，B错误；当弹簧测力计的示数为15
N时，物体向右运动，受到滑动摩擦力作用，C错误；当弹簧测力计的示数为5
N时，物体没被拉动，保持静止，受静摩擦力作用，大小为5
N，D错误
6．B　
[解析]开始时由于压力F为零，物体和墙面间没有挤压，则摩擦力为零。物体在重力作用下开始沿竖直墙面下滑，所以开始时为滑动摩擦力。由Ff＝μFN＝μkt知Ff与时间成正比，当Ff增大到G时，物体具有一定的速度，仍然滑行。随着滑行的继续，Ff大于物体重力G，物体减速，最后物体静止在墙上，摩擦力变为静摩擦力。竖直方向上由二力平衡有Ff＝G。静摩擦力与压力无关，物体停下后Ff恒定，故B正确
7．C.
[解析]物体处于静止状态，水平方向受力平衡，合外力等于零，F等于f，当F增大时，f随之增大，物块仍保持静止，合力为零，F和f是一对平衡力；弹簧伸长量为原来的2倍，根据胡克定律，则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f，故C正确，A、B、D错误．
8．A　
[解析]小孩用80
N的水平力推不动木箱，则木箱此时受到的是静摩擦力，所以F1＝80
N。小孩用100
N的力恰好推动木箱，此时的推力的大小等于摩擦力的大小，所以F2＝100
N。木箱被推动后受滑动摩擦力，由公式Ff＝μFN来计算大小，所以F3＝0.45×200
N＝90
N，故A正确
9．B　
[解析]先以A为研究对象，A做匀速运动，合力为零，由平衡条件分析可知，A不受摩擦力，否则水平方向上A的合力不为零，不可能做匀速直线运动；再以整体为研究对象，由平衡条件分析可知，地面对B一定有摩擦力，故B正确。
10．B
[解析]对冰壶进行受力分析，冰壶受到重力、支持力、滑动摩擦力三个力作用，故A错误；冰壶受到滑动摩擦力与相对运动方向相反，冰壶相对于水平面向左运动，所以冰壶受滑动摩擦力方向向右，故B正确；滑动摩擦力Ff＝μFN＝μmg，不会随冰壶的运动速度减小而变化，故C错误，D错误．
二、多项选择题
11．BD　
[解析]当物体拉力不变时，物体开始滑动，根据拉力与滑动摩擦力平衡知，滑动摩擦力的大小为F2，A错误，B正确；当物体刚开始运动时，拉力大小为F1，最大静摩擦力为F1，C错误；t1时刻物体A开始运动，D正确
12．AC
[解析]消防战士无论是匀速上攀还是匀速下滑，受到的摩擦力总是与重力相平衡，即与重力大小相等，方向相反，Ff1、Ff2的方向都向上，且Ff1＝Ff2＝G，A、C正确．
13．ABC　
[解析]接触面是水平的，以下只分析水平方向的力：甲不受摩擦力的作用，如果受摩擦力的话，甲不能处于平衡状态。甲不给乙摩擦力的作用，故乙只受到丙给它的一个摩擦力的作用。丁只受地面给它的一个摩擦力的作用。因为丙给乙一个向后的摩擦力，故乙给丙一个向前的摩擦力，丙给丁一个向前的推力，所以丁给丙一个向后的推力，丙相对于地向右运动，故丙受到地面给它向左的摩擦力。综上所述：甲不受摩擦力；乙受1个摩擦力；丙受2个摩擦力；丁受一个摩擦力。故A、B、C正确，D错误。
三、非选择题
14．(1)3.5
N　(2)线性关系　(3)0.25
[解析](1)该同学第3次实验时弹簧测力计的读数为3.5
N。
(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成线性关系。
(3)设铜块的质量为M，则T＝μ(Mg＋mg)，则2.5＝μ(Mg＋0.2×10)；4.0＝μ(Mg＋0.8×10)；联立解得μ＝0.25。
15．【答案】0.4
[解析]以A物体为研究对象，其受力情况如图所示：
则物体B对其压力
FN2＝GB，地面对A的支持力FN1＝GA＋GB；所以A受B的滑动摩擦力
Ff2＝μFN2＝μGB，A受地面的摩擦力
Ff1＝μFN1＝μ(GA＋GB)；又由题意得：F＝Ff1＋Ff2＝μ(GA＋2GB)；将F＝32
N，GA＝40
N，GB＝20
N代入解得
μ＝0.4.
16．【答案】(1)静摩擦力　向前　(2)静摩擦力　向后
(3)不受摩擦力　(4)滑动摩擦力　向后
(5)滑动摩擦力　向前
[解析](1)木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有的静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动．而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力．
(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力．
(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向前的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡知：F1与G平衡，但没有力与F2平衡，木箱不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，即木箱不受摩擦力．
(4)汽车刹车时，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力．
(5)汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力．