高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力课时作业 新人教版必修1

第三章 3 摩擦力
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．(山东省济南一中2016～2017学年高一上学期月考)关于摩擦力的下列说法中正确的是导学号 1321411( D )
A．相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力
B．只有静止的物体才可能受到静摩擦力，只有运动的物体才有可能受到滑动摩擦力C．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定受到摩擦力作用
D．摩擦力可以是阻力也可以是动力
解析：相互挤压的粗糙物体间不一定产生摩擦力，只有相互挤压的粗糙物体间，存在相对运动或相对运动趋势时才有摩擦力，故A错误；只有相对静止的物体才可能受到静摩擦力，只有相对运动的物体才有可能受到滑动摩擦力，故B错误；一个物体在另一个物体表面滑动时，如果接触面粗糙，而又有弹力时才一定有摩擦力，故C错误；摩擦力可以是阻力也可以是动力，比如物体轻轻放在水平运动的传送带上受到的摩擦力就是动力，故D正确。

2．(北京师大附中2017～2018学年高一上学期期中)滑块A和B叠放在传送带上，A被细线连于墙上。

如果传送带逆时针旋转，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是导学号 1321411( D )
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受到的滑动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
解析：物体B不受摩擦力，A错误，D正确； A受到传送带向左的滑动摩擦力，B错误；摩擦力与相对速度无关，只与动摩擦因数(粗糙程度)和正压力有关，C错误。

3.在水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把物体推向台边，如图所示，物体在台边翻倒以前的过程中，台面对物体的摩擦力导学号 1321411 ( B )
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
解析：翻倒以前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变。

4.如图所示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡，下列说法正确的是导学号 1321411( BD )
A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B．水平地面对卓别林有摩擦力的作用
C．水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上
D．水平地面对卓别林的弹力方向竖直向上
解析：假设地面光滑，手杖将在地面上向右滑动，所以手杖与地面间有相对运动趋势，地面对手杖有摩擦力作用，A错，B对。

水平地面对手杖的弹力垂直于水平面向上，C错。

水平地面对卓别林的弹力方向竖直向上，D对。

5．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f1和f2，关于f1和f2的大小和方向，下列说法正确的是导学号 1321411( AC )
A．f1＝G，方向竖直向上B．f1>G，方向竖直向上
C．f2＝G，方向竖直向上D．f2<G，方向竖直向下
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，f1、f2的方向都向上，且f1＝f2＝G，A、C正确。

二、非选择题
6．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200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。

现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。

(g取10m/s2)试求：导学号 1321411
(1)笔内小弹簧的劲度系数； (2)书与桌面间的动摩擦因数大小。

答案：(1)1000N/m (2)0.3
解析：(1)由于砝码处于静止，则k Δx ＝mg
所以有k ＝mg Δx ＝0.2×10
2×10
－3N/m ＝1000N/m
(2)要使书恰好能匀速运动，则k Δx ′＝μmg
得μ＝k Δx ′mg ＝1000×2.4×10－3
0.8×10
＝0.3
7.“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17m/s 以上，甚至在60m/s 以上。

据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿。

台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害。

不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。

大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹的在地面上滑动。

设某次台风登陆时的风力为9级，方向水平风速大小可达到22m/s ，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164N 。

假设这个人重60kg ，台风来临时人站立在水平地面上，人与地面间的滑动摩擦系数为0.26。

试通过计算分析：(g ＝10N/kg)导学号 1321411
(1)当风速达到22m/s 时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15m/s 时，吹在人身上的水平风力达到76N ，站在地上的人受的摩擦力多大？
(3)当风速达以25m/s 时，吹在人身上的水平风力达到 212N ，站在地面的人受的摩擦力多大？
答案：(1)能被吹动 (2)76N (3)156N 解析：(1)人和地面之间的压力为N ＝mg ＝600N 人和地面之间的最大摩擦力为f ＝μN ＝156N
因为F>f，所以人能被吹走，
(2)当风力F1＝76N时，由于F1<f
所以人不能被吹动，人受到地面给他的力是静摩擦力
其大小为f1＝F1＝76N
(3)当风力F2＝212N时，由于F2>f
所以人能被吹动，人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力其大小为f2＝f
摩擦力大小为f2＝f＝μN＝156N
能力提升
一、选择题(1、2题为单选题，3～5题为多选题)
1．下列各图中物体A和B始终保持相对静止，关于物体A是否受摩擦力作用及物体A 受的摩擦力方向，下列说法正确的是导学号 1321411( C )
A．甲图中物体A受到向左的摩擦力
B．乙图中物体A不受摩擦力
C．丙图中物体A不受摩擦力
D．丁图中物体A受到向右的摩擦力
解析：甲图所示情况，物体A处于静止状态，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡可知，物体A的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，故在甲图情况下物体A不受摩擦力作用。

