人教版(2019)高一物理必修第一册 第三章相互作用3.2力摩擦力 课时作业

新人教版必修第一册课时作业第三章相互作用——力摩擦力
一、选择题
1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
B.静止的物体不可能受到滑动摩擦力
C.滑动摩擦力一定是阻力
D.静摩擦力不可能是动力
2.关于动摩擦因数,下列说法正确的是( )
A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大
B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大
C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比
D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力的大小无关
3.如图所示,P是位于水平粗糙桌面上的物块,用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连,Q的质量为m,在P向右匀速运动的过程中,桌面上的绳子始终是水平的,重力加速度为g。

下列说法正确的是( )
A.P所受拉力的施力物体是钩码Q,大小等于mg
B.P所受拉力的施力物体是绳子,大小等于mg
C.P所受摩擦力的方向水平向左,大小一定小于mg
D.P所受摩擦力的方向水平向左,大小一定大于mg
4.(多选)如图所示,一木块重为10 N,在F=4 N的水平拉力作用下向右以1 m/s 的速度沿水平面做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.木块与水平面间的动摩擦因数为0.4
B.当木块以2 m/s的速度向右匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为4 N
C.当木块以6 m/s的速度向右匀速直线运动时,它需要的水平拉力大于12 N
D.当用8 N的水平拉力使木块向右运动时,木块受到的摩擦力为8 N
5.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μ,那么物体A与墙面间的摩擦力为( )
A.F f=μmg向上
B.F f=mg 向下
C.F f=F 向下
D.F f=μF向上
6.水平桌面上一重为200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.15 N、30 N、40 N
B.15 N、30 N、80 N
C.0、0、40 N
D.40 N、40 N、40 N
7.(多选)如图所示,重力G=20 N的物体在水平面上向左运动,同时受到大小为5 N,方向向右的水平力F的作用,已知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4 N,方向水平向右
B.物体所受摩擦力大小是5 N,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0
8.已知一些材料间的动摩擦因数如下表。

质量为1 kg的物块放置于水平面上,现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动此物块时,读得弹簧测力计的示数为3 N,则两接触面的材料可能是(g取10
N/kg)(
A.钢—钢
B.木—木
C.木—金属
D.木—冰
9.如图所示,用大小为100 N的握力握住一个重力为40 N的瓶子。

瓶子竖直,始终处于静止状态。

已知手掌与瓶子间的最大静摩擦力为50 N,则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为50 N
B.瓶子受到的摩擦力大小为40 N
C.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将成正比增大
D.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
10.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻碍物体的运动
C.静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
11.下列有关静摩擦力的说法正确的是( )
A.同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互平行
B.静摩擦力与压力成正比
C.静摩擦力的方向可能与运动方向垂直
D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反
12.下列关于静摩擦力的说法不正确的是( )
A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B.静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C.物体所受静摩擦力的方向可能与其运动方向相同
D.运动的物体可能受静摩擦力作用
13.水平地面上一小孩用向右的水平力推箱子,箱子和地面始终相对静止,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.箱子受到地面对它水平向右的摩擦力
B.小孩对箱子施加的水平推力是摩擦力
C.小孩水平推力增大时地面对箱子的最大静摩擦力也增大
D.小孩水平推力增大时地面对箱子的静摩擦力也增大
14.(多选)如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在B上,使二者一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向右
D.地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,水平向左
15.一物块放在固定斜面上,物块处于静止状态,如图所示。

下列说法正确的是( )
A.物块不受摩擦力
B.物块受到沿斜面向上的摩擦力
C.物块受到沿斜面向下的摩擦力
D.物块受到水平向右的摩擦力
16.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各个领域。

如图所示,一个机械臂将铁夹转到水平位置,然后竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.若铁夹竖直向上匀速平移,小球受到的摩擦力变大
D.若铁夹水平向左匀速平移,小球受到的摩擦力变大
17.如图所示,静止在水平桌面上的木块在水平方向受到推力F1、F2和摩擦力F f的作用。

