3.2摩擦力 同步练习（含答案）2022-2023学年高一上物理人教版（2019）必修第一册

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1、 3.23.2 摩擦力摩擦力 一、单选题一、单选题 1、关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是( ) A. 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B. 滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积成正比 C. 滑动摩擦力的大小与物体所受的重力大小成正比 D. 滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小成正比 2、如图所示，倾角为 30的斜面体放在水平面上，质量为1kgm 的滑块用质量不计的细绳拴接，细绳跨过固定在斜面体顶端的光滑滑轮后被水平向右、大小为5NF 的拉力拉着，整个装置处于静止状态，重力加速度210m/sg 。则下列说法正确的是( ) A.滑块与斜面体之间的摩擦力的大小为 5N B.斜面体对滑块的支持

2、力大小为 5N C.地面对斜面体没有摩擦力的作用 D.滑块与斜面体之间没有摩擦力的作用 3、关于摩擦力,下列说法正确的是( ) A.摩擦力的方向总与物体运动的方向相反 B.滑动摩擦力总是与物体的重力成正比 C.静止放在水平地面上的物体,若水平方向只受静摩擦力和水平拉力,静摩擦力随着所受拉力的增大而增大,并有一个最大值 D.摩擦力一定是阻力 4、如图甲所示，质量为 0.4 kg 的物块在水平力 F 的作用下可沿竖直墙面滑动，物块与竖直墙面间的动摩擦因数为 0.5，力 F 随时间变化的关系如图乙所示。若0t 时物块的速度为零，设物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取210m/s。下列图象中，能

3、正确反映物块所受摩擦力 f 的大小与时间 t 变化关系的是( ) A. B. C. D. 5、将一张 A4 纸（质量可忽略不计）夹在物理习题册内，A4 纸上方书页总质量为 0.3kg，A4 纸下方书页总质量为 0.5kg， A4 纸与书页之间、书与桌面之间的动摩擦因数均为 0.4，要把 A4 纸从书中拉出，拉力至少应为（取210/gm s） （ ） A 4N B 5.6N C 2.4N D 3.2N 6、如下图所示，皮带运输机把货物运到高处，货物在皮带上没有滑动，则货物受到的摩擦力( ) A.是滑动摩擦力，方向沿皮带向下 B.是滑动摩擦力，方向沿皮带向上 C.是静摩擦力，方向沿皮带向下 D.是

4、静摩擦力，方向沿皮带向上 7、如图所示,一木板 B 放在粗糙水平地面上,木块 A 放在 B 的上面, A 的右端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上,用 F 向左拉动 B,使它以速度 v 匀速运动,稳定时弹簧秤的示数为 T.下面说法正确的是( ) A.木板 B 受到 A 的滑动摩擦力的大小等于 T B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于 T C.若木板以 2v 的速度运动,木块 A 受到摩擦力的大小等于 2T D.若 2F 的力作用在木板上,木块 A 受到的摩擦力大小等于 2T 8、关于摩擦力，下面几种说法中正确的是（ ） A.摩擦力的方向总与物体运动的方向相反 B.滑动摩擦力总是与物体的重力成正比

5、C.摩擦力一定是阻力 D.静摩擦力的大小和压力无关 9、如图所示传动带装置,大轮为主动轮,通过皮带带动从动轮逆时针转动,则此时皮带上的两点P和Q受到轮子的摩擦力方向分别是 ( ) A.向前、向前 B.向后、向后 C.向前、向后 D.向后、向前 10、如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角 分别为 30和 45时，物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为( ) A.12 B.22 C.32 D.52 11、如图所示，小华用与水平方向成 角的恒力拖地，拖把沿水平向右移动了一段距离该过程中，地面对拖把的滑动摩擦力方向是( ) A. 水平向右 B. 水平向左 C. 沿拖把杆向上

6、D. 沿拖把杆向下 12、物块静止在固定的斜面上，分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力 F，A 中 F 垂直于斜面向上，B 中 F 垂直于斜面向下，C 中 F 竖直向上，D 中 F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 ( ) 二、多选题二、多选题 13、如图所示,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( ) A. C对A有向右的摩擦力 B. C对B有向左的摩擦力 C.物体C受到三个摩擦力的作用 D.地面对C有向右的摩擦力 14、有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间的接触面粗糙，如图所示。

