试卷答案
寻你做寻,想你所想

3.2 摩擦力 同步练习 (答案)高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

2. 摩擦力
一、单选题
1.传送带是生活及生产中的常见设备,它能帮助人们或自动运送物品.如图所示,粮食包随倾斜的传送带向上移动,移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变,关于粮食包或传送带所受摩擦力的说法,其中正确的是(  )
A.传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力
B.粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下
C.若传送带匀速移动,粮食包不受传送带的摩擦力作用
D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直
2.关于摩擦力与弹力的关系,下列说法不正确的是(  )
A.有弹力一定有摩擦力
B.有弹力不一定有摩擦力
C.有摩擦力一定有弹力
D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
3.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心.下列说法正确的是(  )
A.球一定受墙水平向左的弹力 B.球可能受墙水平向左的弹力
C.球一定受斜面水平向左的弹力 D.球可能受垂直于斜面向上的弹力
4.卡车上载着一只木箱,总是与卡车处于相对静止的状态,则卡车在水平路面上运动过程中,下列说法中正确的是(  )
A.卡车起动时,卡车给木箱向前的摩擦力
B.卡车匀速运动时,卡车给木箱向前的摩擦力
C.卡车突然制动时,卡车给木箱向前的摩擦力
D.卡车突然制动时,卡车不给木箱摩擦力
5.如图所示,一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑,则物块受到的摩擦力说法正确的是(  )

A.物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
B.物块一定受到沿斜面向下的摩擦力
C.物块可能不受摩擦力的作用
D.物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下
6.如图所示,在水平桌面上放一木块,给木块一水平向右的拉力,从零开始逐渐增大水平拉力,木块先静止后沿桌面运动,则木块所受的摩擦力随拉力变化的图像正确的是(  )

A. B. C. D.
7.如图所示,一张沙发放在水平地面上,一人用水平力向右推沙发。时沙发没被推动,时沙发做匀速直线运动。关于沙发受到的摩擦力,下列说法正确的是(  )

A.时,沙发没有受到摩擦力
B.时,沙发受到的摩擦力方向向右
C.时,沙发受到的摩擦力大小为
D.时,沙发受到的摩擦力大小为
8.在下列各情况中,不存在静摩擦力的是(  )
A.静止放在水平地面上的木箱与水平地面之间
B.静止在斜面上的物体
C.拔河比赛中,某运动员握紧绳子的手与绳子之间
D.用力平推放在地面上的柜子(但没有推动),人的脚与地面之间
9.如图所示为皮带传送装置,A为主动轮,B为从动轮。传送过程中皮带不打滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是(  )

A.P、Q两点摩擦力均与轮转动方向相反
B.P点摩擦力方向与A轮转动方向相反,Q点摩擦力方向与B轮转动方向相同
C.P点摩擦力方向与A轮转动方向相同,Q点摩擦力方向与B轮转动方向相反
D.P、Q两点摩擦力均与轮转动方向相反
10.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向始终静止,则手对瓶子的摩擦力(  )

A.握力越大,摩擦力越大
B.向瓶子中加水,摩擦力变大
C.方向向下
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
11.关于水平面上滑行的物体所受摩擦力的说法正确的是(  )
A.有摩擦力一定有弹力
B.当物体与支持面间的压力一定时,滑动摩擦力将随接触面增大而增大
C.滑动摩擦力不可能提供动力
D.水平面上运动的物体当外力变为零时,滑动摩擦力也变为零
12.一本书重约6N,有424页,书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106-107页间,A4纸能够覆盖几乎整个书页,如图所示。若要将A4纸抽出,至少需用约1N的拉力。不计书皮及A4纸的质量,则A4纸和书之间的动摩擦因数最接近(  )
A.0.33 B.0.45 C.0.56 D.0.67
13.在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A和C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接。下列说法正确的是(  )
A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙
B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙
C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙
D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁
14.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数,从时刻开始以初速度沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力的作用,g取,向右为正方向,该物体受到的摩擦力随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(  )
A. B.