已知F1=10 N,F2=2 N,则木块受到的摩擦力大小为( )
A.2 N
B.10 N
C.8 N
D.12 N
二、非选择题
18.如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm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)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力的大小。

新人教版必修第一册第三章相互作用——力摩擦力巩固作业
一、选择题
1.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,某一时刻,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,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力
B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
2.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。

如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。

设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后( )
A.μ和f都增大
B.μ和f都减小
C.μ增大,f减小
D.μ减小,f增大
3.(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸与桌布分离后继续在桌面滑行,最终没有滑出桌面。

若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向右
B.桌面对鱼缸摩擦力的方向向右
C.鱼缸所受的摩擦力大小没有变化
D.若猫增大拉力,鱼缸受到桌布的摩擦力将增大
4.用如图所示的装置探究摩擦力与正压力之间关系时,当以F=4 N的拉力拉木板B向左匀速运动时,木块A静止且轻质弹簧测力计读数为1 N。

假设木块A与木板B、木板B与桌面之间的动摩擦因数相等,则木块A与木板B的质量之比m A∶m B为( )
A.1
B.1
2
C.1
3D.1
4
5.如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均呈水平。

欲将黑白毛巾分离开来,设每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为 ( )
A.2μmg
B.4μmg
C.5μmg
D.5
2
μmg
6.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
7.如图所示,杆的上端用细绳吊在天花板上的O点,下端放在水平面上,且杆都处于静止状态,则地面对杆的摩擦力方向向左的是( )
8.如图所示,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,设每一木块的重力为100 N,则两木块间的摩擦力大小为( )
A.100 N
B.50 N
C.10 N
D.0
9.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与长木板间的动摩擦因数为μ2。

若长木板处于静止状态,则长木板受地面的摩擦力大小为(重力加速度大小为g)( )
A.μ2mg
B.μ1(m+M)g
C.μ1mg
D.μ2mg+μ1Mg
10.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受到的摩擦力沿斜面向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
11.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
12.(多选)有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间不光滑,如图所示。

现用一水平力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
13.如图(a)所示,A物体放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数为0.2,物体重10 N,设物体A与水平面间的最大静摩擦力为2.5 N,若对A施加一个由0均匀增大到6 N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。

14.如图所示,一质量M=2 kg的物块放在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连。

已知物块与水平面间的最大静摩擦力F m=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g取10 N/kg,求在以下情况中物块受到的摩擦力的大小。

(1)只挂m0,处于静止状态时;
(2)只挂m0,但在物块上再放一个M'=3 kg的物体时;
(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时。

答案
一、选择题
1.A滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,故A正确;静止的物体也可能受到滑动摩擦力,如地面上有物体在滑动时,地面会受到滑动摩擦力,故B错误;摩擦力可以是动力,也可以是阻力,故C、
D错误。

2.D两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力的大小无关,故选D。

3.B P只受绳子的作用,不受钩码的作用,故A错误。

P所受拉力的施力物体为绳子,大小等于钩码
的重力mg,故B正确。

P所受摩擦力的方向与拉力方向相反,则摩擦力方向向左,根据二力平衡可知,其大小一定等于mg,故C、D错误。

4.AB重为10 N的木块在F=4 N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,则f=F=4 N、F N=G=10
N,所以木块与水平面间的动摩擦因数μ=f
F N =4
10
=0.4,故A正确。

木块以不同的速度向右做匀速运动,
木块受到的滑动摩擦力f=4 N不变,拉力F=f=4 N不变,故B正确,C错误。

当用8 N的水平拉力使木块向右运动时,木块受到的滑动摩擦力f=μF N=4 N,故D错误。

5.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F f=mg。

滑动摩擦力的大小F f=μF N,F N=F,则F f=μF,所以A、B、C错误,D正确。

6.A因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故最大静摩擦力F m=μmg=0.2×200 N=40 N;当拉力为15 N
和30 N时,物体处于静止,摩擦力分别等于15 N、30 N;当拉力为80 N时,拉力大于最大静摩擦力,
物体发生滑动,受到的为滑动摩擦力,大小f=μmg=0.2×200 N=40 N,故选A。