7、现用一水平力 F 作用在乙物体上，物体仍保持静止，下列说法正确的是( ) A.丙受到地面的摩擦力大小为 F，方向水平向左 B.甲受到水平向右的摩擦力作用 C.乙对丙的摩擦力大小为 F，方向水平向右 D.丙对乙的摩擦力大小为 F，方向水平向右 15、如图所示，物体 A 置于倾斜的传送带上，随传送带一起向上或者向下运动.关于物体 A 的受力描述，下列分析正确的是( ) A.当物体 A 与传送带保持相对静止，一起匀速向上运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向上 B.当物体 A 与传送带保持相对静止,一起匀速向下运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向上 为 20 N C.当传送带顺时针转动，物体 A 沿传送带向下

8、运动时，A 所受的摩擦力沿斜面向上 D.当传送带顺时针转动，物体 A 沿传送带向下运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向下 16、如图所示，重为 20N 的物体静放在粗糙水平面上，用 F=8N 的力斜向下推物体，F 与水平面成 30角，物体与水平面间的动摩擦因素为 0.5，则（ ） A.物体对地面的压力为 24N B. 物体所受摩擦力为 12N C. 物体所受合外力为 5.1N D.物体所受合外力为零 三、实验题三、实验题 17、某同学用如图甲所示的实验装置探究物块在水平桌面上的运动规律.并测量物块与桌面间的动摩擦数.物块在重物的牵引下开始运动.重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑

9、轮处).从纸带上便于测量的点开始,每 5 个点取 1 个计数点,按打点的时间先后顺序用 1、2、3依次标出,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为 50 Hz.。 （1）通过分析纸带数据,可判断出物块在两抝邻计数点_和_之间的某时刻开始减速 （2）计数点 4 对应的速度大小为_m/s,计数点 8 对应的速度大小为_m/s (保留两位有效数字) 3.若当地的重力加速度 g = 9.80 m/s2,可计算得出物块与桌面间的动摩擦因数 =_(保留两位有效数字) 18、某实验小组的同学用如图所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数。每次滑块都从斜面上由静止开始下滑，测出滑块每次下滑时遮光板

10、到光电门所在位置的距离L及相应遮光时间 t 的值。 (1)用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图乙所示，则d _cm； (2)为测出滑块与斜面间的动摩擦因数，本实验不需要测出的物理量是_； A滑块和遮光板的总质量m B斜面的倾角 C当地的重力加速度g (3)实验中测出了多组L和 t 的值，若要通过线性图象来处理数据求值，则应作出的图象为_。 A图象 B21tL图象 D图象 C21Lt图象 19、为了测量物块和桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图甲所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上固定的两个光电门相距为 L=0.5m,滑块上遮光板的宽度 d 用游标卡尺测出,示数如图乙所示,质量为m=0.

11、5 kg 的滑块通过细线与重物相连,通过力传感器获得细线的拉力 F=3N,让滑块由静止释放,记录滑块的遮 光 板 通 过 光 电 门1 、 光 电 门2所 用 的 时 间 分 别 为t1=0.02s 、 t2=0.01 s. 1.遮光板的宽度为 d=_cm 2.滑块的加速度表达式为_(用题中所给符号表示),滑块与桌面之间的动摩擦因数为_(保留两位有效数字) 3.如果实验中力传感器出现问题后被拆掉,该同学用重物 P 所受的重力 Mg 代替细线对滑块的拉力完成了实验,为使误差尽可能减小,应满足的实验条件是_ 20、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木

12、板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为 50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列的点. 1.上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6 是计数点,每相邻两计数点间还有 42tL2Lt 个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度 a=_m/s2,计数点 3的瞬时速度 v3=_m/s.(结果保留三位有效数字). 2.为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有( ).(填入所选物理量前

13、的字母) A.木板的长度 L; B.木板的质量 m1; C.滑块的质量 m2 D.托盘和砝码的总质量 m3 E.滑块运动的时间 t 3.滑块与木板间的动摩擦因数 =_(用被测物理量的字母表示,重力加速度为 g). 四、计算题四、计算题 21、如图所示,A、B两物体用细绳相连跨过光滑的定滑轮,A放在粗糙的水平桌面上,B物体悬空。现用水平拉力F拉着A物体,已知A、B物体的质量分别为 1kg 和 2kg,A与桌面的动摩擦因数为 0.2,g=10 m/s2;(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)试求: 1.水平力F拉 A 物体匀速向左运动时,水平拉力F的大小是多少? 2.水平力F作用在A物体上,使得A和B

