2017-2018学年高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力课时作业 新人教版必修1
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．(陕西省西北大学附中2016～2017学年高一上学期期末)下列说法中正确的是导学号 99684373( D )
A．摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用
B．用手竖直握住一瓶子，此时瓶子所受重力一定与手所受最大静摩擦力相平衡
C．摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比
D．有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力
解析：滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，如把一个物块轻轻的放在匀速运动的传送带上，物块所受滑动摩擦力的方向与运动方向相同，故A错误；瓶子所受重力一定与手对它的静摩擦力相平衡，并不是最大静摩擦力，故B错误；滑动摩擦力的大小与正压力成正比，可以与物体重力无关，故C错误；有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力，故D正确，故选D。
2.(湖北省宜昌市长阳一中2016～2017学年高一上学期期中)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，下列说法正确的是导学号 99684374 ( A )
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
解析：本题考查弹力和摩擦力的方向。解题关键要明确，弹力方向垂直于接触面，摩擦力方向沿接触面，M点受到的支持力方向竖直向上，受到的静摩擦力方向沿水平面，A对C 错。N点受到支持力方向垂直MN方向，静摩擦力方向沿MN方向，B、D正确。
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 99684375( 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．(诸城一中2015～2016学年高一上学期检测)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 99684376 ( 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 99684377( 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 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/s 2 )试求：导学号 99684378 (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 99684379 (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F 1＝76N 时，由于F 1 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f 1＝F 1＝76N (3)当风力F 2＝212N 时，由于F 2>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f 2＝f 摩擦力大小为f 2＝f ＝μN ＝156N 能力提升 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100m 冠军，图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用F f1、F f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于F f1、F f2的方向，以下说法正确的是导学号 99684380( C ) A ．F f1向后，F f2向后 B ．F f1向前，F f2向前 C ．F f1向前，F f2向后 D ．F f1向后，F f2向前 解析：图甲中后脚蹬地，脚相对地面有向后滑的趋势，所以F f1向前，图乙中前脚相对地面有向前滑的趋势，所以F f2向后，故选C 。 2.(浙江嘉兴一中2015～2016学年高一上学期期中)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F 2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F 1、拉力F 2和木块的重力G ，则动摩擦因数μ应等于导学号 99684381( 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．(河南省商丘市、开封市九校2016～2017学年高一上学期期末)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，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为导学号 99684382( C ) A ．2μmg B ．4μmg C ．5μmg D ．5 2 μmg 解析：根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，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 ，故选C 。 4．(广东省广州六中等六校2016～2017学年高一上学期期中)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，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是导学号 99684383( BC ) A ．容器受到的摩擦力不变 B ．容器受到的摩擦力逐渐增大 C ．水平力F 可能不变 D ．水平力F 必须逐渐增大 解析：容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F 作用下的最大静摩擦力，则水平力F 可能不变，选项B 、C 正确。 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 99684384( 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 99684385 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 99684386 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 。