3.3摩擦力 基础过关练+能力提升练（含答案）高中物理鲁科版（2019）必修第一册

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1、3.3摩擦力基础过关练题组一摩擦力的有无及方向的判断1.(2020北京大兴高一上期中)如图所示,一个箱子放置在水平地面上,某同学用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止。下列法中正确的是()A.地面对箱子的摩擦力方向水平向左B.地面对箱子的摩擦力方向水平向右C.地面对箱子的摩擦力大于FD.地面对箱子的摩擦力小于F2.(2020福建泉州泉港一中高一上期末)关于摩擦力和弹力的正确说法是()A.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直B.两个物体之间如果有弹力,就一定有摩擦力C.两物体间的弹力越大,摩擦力也越大D.弹力可以是动力,摩擦力只能是阻力3.(2021甘肃兰州一中高一上期中)下列情景中,物体

2、M所受摩擦力Ff的示意图正确的是()题组二摩擦力的分析与计算4.(多选)人握住旗杆匀速竖直向上爬,则下列说法正确的是()A.人受的摩擦力的方向是向上的B.人受的摩擦力的方向是向下的C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也越大5.(2020广东中山一中高一上期末)用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如图所示,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力()A.握力越大,摩擦力越大B.手越干越粗糙,摩擦力越大C.方向由向下变成向上D.只要瓶子不动,摩擦力大小与握力大小无关6.(多选)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。现用

3、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7.如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为,那么物体A与墙面间的摩擦力为()A.Ff=mg向上B.Ff=mg向下C.Ff=F向下D.Ff=F向上8.重为200N的木块放在水平地面上,至少要用25N的水平推力才能使它从原地开始运动。木块从原地移动以后,用20N的水平推力就可以使它继续做匀速运动,下列说法正确的

4、是()A.木块与水平地面间的最大静摩擦力大小为20NB.木块受到的滑动摩擦力大小为25NC.木块与地面间的动摩擦因数为0.25D.若用10N的水平推力推静止的木块,木块受到的摩擦力大小为10N9.如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为()A.0.6NB.1.2NC.2.4ND.3N10.如图所示,用两个相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况。11.一物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3cm;当拉着

5、物体匀速前进时,弹簧伸长了2cm;当用弹簧测量此物体的重力时,弹簧伸长了10cm,已知该弹簧始终处于弹性限度内,劲度系数k=200N/m。求:(1)物体所受的最大静摩擦力;(2)物体和地板间的动摩擦因数。题组三摩擦力的突变12.(多选)如图所示,重力G=20N的物体,在水平面上向左运动,同时受到大小为5N,方向向右的水平力F的作用,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,则 ()A.物体所受摩擦力大小是4N,方向水平向右B.物体所受摩擦力大小是5N,方向水平向左C.在运动过程中,撤去F后,摩擦力仍不变D.在运动过程中,撤去F后,摩擦力变为013.(多选)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静

6、止于水平地面上质量为10kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.木箱所受的最大静摩擦力Ffm=21NB.木箱所受的最大静摩擦力Ffm=20NC.木箱与地面间的动摩擦因数=0.21D.木箱与地面间的动摩擦因数=0.214.如图所示,把一重为G的物块,用一水平方向的推力F=F0-kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,t=0时刻物块静止在墙壁上,一段时间后物块才沿墙壁向下滑动,则从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是图中的()15.如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地

7、面向右减速滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,g取10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()能力提升练一、选择题1.(2020浙江温州第二十一中学高一期末,)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是()2.(2019北京师大附中高一上期中,)滑块A和B叠放在传送带上,A被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对地面静止,则下列说法正确的是()A.B受到的静摩擦力水平向左B.A受到的静摩擦力水平向左C.传送带的转速变成原来的两倍,A受到的摩擦力也变成原来的两倍D.无论传送带的转速是多少,B都不受摩擦力3.(2019湖