乙图所示情况，物体A也处于平衡状态，由于物体A受向右的力F的作用，由二力平衡可知，物体A一定受向左的静摩擦力作用。

丙图所示情况，用力F拉水平地面上的物体B，物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡可知，物体A的平衡条件被破坏，因此假设是错误的，故在丙图情况下物体A不受摩擦力作用。

丁图所示情况，由于物体A做匀速直线运动，说明物体A在水平方向上受力平衡，根据二力平衡可知，物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡，静摩擦力的方向与运动方向相反。

综上所述选项C正确。

2.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，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μ应等于
导学号 1321411( A )
A.
F 2＋G
F 1 B.F 2F 1
C.G F 1
D.
F 1＋G
F 2
解析：木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，则有；f ＝G ＋F 2 f ＝μF 1 解得：μ＝
F 2＋G
F 1
，故选A 。

3.如图所示，照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车，在骑车人用力蹬车前进的
过程中，车轮上黑白两色的鞋子与地面接触，它们会受到地面的摩擦力，关于地面对鞋子施加的摩擦力的方向，下面判断正确的是导学号 1321411( BC )
A ．前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前
B ．前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后
C ．后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向前
D ．后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向后
解析：自行车前轮为从动轮，后轮为主动轮，假设后轮不受摩擦力，则后轮一直转动，但不会向前运动，实际上后轮是向前运动的，所以它必受方向向前的摩擦力；同时，可判知前轮所受摩擦力向后，故正确答案为B 、C 。

4．(安徽师大附中2016～2017学年高一上学期期中)物体b 在力F 作用下将物体a 压向光滑的竖直墙壁，如图所示，a 处于静止状态，则关于a 受的摩擦力的下列说法中不正确的是导学号 1321411( ACD )
A ．a 受的摩擦力有两个
B．a受的摩擦力大小不随F变化
C．a受的摩擦力大小随F的增大而增大
D．a受的摩擦力方向始终竖直向下
解析：对于a，由于墙壁光滑，只受到b对a的摩擦力，b对a的摩擦力等于a的重力，方向竖直向上，F增大，摩擦力大小不变，始终等于a的重力，故B正确，A、C、D错误，本题选错误的，故选A、C、D。

5．(浙江省宁波市诺丁汉大学附中2016～2017学年高一上学期期中)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下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可知，下列哪些选项是正确的是导学号 1321411( BC )
A
B．木块受到最大静摩擦力可能为0.6N
C．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，木块受到摩擦力大小各不相同
解析：第一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F m，因此可知，最大静摩擦力范围0.6N≤F m<0.7N，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。

二、非选择题
6.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、砖与头的动摩擦因数均为μ。

要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为多大？(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。

)
导学号 1321411
答案：2mg μ
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f 1＝f 2＝μF ，又f 1＋f 2＝4mg 联立上式可得F ＝2mg
μ
即武警战士施加的水平力为F ＝2mg
μ
7．如图(a)所示，A 物体放在水平面上，动摩擦因数为0.2，物体重10N ，设物体A 与水平面间的最大静摩擦力为2.5N ，若对A 施加一个由零均匀增大到6N 的水平推力F ，请在图(b)中画出A 所受的摩擦力F A 随水平推力F 变化的图线。

导学号 1321411
答案：如图所示
解析：水平推力F ≤2.5N 之前，物体未动，物体受静摩擦力F A ＝F 。

当F >2.5N 后，F A
变成滑动摩擦力，其大小为F A ＝μF N ＝μG ＝0.2×10N＝2N 。