物理必修 第一册第三节 摩擦力课时练习

第三章 第3节 摩擦力  同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)在水平的滑冰场上，甲、乙两同学分别坐在相同滑冰板上，原来都静止不动，在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动，甲在冰上滑行的距离比乙短，这是因为(   )

A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B.在推的过程中，甲推乙的力大于乙推甲的力

C.在分开后，甲的加速度大于乙的加速度

D.在刚分开时，甲的初速度小于乙的初速度

2、(4分)木块的重力均为40 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，夹在之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数，系统置于水平地面上静止不动，现用的水平力推木块B，如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧在弹性限度内，力F作用后(   )
 

A.木块A所受静摩擦力大小为10 N B.弹簧的压缩量变为2.5 cm

C.木块B所受静摩擦力大小为10 N D.木块B所受静摩擦力大小为2 N

3、(4分)如图所示，两个物体叠放在水平地面上，质量均为与B间动摩擦因数为与地面间动摩擦因数为。现用力F拉着A物体向右匀速运动，下列说法正确的是（重力加速度为g）(   )
 

A.物体A受到的摩擦力为 B.物体B与A一起向右做匀速运动

C.物体B受到地面水平向左的摩擦力 D.地面对B的摩擦力大小为

4、(4分)如图，将一重力不计的白纸夹在物理课本与水平桌面之间，先用水平拉力F将白纸从课本底下向右抽出（课本未从桌面滑落），已知课本重力为G，所有接触面间的动摩擦因数均为μ，则在白纸被抽出的过程中(   )
 

A.白纸对课本的摩擦力方向向左 B.抽动瞬间，白纸受到的摩擦力为

C.课本与白纸间的摩擦力大小始终等于 D.水平拉力F越大，课本与白纸间的摩擦力越大

5、(4分)木块分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块B上，弹簧未超过弹性限度，如图所示。则在力F作用后（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）(   )
 

A.木块A所受摩擦力大小是8 N，方向向右 B.木块A所受摩擦力大小是1 N，方向向左

C.木块B所受摩擦力大小是7 N，方向向右 D.木块B所受摩擦力大小是15 N，方向向左

6、(4分)如图所示，水平推力F使物体静止于固定的粗糙斜面体上，则(   )
 

A.物体相对斜面有沿斜面向下运动的趋势 B.物体受到斜面的摩擦力一定平行于斜面向上

C.物体可能不受静摩擦力 D.撤去F物体一定沿斜面下滑

7、(4分)在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是(   )

A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力

B.乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力

C.乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力

D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力

8、(4分)一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中，若撤去，则木块受到的摩擦力为(   )
 

A.10 N，方向向左 B.6 N，方向向右 C.2 N，方向向右 D.0

二、多选题(共24分)

9、(6分)如图所示，一木块重为10 N，在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的速度向右做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力大小为4 N

C.当木块以6 m/s的速度向右做匀速直线运动时，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

10、(6分)如图甲所示，两个质量均为m的物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从时刻起，用一水平向右且大小从零开始随时间均匀增加的力F作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间t变化的图线如图乙所示，已知，且各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与与水平面间的动摩擦因数均为μ，下列说法正确的是(   )
 

A.时间内之间无摩擦力

B.时间内，水平面与B之间静摩擦力逐渐增加

C.时间内之间无摩擦力

D.时刻，拉力F大小为

11、(6分)如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是(   )
 

A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于，方向竖直向下

B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大

C.木块沿墙壁向下运动时，墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向

D.若木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用

12、(6分)重60 N的木块A静止在水平地面上，它与地面之间的动摩擦因数为0.25。现通过一经弹簧水平向左缓慢用力推木块，弹簧的劲度系数为400 N/m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终没超过弹性限度，如图所示。以下说法正确的是(   )
 

A.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是8 N

B.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是15 N

C.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是16 N

D.当轻弹簧的压缩量时，木块A所受摩擦力大小是15 N

三、计算题(共28分)

13、(14分)如图所示，两个半圆柱紧靠静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面，整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
 