8、北枝江一中高一上期中,)在水平台上放一物体,物体与平台间的动摩擦因数为,现用一水平推力F把物体推向台边,如图所示,物体在台边翻倒之前的过程中,台面对物体的摩擦力()A.逐渐减小到零B.保持不变C.先增大后不变D.先增大后减小4.(2021山东济南一中高一上期中,)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是()A.A物体受到的摩擦力方向向右B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C.B受到的摩擦力沿传送带向下D.B、C受到的摩擦力方向相反5.(2019北京丰台高一上期末,)如图所示为研究木板与木

9、块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与木板连接,用手向右水平拉绳索,使木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是()A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必须在桌面上做匀速直线运动C.木板必须在桌面上做匀加速直线运动D.木板运动过程中,弹簧测力计的示数保持不变6.(2019甘肃兰州一中高一上期中,)(多选)如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力不变B.容器受

10、到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大7.(2021四川泸州高一月考,)如图,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为1,木块与木板间的动摩擦因数为2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为()A.1MgB.2mgC.1(m+M)gD.1Mg+2mg8.(2019安徽黄山中学高一上期末,疑难,)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上(弹簧可上下移动),同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数应等于()A.F

11、2+GF1B.F2F1C.GF1D.F1+GF29.(2020天津一中高一上期中,)如图甲、乙所示,乙图中斜面体固定不动。物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动。关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲图中物体P不受摩擦力,乙图中物体P受摩擦力,方向和F方向相同D.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力10.(2019浙江宁波诺丁汉大学附中高一上期中,疑难,)(多选)如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如表

12、所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由表分析可知,下列选项正确的是 ()实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数/N1静止0.42静止0.63直线加速0.74匀速直线0.55直线减速0.3A.木块受到的最大静摩擦力为0.7NB.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6NC.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同二、非选择题11.(2019浙江镇海中学高一上期中,疑难,)如图所示是武警战士用头将四块砖顶在墙上,苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为。要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力

13、为多大?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,砖与砖之间不发生滑动)12.(2020浙江温州十五校高一上期末,)如甲图所示把一根长20cm的轻质弹簧上端固定,下端系一质量为1kg的木块,当木块静止时,弹簧长为25cm;把此木块放在水平桌面上,用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为22cm时,木块沿桌面匀速运动,如乙图。(g取10m/s2)求:(1)弹簧的劲度系数;(2)木块与桌面间的动摩擦因数。答案全解全析基础过关练1.A用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止,箱子受到的摩擦力为静摩擦力,根据平衡条件可得地面对箱子的摩擦力方向水平向左,大小为F,故A正确,B、C、D错误。2.A摩擦力的方向一

14、定与弹力的方向垂直,故A正确;两个物体之间如果有弹力,还必须满足接触面粗糙以及两物体间有相对运动或者相对运动的趋势才会有摩擦力,故B错误;两物体间的弹力越大,摩擦力不一定越大,例如两物体之间是静摩擦力时,静摩擦力大小与两物体之间的弹力无关,故C错误;弹力可以是动力,摩擦力可以是阻力,也可以是动力,故D错误。3.B物体静止在粗糙的水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;汽车停在斜坡上,由于有向下滑动的趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;物体虽贴着竖直墙面,但物体自由下落,物体对竖直墙面没有压力,则没有摩擦力,故C错误;瓶子被握在手中处于静止状态,依据平衡条件,

15、可知瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。4.AD人握住旗杆匀速上爬时,人相对于旗杆有向下滑的趋势,受到旗杆的静摩擦力方向向上,故A正确,B错误;人竖直方向受到重力和摩擦力,由平衡条件分析得知,人受的摩擦力大小等于人的重力,保持不变,所以人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力越大,故C错误、D正确。5.D瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向向上;握力加倍后或手变干变粗糙,瓶子依然保持静止,静摩擦力大小依然等于重力,只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大,故A、B错误,D正确;瓶子所受的静摩擦力的方向始终是竖直向

16、上,故C错误。6.AC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。7.D由于物体匀速下滑,因此在竖直方向上所受合外力为零,所以摩擦力方向向上,Ff=mg。滑动摩擦力的大小Ff=FN,FN=F,则Ff=F,所以A、B、C错误,D正确。8.D当用25N的水平推力推木块时,木块才能从原地开始运动,此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以