7.AC物体所受摩擦力大小是F f=μmg=0.2×20 N=4 N,方向水平向右,选项A正确,B错误;在运动
过程中,撤去F后,物体向左减速运动,摩擦力仍不变,选项C正确,D错误。

8.B物体匀速运动时,F=f,滑动摩擦力f=μF N=μmg,联立解得μ=0.3,由表中数据可知两接触面的材料可能为木—木,故A、C、D错误,B正确。

9.B瓶子重力为40 N,处于静止状态,则瓶子受到的摩擦力大小等于重力,即40 N,故A错误,B正确;当握力再增大时,瓶子仍静止,瓶子受到的重力不变,摩擦力不变,故C错误;当握力逐渐减小时,瓶子的最大静摩擦力减小,但只要其仍处于静止状态,则瓶子受到的摩擦力大小不变,故D错误。

10.C静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,A错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不一定阻碍物体的运动,B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小随物体所受外力的变化而变化,D错误。

11.C同一接触面上的弹力和摩擦力相互垂直,故A错误;静摩擦力的大小与压力无关,故B错误;静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度,故C正确;静摩擦力的方向与物体运动方向无关,但一定与
相对运动趋势方向相反,故D错误。

12.B静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力,则静摩擦力在零与最大值之间,故选项A的说法正确;物
体正在从粗糙的静止不动的斜面上滑下,物体受到滑动摩擦力,而斜面也受到物体的滑动摩擦力,但
斜面却是静止的,故选项B的说法错误;静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,故选
项C 的说法正确;运动的物体也可能受到静摩擦力,比如汽车在上坡的路面上行驶时,车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用,故选项D 的说法正确。

所以选B 。

13.D 箱子受到向右的推力产生向右的运动趋势,则箱子受到地面对它水平向左的摩擦力,故A 错误;小孩对箱子施加的水平推力是弹力,故B 错误;箱子和地面始终相对静止,推力增大,静摩擦力增大,但最大静摩擦力不变,故C 错误,D 正确。

14.AD A 、B 之间无相对运动或相对运动的趋势,所以A 、B 之间无摩擦力,故选项A 正确,B 、C 错误;对A 、B 整体分析,由于A 、B 一起向右匀速运动,则地面对B 的摩擦力为滑动摩擦力,且水平向左,故选项D 正确。

15.B 物块相对于斜面有向下滑动的趋势,则物块受到沿斜面向上的静摩擦力,故B 正确。

16.B 无论是静止状态,还是匀速平移,对小球受力分析可知,在竖直方向上小球受到的重力与静摩擦力是一对相互平衡的力,可知静摩擦力与重力大小相等,方向相反,故A 、C 、D 错误,B 正确。

17.C 由于F 1>F 2,木块有向右运动的趋势,所以静摩擦力F f 方向水平向左;又由三力平衡有:F 1-F 2-F f =0,解得F f =F 1-F 2=8 N,故C 正确。

二、非选择题
18.答案 (1)0.4 (2)80 N
解析 (1)由F=kx=μF N ,F N =G 知
μ=kx G =20×102 N/m×4×10-2 m 200N =0.4
(2)物体所受的摩擦力大小不变,为F f =μF N =0.4×200 N=80 N 。

答案
一、选择题
1.B 若v 1<v 2,货物A 相对汽车B 向右滑动,受到汽车B 所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B 受到货物A 所施加的向右的滑动摩擦力,选项A 错误,B 正确;若v 1>v 2,货物A 相对汽车B 向左滑动,受到汽车B 所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B 受到货物A 所施加的向左的滑动摩擦力,选项C 、D 错误。

