高中物理《摩擦力》练习题

突破点(一)静摩擦力的有无及方向判断

[题点全练]

1.(2018·遵义调研)如图所示，质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程中受到的力有()

A．向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

B．重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

C．重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力

D．重力、斜面的支持力、下滑力

2.(2018·鹰潭一模)如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是()

A．石块b对a的支持力一定竖直向上

B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力

C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力

D．石块c对b的作用力一定竖直向上

3．[多选](2018·南京模拟)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、C受到的摩擦力方向相同

D．B、C受到的摩擦力方向相反

4.(2018·中山模拟)如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是()

A．B受到向左的摩擦力

B．B对A的摩擦力向右

C．地面对A的摩擦力向右

D．地面对A没有摩擦力

判断静摩擦力的有无及方向的三种方法

(1)假设法

(2)运动状态法

此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度)，再利用平衡条件或牛顿第二定律(F＝ma)确定静摩擦力的方向。

(3)牛顿第三定律法

“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。

突破点(二)摩擦力大小的计算

1．滑动摩擦力的计算方法

可用公式F ＝μF N 计算，注意对物体间相互挤压的弹力F N 的分析，F N 并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关。

2．静摩擦力的计算方法

(1)最大静摩擦力F max 的计算：最大静摩擦力F max 只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即F max ＝μF N 。

(2)一般静摩擦力的计算

①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小。

②物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析。例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F 合＝ma ，先求合力再求静摩擦力。

[典例] 一横截面为直角三角形的木块按如图所示方式放置，质量均为m 的A 、B 两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C 放在倾角为60°的直角边上，B 与C 之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A 、C 的质量比为34

，整个装置处于静止状态。已知物体A 、B 与斜面间的动摩擦因数相同(μ＜1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg ，C 与斜面间无摩擦，则( )

A ．物体A 、

B 均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向

B ．物体A 所受摩擦力大小为12

mg ，物体B 不受摩擦力作用 C ．弹簧处于拉伸状态，A 、B 两物体所受摩擦力大小均为12

mg ，方向均沿斜面向下 D ．剪断弹簧瞬间，物体A 一定加速下滑

[思路点拨]

(1)根据物体A 所受静摩擦力的最大值为μmg cos 30°<

32

mg ，可判断弹簧处于伸长状态。 (2)由物体C 静止可求得细线拉力为m C g sin 60°。

(3)根据mg sin 30°和μmg cos 30°的大小关系判断剪断弹簧瞬间物体A 是否加速下滑。

[易错提醒] 计算摩擦力时的三点注意

(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解。

(2)公式F ＝μF N 中F N 为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力。

(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。

1.(2018·洛阳检测)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，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是( )

A ．容器受到的摩擦力不断增大

B ．容器受到的摩擦力不变

C ．水平力F 必须逐渐增大

D ．容器受到的合力逐渐增大

2.(2017·全国卷Ⅱ)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()

A．2－3 B.

3 6

C.

3

3 D.

3

2

3．[多选]如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平变力F，F­t关系图像如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则() A．两物体一直向右做直线运动

B．两物体沿直线做往复运动

C．在2～3 s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小

D．B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同

突破点(三)摩擦力的三类突变

(一)“静—静”突变

物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力将发生突变。

[例1]兴趣课堂上，某同学将完全相同的甲、乙两个条形磁铁水平放在粗糙的水平木板上(N极正对)，如图所示，并缓慢抬高木板的右端至倾角为θ，这一过程中两磁铁均保持静止状态。请对该同学提出的说法进行分析，其中正确的是()

A．甲受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化

B．乙受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化

C．继续增大倾角，甲、乙将会同时发生滑动

D．若减小甲、乙间距，重复上述过程，增大倾角时乙会先发生向上滑动

(二)“静—动”突变

物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。

[例2](2018·达州一模)如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子

未离开地面)。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化

关系，下列四副图可能正确的是()

(三)“动—静”突变

在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力。

[例3]如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图像是选项图中的(取初速度v0的方向为正方向)(g＝10 m/s2)()