（1）未拉A时，C受到B作用力F的大小；

（2）缓慢移动的过程中地面对A的摩擦力f；

（3）动摩擦因数的最小值。

14、(14分)如图所示，一长木板B放在光滑水平地面上，木块A放在木板B的上面，一水平轻质弹簧左端与A相连，右端固定在竖直墙壁上，弹簧原长，用力F向左拉B，使一起缓慢移动，当弹簧长度时，恰好相对滑动，此时，已知两物体的质量分别为，弹簧始终在弹性限度内，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
 

（1）间的动摩擦因数μ；

（2）弹簧的劲度系数k。

四、实验题(共16分)

15、(16分)一学习小组利用智能手机测量木块与木板间的动摩擦因数μ。手机下载有加速度传感器APP，可测量手机运动方向的加速度a。实验装置如图所示，右端带定滑轮的木板固定在水平桌面上，木块上固定有手机，木块和手机的总质量为M，它们通过细线跨过定滑轮与总质量为m的钩码连接。调节完成后，由静止释放钩码，细线拉着木块和手机一起加速运动，读出运动过程中手机显示的加速度a。改变所挂钩码的总质量m，多次测量并记录实验数据。
 

（1）实验时，下列操作必要的是_______（填正确答案标号）。

A.利用水平仪调节木板，使木板保持水平

B.调节滑轮，使细线与木板平行

C.所挂钩码的总质量m应远小于木块和手机的总质量M

（2）若某次测量数据，当地的重力加速度，利用该组数据测得动摩擦因数________（结果保留2位有效数字）。

（3）因滑轮存在摩擦导致测量结果存在误差，测得的动摩擦因数μ相比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。

参考答案

1、答案：D

解析：AB.由甲和乙相互猛推一下对方可知，甲推乙的力与乙推甲的力是一对作用力和反作用力的关系，因此大小相等，方向相反，AB错误；

C.甲、乙两同学分别坐在相同滑冰板上，滑冰板与冰的动摩擦因数μ相等，在分开后，甲、乙的合外力为摩擦力，正压力大小等于重力，则有加速度大小都为，C错误；

D.由C选项分析可知，甲、乙的加速度大小相等，已知甲在冰上滑行的距离比乙小，由匀变速直线运动的规律可知，甲的初速度小于乙的初速度，D正确。

故选D。

2、答案：D

解析：由胡克定律可得弹力为，木块与地面间的最大静摩擦力，施加水平推力后，对B受力分析有，则木块B所受静摩擦力大小为2 N，方向水平向右，且由于B没有被推动，则弹簧长度没有变化，弹力不变，选项B、C错误，选项D正确；由以上分析可知，木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而，A错误。

3、答案：C

解析：物体A受到的摩擦力为，选项A错误；因为，物体B保持静止，选项B错误；根据摩擦力的判断方法，物体B受到地面水平向左的摩擦力，选项C正确；由A选项可知，物体A对B的摩擦力大小为，根据平衡条件得地面对B的摩擦力大小为，选项D错误。

4、答案：B

解析：白纸相对课本向右运动，所以白纸受到的摩擦力向左，则白纸对课本的摩擦力方向向右，选项A错误；抽动瞬间，白纸上下两个面分别受到向左的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式可得，则白纸受到的摩擦力为，选项B正确；在开始一段时间内，课本与白纸之间的压力为G，此时的摩擦力为，当白纸滑过课本的中心线时，纸和课本之间的压力小于G，且随着纸的运动，压力逐渐减小，最后到零，滑动摩擦力也随之减小一直到零，选项C错误；滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关，水平拉力F越大，白纸运动得越快，但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，选项D错误。

5、答案：A

解析：由题意可知A受到的最大静摩擦力为受到的最大静摩擦力为，由胡克定律可得此时弹簧对木块的弹力大小为，当用的水平拉力作用在木块B上时，由受力平衡可知，由于弹簧的弹力不变，故A所受的静摩擦力方向向右，大小为8 N，选项A正确，选项B错误；由以上分析可知，此时B仍静止，由于B所受的向右的弹力及拉力的合力为9 N，故由受力平衡可知木块B所受摩擦力大小是9 N，方向向左，选项C、D错误。