C. D.

15.如图所示,弹性轻绳的一端固定在O点,另一端拴一个物体,物体静止在水平地面上的B点,并对水平地面有压力,O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑杆,OA为弹性轻绳的自然长度,现在用水平力使物体沿水平面运动,在这一过程中,物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是(  )

A.先变大后变小
B.先变小后变大
C.保持不变
D.条件不够充分,无法确定
16.如图所示,A、B两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,直到A即将移动,此过程中,地面对B的摩擦力和对A的摩擦力的变化情况是( )

A.先变小后变大 B.先不变后变大
C.先变大后不变 D.先不变后变大
17.有一个质量为1kg的物体置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0开始以一定的速度向右滑动的同时,受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,则反映物体受到摩擦力f随时间变化的图像是如图中的哪一个(取向右为正方向,重力加速度为g)(  )
A. B.
C. D.
二、多选题
18.下列说法正确的是(  )
A.运动的物体可能受静摩擦力作用
B.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止
C.静摩擦力的大小可以用来计算
D.摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比
19.已知A与B所受重力分别为GA=10 N,GB=20 N,A与B间的动摩擦因数μ1=0.2,B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.3,如图甲、乙所示。现在用大小为8 N的力F,分别作用在B、A上,则各物体所受摩擦力的情况是(  )

A.甲图中,A不受摩擦力,B受到地面水平向左的大小为8 N的摩擦力
B.甲图中,A受的摩擦力水平向右,大小为2 N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为6 N
C.乙图中,A受的摩擦力水平向左,大小为2 N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为9 N
D.乙图中,A受的摩擦力水平向左,大小为2 N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为2 N
20.如图甲所示,一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是(  )

A.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
21.质量为m的物体靠在粗糙竖直的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是(  )

A.若物体沿墙壁向下运动,则墙壁对物体的摩擦力大小一定为μmg
B.若物体静止,当F增大时,物体受到的静摩擦力仍不变
C.若物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则撤去F后,物体受到的滑动摩擦力大小等于μmg
D.若撤去F,物体沿墙壁下滑时,物体不受滑动摩擦力的作用
三、填空题含实验题
22.物体A冲上粗糙斜面,斜面不动,画出A的受力示意图
23.静止在水平地面上重500牛的物体,至少要用120牛的水平推力才能使它从原地移动。物体从原地移动后,为了使它做匀速直线运动,只要用100牛的水平推力,则物体受到的最大静摩擦力是 牛,滑动摩擦系数是 。如果物体在运动时改用120牛的水平推力推它,则物体受到的 摩擦力为 牛。如果此时物体受到的水平推力为80牛,这时物体受到的 摩擦力 牛。如果物体静止时,受到110牛的水平推力,这时物体受到的 摩擦力 牛。
24.用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把一个木块A放在长木板B上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,水平弹簧秤的示数为T,此时木块A受到的滑动摩擦力的大小等于 ,若长木板B以2v的速度匀速运动时,木块A受到的摩擦力的大小将 (填变大、变小或不变)。
25.在“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验中:
(1)一个实验小组在实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,在弹性限度内得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图甲所示。设弹簧a和b的原长分别为和,劲度系数分别为,和。由图可知, , 。(均填“大于”或“小于”);若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选用弹簧 (填“a”或“b”)。
(2)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的钩码。待钩码静止时,测得多组钩码的质量m和对应的弹簧长度l,对应点已在图上标出,画出图像,如图乙所示,重力加速度,该弹簧的劲度系数为 。(保留3位有效数字)
四、计算题
26.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将木块放在水平长木板上,长木板放在光滑水平面上,如图(甲)所示,用力沿水平方向拉长木板,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图像,如图(乙)所示.已知木块质量为1.0 kg,取重力加速度。由上述采集的数据,请你回答下列问题:
(1)木块与长木板间的最大静摩擦力fm是多少?
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力f为多少?
(3)木块与长木板间的动摩擦因数μ是多少?