2.B 用冰刷擦刷冰面,使冰壶和冰之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数,进而减小了冰壶受到的滑动摩擦力,故B 正确,A 、C 、D 错误。

3.AC 桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布向左运动,故鱼缸受到的摩擦力向右,故A 正确;桌面对鱼缸摩擦力的方向向左,故B 错误;鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小与拉力无关,只与压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,故C 正确,D 错误。

4.B 木块A 受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡,则μm A g=1 N;木块A 对木板B 的滑动摩擦力大小为μm A g,方向为水平向右;地面对木板B 的滑动摩擦力为μ(m A +m B )g,方向为水平向右;由B 受力平衡可知F=μm A g+μ(m A +m B )g=4 N,解得m A ∶m B =1∶2,故B 正确。

5.C 黑毛巾有四个面受到滑动摩擦力,平衡时F=f 1+f 2+f 3+f 4=μ·mg 2+μ·2mg 2+μ·3mg 2+μ·4mg 2=5μmg,故C 正确。

6.D水平方向B受力平衡,则B不受摩擦力,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。

7.A A图中杆在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势,故杆受到地面对其向左的摩擦力;B、C图中杆受到竖直向上的拉力,则杆只受竖直方向上的力,水平方向没有外力作用,故杆不受摩擦力;D图中杆在拉力的作用下,相对地面有向左的运动趋势,故杆受地面对其向右的摩擦力,D错误。

8.D设每一块木块的重力为mg,两块木板对木块的摩擦力大小均为f1,两块木块之间的摩擦力大小为f2,根据平衡条件,对整体,有:2f1=2mg,得f1=mg,对A木块有:f1+f2=mg,解得f2=0,即两木块间摩擦力大小为0,故D正确,A、B、C错误。

9.A木块相对长木板向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为:f1=μ2mg;力的作用是相互的,故木块对长木板有向右的滑动摩擦力,长木板有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力f2。

由于长木板处于静止状态,根据二力平衡有:f2=f1,故f2=μ2mg,A正确,B、C、D错误。

10.B A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿斜面向上的静摩擦力,B正确,C、D错误。

易错警示
易混淆的“三个方向”的辨析
(1)运动方向:物体的运动方向一般选地面上固定不动的物体作为参考系判定。

(2)相对运动方向:物体间的相对运动方向,指以其中一个物体A为参考系,另一个物体B的运动方向,即物体B相对物体A的运动方向,反之也可。

(3)相对运动趋势的方向:由于两物体间静摩擦力的存在而没有发生相对运动,其相对运动趋势的方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定。

11.A支持力的方向垂直于支持面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处支持力过N垂直于切面斜向上,A项正确、B项错误;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误。

12.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;以甲、乙整体为研究对象,可知丙对乙的摩擦力大小为F,方向水平向左,以丙为研究对象,可知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。

技巧点拨
解答本题时灵活选择研究对象很关键。

分析乙对甲的摩擦力时可以以甲为研究对象。

分析丙对乙的摩擦力时可以以甲、乙整体为研究对象。

分析地面对丙的摩擦力时可以以甲、乙、丙三个物体整体为研究对象。

二、非选择题
13.答案如图所示
解析水平推力F≤2.5 N之前,物体未动,物体受静摩擦力F A=F。

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

14.答案(1)1 N (2)1 N (3)4.3 N
解析(1)因为m0g=1 N<F m,物块处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F1=F T=m0g=1 N。

(2)在物块上再放一个M'=3 kg的物体,物块仍静止,故所受静摩擦力F2=F1=m0g=1 N。

(3)因为(m0+m1)g=4.3 N<F m,故物块处于静止状态,所受静摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3 N。

思路点拨
解答本题时应明确以下两点:
(1)小桶静止时,根据二力平衡知:F T=m0g。

(2)物块静止时,根据二力平衡知:F f=F T。