6、答案：C

解析：当F比较小时，物体有相对斜面下滑的趋势，静摩擦力方向沿斜面向上，当F比较大时物体有相对斜面向上滑动的趋势，此时静摩擦力方向平行于斜面向下；若F为某一确定的值，这时物体既没有相对斜面向下运动的趋势，也没有相对斜面向上运动的趋势，受到的静摩擦力为0；当撤去F后物体可能相对斜面处于静止状态，选项C正确。

7、答案：C

解析：AD.因为行李箱m随输送带一起匀速运动，行李箱处于平衡状态，故行李箱在水平方向不受摩擦力，AD错误；
BC.行李箱m随输送带一起匀速运动，行李箱处于平衡状态，所以行李箱受到沿斜面向上的摩擦力，B错误，C正确。
故选C。

8、答案：C

解析：本题易错之处是不能正确分析出最大静摩擦力的值从而不能判断摩擦力的性质。当物体受、及摩擦力的作用而处于静止状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8N,可知最大静摩擦力。当撤去力后, ,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的等大反向,选项C正确。

9、答案：AB

解析：重为10 N的木块在的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，则，所以木块与水平面间的动摩擦因数，故A正确。木块以不同的速度向右做匀速直线运动时，受到的滑动摩擦力不变，拉力不变，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，故D错误。

10、答案：AB

解析：在时间内，B处于静止状态，假设A受到摩擦力作用，则传感器会有水平拉力，而由题图乙可知，这段时间传感器没有示数，说明没有拉力，所以之间没有摩擦力，选项A正确；时间内，拉力从零开始随时间均匀增加，B处于静止状态，受平衡力作用，水平面与B之间静摩擦力逐渐增加，选项B正确；时间内传感器的示数逐渐增大，由于A处于平衡状态，所以之间摩擦力逐渐增大，选项C错误；由题图乙可知，时刻B相对地面滑动，间的摩擦力为与地面间的摩擦力为，此时拉力F大小为，选项D错误。

11、答案：CD

解析：若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于，方向竖直向上，选项A错误；若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力大小仍等于重力，保持不变，选项B错误；木块沿墙壁向下运动时，水平方向合力为零，因此墙壁对木块的弹力始终与力F等大反向，选项C正确；当撤去F，木块沿墙壁下滑时，墙壁对木块没有弹力，因此木块不受滑动摩擦力作用，选项D正确。

12、答案：ABD

解析：木块A与地面间的最大静摩擦力为。当弹簧的压缩量时，弹簧弹力，木块A受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，选项A正确；当弹簧的压缩量时，弹簧弹力，木块A处于运动状态，受滑动摩擦力，大小为15 N，当弹簧压缩量为时木块A处于运动状态，受滑动摩擦力，大小为15 N，选项B、D正确，选项C错误。

13、答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）对C进行受力分析

解得。
（2）以整体为研究对象，竖直方向，所以有。
（3）如图所示

C恰好落地时，B受C压力的水平分力最大，此时与竖直方向夹角，对C有对B有，且，解得。

14、答案：（1）0.5

（2）100 N/m

解析：（1）当恰好相对滑动时，对B受力分析得，；
（2）对A受力分析得，弹簧形变量，。

15、答案：（1）AB

（2）0.22

（3）偏大

解析：（1）本实验的原理为：设细线张力为T，对钩码有，对木块和手机有，可得。应调节木板，使木板保持水平，这样木块与木板间的弹力大小才等于，A需要。细线与木板平行，拉力没有竖直分量，这样木块与木板间的弹力大小才等于，B需要。因为实验原理包含了钩码的加速度，所以不需要m远小于M，C不需要。
（2）把数据代入，解得。
（3）因滑轮存在摩擦，设系统受到的滑轮的摩擦力为f，木块与木板间的动摩擦因数的真实值为，对系统由牛顿第二定律有，可得，则，所以测得的动摩擦因数μ相比真实值偏大。