27.如图所示,轻质弹簧的劲度系数,用其拉着一个重力为的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)当弹簧的伸长量为时,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?
(3)当弹簧的伸长量为时,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?

28.如图所示,货物被一倾斜传送带匀速送到高处,且货物和传送带相对静止。由此可讨论:
(1)运动的物体可以受到静摩擦力作用吗?
(2)静摩擦力一定是阻力吗?
参考答案
1.B
【详解】AB.粮食包相对传动带静止,随倾斜的传送带向上移动,传送带对粮食包的摩擦力是静摩擦力,方向沿传送带向上,故粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,A错误,B正确;
C.若传送带匀速移动,粮食包仍受传送带的静摩擦力作用,C错误;
D.粮食包所受传送带的摩擦力方向不可能与传送带垂直,D错误。
故选B。
2.A
【详解】ABC.两物体间若存在摩擦力,则两物体间一定存在弹力;而若存在弹力,不一定有相对运动或相对运动趋势,也有可能接触面光滑,不一定存在摩擦力,故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意;
D.弹力方向总是与接触面垂直,而摩擦力方向总是与接触面平行,故两力一定是垂直关系,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】AB.F的大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有弹力, A错误,B正确;
CD.斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落,该弹力方向垂直于斜面向上,所以选项CD错误。
故选B。
4.A
【详解】A.卡车启动时,木箱相对卡车有向后的运动趋势,所以卡车给木箱向前的摩擦力,故A正确;
B.卡车匀速运动时,木箱相对卡车没有运动趋势,卡车和木箱间没有摩擦力的作用,故B错误;
CD.卡车突然制动时,由于惯性,木箱相对卡车有向前的运动趋势,卡车给木箱向后的摩擦力,故CD错误。
故选A。
5.A
【详解】由于物块匀速下滑,物块受力平衡,物块受重力、皮带对物块的支持力、皮带对物块的摩擦力,则物块所受摩擦力一定沿传送带朝上,故A正确。
故选A。
6.D
【详解】当木块不受拉力时(),桌面对木块没有摩擦力()。当木块受到的水平拉力较小时,木块仍保持静止,但出现向右运动的趋势,桌面对木块产生静摩擦力,其大小与相等,方向相反。随着水平拉力不断增大,木块向右运动的趋势增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达到最大值,在这个过程中,由木块水平方向二力平衡条件知,桌面对木块的静摩擦力始终与拉力等大反向,即随着的增大而增大。木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它略小于最大静摩擦力,并且在木块继续滑动的过程中保持不变。
故选D。
7.D
【详解】AB.时,沙发受到40N的静摩擦力,方向水平向左,AB错误;
CD.由题意可知,滑动摩擦力大小为60N。时,沙发受到的摩擦力大小为,C错误,D正确。
故选D。
8.A
【详解】A.静止放在水平地面上的木箱相对水平地面没有相对运动趋势,不存在静摩擦力,A正确;
B.静止在斜面上的物体有沿斜面向下运动的趋势,存在静摩擦力,B错误;
C.拔河比赛中,某运动员握紧绳子的手与绳子之间有相对运动的趋势,存在静摩擦力,C错误;
D.用力平推放在地面上的柜子(但没有推动),人的脚与地面之间有相对运动的趋势,存在静摩擦力,D错误。
故选A。
9.B
【详解】由题意可知A轮与皮带间、B轮与皮带间均相对静止,皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力;由于A为主动轮,可知P点相对于皮带有向前运动的趋势,则A轮上P点受到的静摩擦力方向向后,即与A轮的转动方向相反;由于B轮为从动轮,皮带转动时,B轮边缘上的Q点有相对于皮带向后运动的趋势,故B轮上Q点所受摩擦力向前,即与B轮转动方向相同。
故选B。
10.B
【详解】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,方向竖直向上;握力变大后,瓶子依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力还是等于重力;向瓶子中加水,瓶子和水的总重力增加,所受静摩擦力变大。
故选B。
11.A
【详解】A.有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力,A正确;
B.滑动摩擦力的大小与接触面积无关,B错误;
C.滑动摩擦力可能是动力,可能是阻力,C错误;
D.水平面上运动的物体当外力变为零时,物体若还在运动,则仍受滑动摩擦力的作用,D错误。
故选A。
12.A
【详解】A4纸上面的106页的重力为
根据牛顿第三定律可知A4纸受到的压力大小为1.5N,上下两个接触面都有滑动摩擦力,则A4纸和书之间的摩擦力为
则A4纸和书之间的动摩擦因数为
故A正确,BCD错误。
故选A。
13.B
【详解】由图看出,甲、丙、丁中,AB杆对B点产生的是拉力,当用轻绳代替时效果不变,仍能使装置平衡,故图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁。同理可知,图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙。
故选B。
14.C
【详解】物体从时刻开始以初速度沿水平地面向右做匀减速运动,受到的滑动摩擦力大小为
方向向左,大小不变,为负值.当物体的速度减到零时,物体所受的最大静摩擦力为
所以物体不能被拉动而处于静止状态,受到静摩擦力作用,其大小为
方向向右,为正值。
故选C。
15.C
【详解】假设弹性轻绳和水平方向夹角为θ,lAB=x,则弹性绳的弹力
T=
对物体进行受力分析,竖直方向
Tsin θ+N=mg