14、物体保持静止状态,F的取值范围是多少? 22、 如图所示， 装置 KOO可绕竖直轴 OO 转动， 杆 KO 水平， 可视为质点的小环 A 与小球 B 通过细线连接，细线与竖直方向的夹角 =37 ，小环 A 套在杆 KO 上，小球 B 通过水平细线固定在转轴上的 P 点，已知小环 A 的质量 mA=0.6kg，小球 B 的质量 mB=0.4kg，细线 AB 长 L=0.5m，细线 BP 长 l=0.2m。 （重力加速度 g取 10m/s2，sin37 =0.6，cos37 =0.8） 。求： （1）若装置静止，求杆 KO 对小环 A 的弹力 N、摩擦力 f 的大小和方向； （2） 若装置匀速转动

15、的角速度为 1， 小环 A 受到杆对它的 f 大小变为零， 细线 AB 与竖直方向夹角仍为 37 ， 求角速度 1的大小和细线 BP 中张力 T 的大小； （3）小环 A 与杆 KO 间的动摩擦因数为 0.6，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时，小环 A 受到的摩擦力大小为 f。试通过计算在坐标系中作出小环 A 与杆发生相对滑动前的f-2关系图像。 23、(8 分)如图所示,静止在水平面上的物体,所受重力为200,N物体和水平面之间的动摩擦因数0.1,最大静摩擦力为。求下列情况中物体受到摩擦力的大小: 1.当给物体施加一个水平向左、大小为1 10?FN的拉力时;

16、 2.当给物体施加一个水平向左、大小为222?FN的拉力时; 3.当给物体施加一个水平向左、大小为330?FN的拉力时。 24、木块 A. B分别重 20N和 30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.3.开始时连接在 A. B之间的轻弹簧已经被拉伸了 3cm,弹簧劲度系数为 100N/m,系统静止在水平地面上。 现用F的水平推力作用在木块A上,如图所示： 1.当 F=5N 时，木块 A 和 B 所受到的摩擦力的大小和方向； 2.当 F=10N 时，木块 A 和 B 所受到的摩擦力的大小和方向？ 参考答案参考答案 1、答案：D 2、答案：D 解析：AD.滑块的重力沿斜面方向的分力 1si

17、n305NGmg 该力刚好与细绳的拉力大小相等，根据共点力的平衡条件可知，滑块与斜面体之间的摩擦力等于零，故 A错误，D 正确； B.斜面体对滑块的支持力大小 Ncos305 3NFmg 故 B 错误； C.斜面体和滑块组成的整体处于静止状态，说明整体所受合外力等于零，则地面对斜面体的摩擦力大小等于细绳的拉力大小，为 5N，故 C 错误。 故选 D。 3、答案：C 解析：摩擦力的方向可以与物体运动的方向相反,也可以与物体运动的方向相同,故 A 错误;由公式Nf得知,滑动摩擦力总是与压力成正比,与重力不一定成正比,故 B 错误;物体静止在水平地面上时,因为水平方向只受静摩擦力和水平拉力,根据二力

18、平衡可知,静摩擦力与拉力平衡,随着拉力的增大而增大,当物体刚要滑动时静摩擦力达到最大值,故 C 正确;摩擦力可以是阻力,也可以是动力,比如将物体轻轻放在水平运动的传送带上时,物体受到的滑动摩擦力与物体的运动方向相同, 推动物体运动,是动力,故 D 错误。 4、答案：C 解析：结合题图乙可知，刚开始时压力较小，物块所受摩擦力小于重力，物块向下加速运动；随着压力的增大，摩擦力逐渐增大，当fFmg，即8 NF ，4 Nf 时，摩擦力与重力平衡，此时物块的加速度为零、速度最大，由于物块有速度，故此时摩擦力仍为滑动摩擦力；压力继续增大，滑动摩擦力大于物块的重力， 物块向下做减速运动， 直至速度为零。 根

19、据对称性可画出物块在该过程中的at图象如图所示，则物块在4st 时速度减为零。之后物块的摩擦力为静摩擦力，等于物块的重力，故选项 C 正确。 5、答案：C 6、答案：D 解析：物体放上皮带后，与皮带相对静止，所以受到的是静摩擦力，根据物体的状态，物体受重力，支持力，静摩擦力，且静摩擦力与重力斜向下的分力平衡，所以方向斜向上答案为 D. 7、答案：A 8、答案：D 9、答案：D 10、答案：B 11、答案：B 12、答案：B 13、答案：AD 解析：A、B、C一起向左匀速运动, A在水平方向上受力平衡,所以C对A有水平句右的静摩擦力,选项A 正确;假设C对B在水平方向有摩擦力,则B不能做匀速运动

