2019版高中物理 第三章 相互作用 3.3 摩擦力习题 新人教版必修1

3 摩擦力
基础巩固
1两个物体相互接触,关于接触处的弹力和摩擦力,以下说法正确的是()
A.一定有弹力,但不一定有摩擦力
B.如果有弹力,则一定有摩擦力
C.如果有摩擦力,则一定有弹力
D.如果有摩擦力,则其大小一定与弹力成正比
解析:相互接触的两物体若没有挤压,不发生弹性形变,则不一定产生压力,则它们之间就没有摩擦力,选项A错误;若相互接触的两物体之间有压力,但两物体接触面光滑,则也不可能有摩擦力,选项B错误;有弹力是有摩擦力的必要条件,所以有摩擦力必有弹力,选项C正确;滑动摩擦力与弹力的大小成正比,但静摩擦力的大小随着外界条件的变化而变化,选项D错误。

答案:C
2(多选)关于滑动摩擦力的方向,下列说法正确的是()
A.滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力不可能是动力
C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D.滑动摩擦力可能是动力,也可能是阻力
解析:滑动摩擦力总与物体相对运动方向相反,即总是阻碍物体间的相对运动,但与物体的运动方向可能相同,也可能相反,综上所述,选项C、D正确。

答案:CD
3三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B 做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应是()
A.F A>F B>F C
B.F A<F B<F C
C.F A=F B=F C
D.不能比较大小
解析:由F=μF N知,F的大小只与μ和F N有关,与物体的运动状态无关,故摩擦力大小相同。

答案:C
4自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向()
A.都向后
B.都向前
C.前轮向后,后轮向前
D.前轮向前,后轮向后
解析:
匀速前进
自行车匀速前进时,由于人通过链条给后轮一个力,使后轮顺时针转动,设后轮与地面接触处光滑,
则后轮应加速顺时针转动,说明后轮有相对地面向后转动的趋势,由于静摩擦力的方向与物体的相
对运动趋势方向相反,故后轮所受静摩擦力F f1的方向向前;前轮转动是由于前轮受到力的作用,若前轮与地面接触处光滑,则前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前运动的趋势,其所受摩擦力F f2向后,如图所示。

答案:C
5幽默大师卓别林一个常用的艺术造型如图所示,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡。

下列说法正确的是()
A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用
C.水平地面对手杖的弹力方向沿手杖向上
D.水平地面对卓别林的弹力的方向竖直向上
答案:D
6
如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在物理书内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为()
A.0.3 N
B.0.9 N
C.1.2 N
D.1.8 N
答案:D
7如图所示,质量为20 kg的物体,沿粗糙水平地面以某一速度开始向右运动,一水平向左的力
F=10 N作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受的摩擦力的大小为(g取
10 N/kg)()
A.10 N,向右
B.10 N,向左
C.20 N,向右
D.20 N,向左
解析:解题时不要被施加一个外力所迷惑,物体向右运动,滑动摩擦力的方向就向左,由
F'=μF N=μmg得F'=0.1×20×10 N=20 N。

答案:D
8如图所示,物体A、B的质量分别为m A=10 kg、m B=20 kg,A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当用水平力F=80 N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?(g取 10 m/s2)
解析:A与B、B与水平桌面间的最大静摩擦力分别为
F max A=μm A g=30 N
F max B=μ(m A g+m B g)=90 N
由于绳子对物体A的拉力
F A N>F max A
故B对A的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N,方向向左。

物体B受到向右的拉N和A施加给它的大小为30 N的摩擦力,F B=40 N+30 N<F max B 故桌面对B的摩擦力为静摩擦力,大小为F B=70 N,方向向左。

答案:30 N70 N
能力提升
1(多选)如图所示,质量为m的木块被水平推力F压着,静止在竖直墙面上,当推力F的大小增加到2F时,则()
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.木块所受墙面的弹力不变
D.木块所受墙面的摩擦力不变
解析:由于木块是静止在竖直墙面上,木块在水平方向受到的推力F与墙面对木块的弹力F N是一对平衡力,即F N=F,当F增加到2F时,墙面对木块的弹力也将增加到2F。

在竖直方向上,木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小不变。

答案:AD
2如图所示,A、B两物体受到的重力都等于10 N,各接触面间动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1 N的两个水平力分别作用在
A和B上。

A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为()
A.6 N 3 N
B.1 N 1 N
C.0 1 N
D.0 2 N
解析:应用整体法,即A、B整体水平方向所受外力大小相等、方向相反,故地面对B无摩擦力。

以A 为研究对象,水平方向必受大小与F相等,方向与F相反的静摩擦力,故选项C正确。

答案:C
3如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。

下列判断正确的是()
A.若v1<v2,则货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力
B.若v1<v2,则汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1>v2,则货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,则汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力
答案:B
★4(多选)物体C置于水平地面上,A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连,C的上表面水平,连接B的轻绳水平,整个系统处于静止状态,如图所示。

下列说法正确的是()
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可以是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可以是光滑的
解析:B受到C对它向右的静摩擦力作用,故B、C之间一定是粗糙的,选项A正确,选项B错误;整体考虑,系统无运动趋势,C与地面间无摩擦力作用,故不能确定C与地面间粗糙与否,选项C错误,选项D正确。

答案:AD
★5甲、乙两位同学做“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉,如图所示。

若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是()
A.凳子向甲方移动
B.凳子向乙方移动
C.凳子在原处不会被移动
D.凳子向体重大的同学移动
答案:B
6质量为2 kg的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3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2 cm,已知弹簧的劲度系数为k=200 N/m,(g取10 N/kg)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。

解析:(1)物体刚开始运动时受的摩擦力即为最大静摩擦力,由二力平衡可知,此时物体受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,F max=kx1=200×0.03 N=6 N。

(2)物体和地板间的滑动摩擦力
F=kx2=200×0.02 N=4 N
而F=μF N,F N=mg,故μ
答案:(1)6 N (2)0.2
★7如图所示,G A=20 N,G B=10 N,A与水平面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,判断下列(1)(2)两种情况下物体A受什么摩擦力?大小如何?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)当F=0时;
(2)当F=10 N时;
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F的大小是多少?
解析:(1)当F=0时,A与水平面之间的最大静摩擦力F max1=μG A=0.4×20 N=8 N,可见F max1<G B=10 N,因此物体A在B的作用下向前运动,受到滑动摩擦力的作用,其大小F滑1=F max1=8 N。

(2)当F=10 N时,A与水平面之间的最大静摩擦力
F max2=μ(
G A+F)=0.4×(20+10) N=12 N
可见F max2>G B,物体A仍然静止,受到静摩擦力的作用,其大小F静2=G B=10 N。

(3)若要使A匀速运动,由平衡可知A受的滑动摩擦力大小F滑3=G B=10 N
又F滑3=μ(G A+F)
代入数据解得F=5 N。

答案:(1)受滑动摩擦力8 N (2)受静摩擦力10 N (3)5 N。