N=mg-Tsin θ
物体沿水平面运动过程摩擦力为滑动摩擦力,即
f=μN=μmg-μTsin θ=μmg-μkx
可知滑动摩擦力和夹角无关。
故选C。
16.D
【分析】先分析刚开始弹簧所处状态,根据平衡条件判断刚开始摩擦力的方向,若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,再对AB进行受力分析,即可判断。
本题解题的关键是对AB两个物体进行正确的受力分析,知道当B没有运动时,弹簧弹力不变,当B运动而A未运动时,弹力变大。
【详解】A B.刚开始弹簧处于伸长状态,对A的作用力向右,对B的作用力向左,而AB均静止,所以刚开始的方向水平向右,方向水平向左,当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时,刚开始,未拉动B,弹簧弹力不变,不变,减小;当F等于弹簧弹力时,等于零,F继续增大,反向增大,当增大到最大静摩擦力时,B物体开始运动,此后变为滑动摩擦力,不发生变化,故AB错误;
C D.弹簧长度先不变故先不变,而后弹簧被拉伸,弹力变大,A仍静止,所以变大,所以对A的摩擦力先不变,后变大,故C错误,D正确。
故选D。
17.D
【详解】从t=0开始物体以一定初速度向右滑行时,物体受到水平向左的滑动摩擦力,由f=μN得摩擦力大小为
f1=μN=μmg=0.2×10N=2N
物体的最大静摩擦力为
Fm=μmg=0.2×10N=2N
由于
F=1N所以当物体的速度减小到零时,物体将停止运动,受到水平向右的静摩擦力,由平衡条件得物体受到的静摩擦力大小为
f2=F=1N
故选D。
18.AB
【详解】A.受静摩擦力的物体可能是运动的也可能是静止的,A正确;
B.静摩擦力发生在只有相对运动趋势,没有相对运动的两个物体间,B正确;
C.只能用于计算滑动摩擦力的大小,C错误;
D.静摩擦力的大小不一定与接触面上的压力成正比,D错误。
故选AB。
19.AD
【详解】AB.甲图中,B与地面的最大静摩擦力
FBmax=μ2(GA+GB)=9N
拉力
F=8N<9N
所以A、B静止不动,A不受摩擦力,B受到8N的静摩擦力,方向向左,故A正确,B错误;
CD.乙图中,A与B间的最大静摩擦力
FAmax=μ1GA=2N
拉力
F=8N>2N
所以A、B相对滑动,A受到的滑动摩擦力
FA=μ1GA=2N
方向向左;对B进行受力分析可知,A对B的滑动摩擦力向右,大小是2N,小于B和地面之间的最大静摩擦力9N,所以B静止不动,所以地面对B的静摩擦力大小是2N,方向向左,故C错误,D正确。
故选AD。
20.AD
【详解】AB.由图可知,木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N,选项A正确,B错误;
CD.木箱与地面间的滑动摩擦力为f=20N,则动摩擦因数
选项C错误,D正确。
故选AD。
21.BD
【详解】A.当物体沿墙壁向下运动时,墙壁对物体的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为
不一定等于μmg,A错误;
B.若物体静止,当F增大时,物体受到的静摩擦力一直与物体的重力平衡,方向一直竖直向上,B正确;
CD.若物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则撤去F后,物体沿墙壁下滑时,竖直墙面对物体没有弹力,则竖直墙面对物体没有滑动摩擦力,D正确,C错误。
故选BD。
22.
【详解】物体A受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力,以及沿斜面向下的滑动摩擦力,受力情况如图
23. 120 0.2 滑动 100 静 80 静 110
【详解】[1]重500牛的物体,至少要用120牛的水平推力才能使它从原地移动,则物体受到的最大静摩擦力是120牛。
[2]用100牛的水平推力,物体做匀速直线运动,可知滑动摩擦力大小为100牛,由滑动摩擦力公式,可得滑动摩擦系数是
[3]如果物体在运动时改用120牛的水平推力推它,则物体受到滑动摩擦力作用。
[4]如果物体在运动时改用120牛的水平推力推它,则物体受到的滑动摩擦力为
即滑动摩擦力为100牛。
[5]如果此时物体受到的水平推力为80牛,此推力小于最大静摩擦力120牛,可知物体仍静止不动,这时物体受到静摩擦力作用。
[6]这时物体受到静摩擦力是80牛。
[7]如果物体静止时,受到110牛的水平推力,此推力小于最大静摩擦力120牛,物体仍静止不动,这时物体受到静摩擦力作用。
[8]这时物体受到静摩擦力是110牛。
24. T 不变
【详解】[1]根据二力平衡可知,木块A受到的滑动摩擦力跟弹簧弹力等大反向,所以此时木块A受到的滑动摩擦力的大小等于T;
[2]滑动摩擦力大小只跟压力和摩擦因数有关,所以长木板B以2v的速度匀速运动时,木块A受到的摩擦力的大小将不变。
25. 小于 大于 b 38.5(38.0~40.0均可)
【详解】(1)[1][2][3]由
可知关系图线的斜率表示弹簧劲度系数,在横轴上的截距表示其原长,所以,。所谓精确度高,是要求力有较小变化时弹簧长度有较大的变化,即劲度系数小的精确度高,应选b弹簧。
(2)[4]由

