第三章 第二节 摩擦力 同步练习 Word版含答案

第三章
第二节
摩擦力
同步练习
一、单项选择题
1．下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是(　　)
2．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(　　)
3．关于由滑动摩擦力公式Ff＝μFN推出的μ＝，下列说法正确的是(　　)
A．动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比，Ff越大，μ越大
B．动摩擦因数μ与正压力FΝ成反比，FN越大，μ越小
C．μ与Ff成正比，与FN成反比
D．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
4．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
5．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
6．如图所示，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和P、P和桌面之间摩擦力的大小分别用Ff1、Ff2和Ff3表示，则(　　)
A．Ff1＝0、Ff2≠0、Ff3≠0
B．Ff1≠0、Ff2＝0、Ff3＝0
C．Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3＝0
D．Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3≠0
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．如图所示，质量为m的木块放置在质量为2m的长木板上，在水平向右的拉力F的作用下，木块和木板一起以相等的速度做匀速直线运动，木块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(　　)
A．μ1＝2μ2
B．μ1<2μ2
C．μ1≤3μ2
D．μ1≥3μ2
9．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
10．如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1
000
N．某人用F＝400
N的水平力拉货箱，没有拉动．则货箱受到的静摩擦力大小是(　　)
A．400
N
B．600
N
C．1
000
N
D．1
400
N
二、多项选择题
11．(多选)
水平的皮带传送装置如图所示，皮带的速度保持不变，将物体轻轻地放在A点，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C时停止滑动，随后随皮带一起匀速运动，直至传送到B点，在传送过程中，该物体受到的摩擦力情况是(　　)
A．在AC段受到水平向左的滑动摩擦力
B．在AC段受到水平向右的滑动摩擦力
C．在CB段不受静摩擦力
D．在CB段受到水平向右的静摩擦力
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)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100
g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2
mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900
g的书，当按钮压缩量为3.6
mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．(g取10
m/s2)，下列说法正确的是(　　)
A．笔内小弹簧的劲度系数是500
N/m
B．笔内小弹簧的劲度系数是50
N/m
C．书与桌面间的动摩擦因数是0.02
D．书与桌面间的动摩擦因数是0.2
三、非选择题
14．某物体所受重力G＝500
N，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ＝0.56，它与地面间的最大静摩擦力Ffmax＝300
N。
(1)至少要用________N的水平力，才能把物体推动；
(2)用200
N的沿水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是________N；
(3)物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向施加________N的推力；
(4)物体在运动过程中，若把水平推力增大到300
N，地面对物体的摩擦力为________N；
(5)此后，若把推力减小到200
N，直到静止前，地面对物体的摩擦力为________N；
(6)若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为________N。
15．如图所示，在水平桌面上放一个重GA＝20
N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数为0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少？如果再在木块A上加一块重为GB＝10
N的木块B，B与A之间的动摩擦因数为0.2，那么，当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少？此时木块B受到木块A的摩擦力多大？
16．如图所示，一质量不计的弹簧自由长度为20
cm，一端固定于质量为m＝2
kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至22
cm时，物体恰好匀速运动。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10
m/s2，弹簧始终在弹性限度内)
(1)求弹簧的劲度系数；
(2)若将弹簧拉长至21
cm时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？
(3)若将弹簧拉长至23
cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？
(4)若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？
参考答案与解析
一、单项选择题
1．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．
2．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．
3．D　
解析：动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定，与摩擦力Ff和正压力FN无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数μ也就确定了，故D正确
4．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
5．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
6．C　
解析：对物块a分析可知，物块a受到重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此a受到b对它沿接触面向上的摩擦力作用，Ff1≠0；再对a、b构成的整体分析可知，a、b系统整体受到重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此b受到P对它沿接触面向上的摩擦力作用，Ff2≠0；对a、b及P组成的整体分析，由于整体在水平方向上不受外力，因此P不受地面的摩擦力，Ff3＝0，故C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．D　
解析：以木板为研究对象，木板水平方向受到两个力：m给的向右的静摩擦力，大小为F静1，和地面给的向左的滑动摩擦力Ff2＝μ2·3mg，对木板根据平衡条件有：F静1＝Ff2＝3μ2mg，由题可知：最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F静1≤μ1mg，即：3μ2mg≤μ1mg，因此μ1≥3μ2，故A、B、C错误，D正确。
9．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．
10．A
解析：由于没有被拉动，货箱仍然处于平衡状态，所受静摩擦力与拉力是一对相互平衡的力，即摩擦力大小也为400
N，故A正确．
二、多项选择题
11．BC.
解析：在AC段物体相对皮带向左滑动，受到水平向右的滑动摩擦力；在CB段物体相对皮带静止，物体随皮带一起匀速运动，受到的是平衡力，如果有静摩擦力，则物体不能处于平衡状态，所以不受静摩擦力，故B、C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．AD
解析：由于砝码处于静止状态，则kΔx＝mg，所以有k＝＝
N/m＝500
N/m，A正确，B错误；要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm′g，代入数据解得μ＝0.2，C错误，D正确．
三、非选择题
14．　(1)300　(2)200　(3)280　(4)280　(5)280　(6)280
解析：　要使静止在水平地面上的物体开始运动，水平外力应满足F≥fmax。只要物体相对于地面滑动，无论物体在做匀速运动、加速运动还是减速运动，只要压力和接触面的情况未发生变化，物体所受的滑动摩擦力大小就保持不变。所以，应判断物体是处于静止还是处于滑动中，根据静摩擦力和滑动摩擦力的决定因素求解。最大静摩擦力Ffmax＝300
N，滑动摩擦力Ff＝μFN＝μG＝280
N。
15．　【答案】8
N　12
N　0
解析：　未放上木块B时，FN＝GA＝20
N，
桌面对A的摩擦力为Ff1＝μAFN＝μAGA＝0.4×20
N＝8
N
根据二力平衡条件，拉力F＝Ff1＝8
N
加上木块B后，
FN′＝GA＋GB＝20
N＋10
N＝30
N，
桌面对A的摩擦力为：
Ff1′＝μAFN′＝μA(GA＋GB)＝0.4×30
N＝12
N，
故拉力F′＝Ff1′＝12
N
由于A、B两木块间无相对运动趋势，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力Ff2＝0。
16．【答案】(1)200
N/m　(2)2
N　(3)4
N　(4)4
N
解析：(1)物体匀速运动时，根据平衡条件有
k(x－x0)＝μmg，
则k＝＝
N/m＝200
N/m。
(2)弹力F1＝k(x1－x0)＝200×(0.21－0.20)N＝2
N。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即Ffm＝0.2×2×10
N＝4
N＞2
N。故此时物体静止，所受静摩擦力Ff1＝F1＝2
N。
(3)弹力F2＝k(x2－x0)＝200×(0.23－0.20)N＝6
N>Ffm＝4
N，物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10
N＝4
N。
(4)撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，即Ff3＝μFN＝μmg＝4
N。