20、,故B不受摩擦力作用,选项 B 错误;由力的相互性知对C有向左的静摩擦力, B、C之间无摩擦力, C受到的地面对它水平向右的滑动摩擦力与A对它的摩擦力是一对平衡力,故选项 C 错误,选项 D 正确. 14、答案：AC 解析：甲、乙、丙均处于静止状态，以甲、乙、丙三者整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于 F，方向水平向左，选项 A 正确；以甲为研究对象，可知甲不受摩擦力，选项 B 错误；乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等,方向相反，乙对丙的摩擦力大小等于 F，方向水平向右，故选项 C 正确，选项 D 错误。 15、答案：ABC 解析： 物体相对皮带

21、静止， 随传送带一起向上或向下做匀速运动， 受力平衡， 在沿斜面方向有fsinmgF，所以无论传送带向上或向下运动一所受的摩擦力都沿斜面向上，故 A、B 正确.当传送带顺时针转动，物体 A沿传送带向下运动时，对物体进行受力分析，物体受到重力和支持力及传送带对物体 A 的沿斜面向上的摩擦力，故 C 正确，D 错误. 16、答案：AD 17、答案：1.6; 7; 2.0.80; 0.96; 3.0.20 解析：1.计算加速、减速阶段中相邻计数周期内的距离差,可以发现加速阶段与减速阶段的相邻、相等时间间隔内的位移差大约都是 2 cm,而计数点 6 与 7 间的距离与两侧相邻的距离差比 2cm 小得多

22、,说明这两点间距离既不是完全加速通过的,也不是完全减速通过的,物块是在这两点间某一时刻开始减速. 2.v4=(7.01+9.00)/2x0.1 cm/s=0.8m/s,同理 v8=(10.60+8.61)/2x0.1 cm/s=0.96m/s 3.由计数点 711 间的数据可得物块减速运动阶段的加速度大小为 a=(10.60+8.61-6.60-4.60)/4x0.12 cm/s2 =200m/s2,此时物块所受合力等于滑动摩擦力,有 ma=mg,故 =a/g=0.2 18、答案：(1)0.225 (2)A (3)B 19、答案：1.2.00; 2. ; 0.3 3.M 20、答案：1.0.4

23、96; 0.264; 2.CD; 3. 3232()m gmm gm g 21、答案：1.解:对 A 物体受力分析:A 匀速向左 F=Ff+T,Ff=F= mAg,T=mBg,得 F=22N. 2.A,B 保持静止状态,若 F 较小,A 有向右运动的趋势 A 受到的静摩擦力向左, F+Ff=mBg, maxfF=mAg=2N,Fmin=18N 若 F 较大 A 有向左运动的趋势 A 受到的静摩擦力向右, F= mBg+Ff,F=22N 所以 18NF22N. 22、答案：（1）对 AB 整体AB()Nmmg,PBTf,对 B:ABBcosTm g,ABPBsinTT,联立得10NN ,3Nf

24、. （2）设 AB 中张力为 T,对 A:2A1sin(sin )TmlL， 对 B:2B1sinmTTl，BcosmTg，联立，解得1tan10rad/s(sin )BAm gmlL,221B1(sin )3.8NATmlLml. （3）2tan(sin )BAm gfmlL即22Atan(sin )30.3Bfm gmlL （以向左为正方向）2230.310rad/s0.3310rad/s30rad/sf, 2f关系图像为 23、答案： （1）解: 物体所受滑动摩擦力大小为: 0.1 200?20? ;fNNN (2 分) 当1 10?25FNN时,物体保持静止不动,由平衡条件可知,物体所受摩擦力为:1110? ;fFN (2 分) （2） 当222?25?FNN时,物体保持静止不动,由平衡条件可知,物体所受摩擦力为:2? 222? ;fFN (2 分) （3） 、(3)当230?25?FNN时,物体向左滑动,则:物体所受摩擦力为:220? ;?ffN(2 分) 24、答案：1. 6AmfN =9BmfN 当 F=5N 时：3FkxN静 AmFFf静: A 运动，摩擦力方向向左，大小等于f动 6NfFN动 BmFf静:B 不动，3FN静；向右 2.F=10N：A 运动，=6fN动.向左 B 不动， ,向右