17、木块与地面间的最大静摩擦力为25N;如果用10N的水平推力推静止的木块,因为10N21N后,摩擦力为滑动摩擦力,大小为20N,木箱与地面间的动摩擦因数=Ffmg=0.2,选项A、D正确。14.D物块静止在墙壁上时受力平衡,在竖直方向上只受两个力,物块所受的静摩擦力和重力平衡,摩擦力大小为G,当F减小到某个值时,物块和墙壁间的最大静摩擦力等于重力,之后物块下滑,物块和墙壁间的正压力为F=F0-kt,而滑动摩擦力f=F,那么物块沿墙壁下滑过程中滑动摩擦力与时间成线性关系。正压力不变时,最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力,故物块由静止突然滑动的瞬间摩擦力突然要减小一点。综上可知,D正确。15.A物体开始向

18、右运动,所以受到向左的滑动摩擦力,大小为f=mg=2N;当速度减小到零时,因为F小于最大静摩擦力,所以物体静止,受到向右的静摩擦力作用,大小为1N,所以A正确,故选A。能力提升练1.B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不符合题意;乘客在竖直上升的电梯中,和电梯间没有相对运动和相对运动趋势,不满足摩擦力产生的条件,故B中没有利用摩擦力,符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有向后运动的趋势,因此地面对人有向前的静摩擦力,所以C中利用了摩擦力,不符合题意;杯子在重力的作用下,相对于手有竖直向下运动的趋势,手对杯子有竖直向上的静摩擦力,D不符合题意。2.D水平方向B受力平衡,则B不受

19、摩擦力,A错误;以A、B整体为研究对象,A、B整体相对传送带向右运动,故A受到传送带向左的滑动摩擦力,B错误;滑动摩擦力与相对速度无关,只与动摩擦因数和压力有关,选项C错误;无论传送带的转速是多少,B都不受摩擦力,选项D正确。3.B翻倒之前物体对平台的压力不变,所以滑动摩擦力大小不变。4.BA物体沿水平方向做匀速直线运动,不受摩擦力,故A错误;B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力,B正确,C、D错误。5.D对木板受力分析,受重力、木块对木板的压力、木块对木板的滑动摩擦力、桌面对木板的支持力、桌面对木板的滑动摩擦力、水平拉力,共6个力。本实验中,木板不论做什么运

20、动,木块总处于平衡状态,则弹簧测力计的拉力总等于木块所受滑动摩擦力。故选D。6.BC容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力,则水平力F可能不变,选项B、C正确。7.B木块相对木板向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为f1=2mg,力的作用是相互的,故木块对木板有向右的滑动摩擦力,故木板有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据平衡条件,有地面对木板的摩擦力f2=f1,因而f2=2mg,故选项B正确。8.A木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则有f=G+F2,f=F1,解得:=F2+GF1,故

21、选A。9.C题图甲中P做匀速直线运动,P没有相对于Q的运动趋势,则P不受摩擦力;题图乙中P处于平衡状态,P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势,则Q对P有沿斜面向上的摩擦力,所以P受与F方向相同的摩擦力,故C正确。10.BC第一次和第二次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm,因此可知,最大静摩擦力范围为0.6NFm0.7N,故A错,B对。滑动摩擦力与运动情况无关,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C对,D错。11.答案2mg解析以四块砖为研究对象进行受力分析,砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好达到最大,即f1=f2=F,又f1+f2=4mg联立两式可得F=2mg12.答案(1)200N/m(2)0.4解析(1)当弹簧上端固定时,根据胡克定律得F1=mg=k(l1-l0)则k=mgl1-l0=100.25-0.20N/m=200N/m(2)木块沿桌面匀速运动时,弹簧对木块的拉力的大小F2=k(l2-l0)=200(0.22-0.20)N=4N由平衡条件得F2=mg,解得=0.4。