可见图线斜率为,由图线求出斜率即可得弹簧劲度系数。由图可得
解得
26.(1)4N;(2)3N;(3)0.3
【详解】(1)用力沿水平方向拉长木板,拉力从0开始逐渐增大。刚开始长木板处于静止状态,长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力,当拉力达到4 N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力。由题图可知木块与长木板间的最大静摩擦力为
(2)当拉力达到4 N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力。由题图可知木块与长木板间的滑动摩擦力为
(3)根据滑动摩擦力公式得
解得
27.(1)0.4;(2),;(3),
【详解】(1)物体恰在水平面上做匀速直线运动,根据平衡条件可知,竖直方向
水平方向
根据
解得
(2)由于物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则物体的最大静摩擦力
当弹簧的伸长量为时,拉力
此时物体没有被拉动,这时物体受静摩擦力,根据平衡条件
(3)当弹簧的伸长量为时,拉力
此时物体被拉动,这时物体受滑动摩擦力,则
28.(1)可以;(2)不一定
【详解】(1)运动的物体可以受到静摩擦力作用,如图中货物被一倾斜传送带匀速送到高处,根据平衡条件,物体所受静摩擦力与物体重力沿传送带向下的分力平衡,大小相等,方向相反。
(2)静摩擦力不一定是阻力,比如一辆板车上的一个木块与板车相对静止,加速向前运动,板车对木块的静摩擦力是动力。

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