【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：3.2 摩擦力提能作業(yè)習題

第三章2.合格考訓練一、選擇題1．(2023·江西高一統考階段練習)下列關于重力、彈力、摩擦力的敘述正確的是(D)A．有規(guī)則形狀的物體的幾何中心一定與重心重合B．相互接觸的兩個物體一定有彈力C．兩個物體之間的靜摩擦力總是一個定值D．最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力解析：形狀規(guī)則、質量分布均勻的物體的重心在其幾何中心，故A錯誤；相互接觸且發(fā)生彈性形變的物體間有彈力，故B錯誤；兩個物體間的靜摩擦力最小值為零，最大值為最大靜摩擦力，與物體的受力和運動狀態(tài)有關，故C錯誤；最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故D正確。2．(2023·重慶綦江高一期中)一礦泉水瓶如圖所示，其外殼是由食品級的彈性塑料制成的。下列說法正確的是(D)A．手輕握礦泉水瓶時外殼發(fā)生的形變?yōu)榉菑椥孕巫傿．手對礦泉水瓶的作用力是由礦泉水瓶的形變而產生的C．增大手握礦泉水瓶的力，摩擦力增大D．礦泉水瓶的瓶蓋以及瓶身上的條紋是為了增大最大靜摩擦力解析：手輕握礦泉水瓶時外殼發(fā)生的形變，在手離開瓶后還能恢復原狀，為彈性形變，故A錯誤；手對礦泉水瓶的作用力是由手的形變而產生的，故B錯誤；增大手握礦泉水瓶的力，增大的是最大靜摩擦力，若手握礦泉水瓶豎直靜止在空中，此時靜摩擦力的大小始終與重力大小相等，滿足二力平衡，故C錯誤；礦泉水瓶的瓶蓋以及瓶身上的條紋，增加了瓶蓋和瓶身的粗糙程度，手握瓶時可以增大最大靜摩擦力，故D正確。3．(2023·天津寧河高一階段練習)關于摩擦力，下列說法正確的是(C)A．物體與接觸面間的壓力越大，靜摩擦力越大B．根據μ＝eq\f(Ff,FN)可知，動摩擦因數μ跟滑動摩擦力Ff成正比，跟壓力FN成反比C．滑動摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同D．物體與接觸面間的壓力不變，動摩擦因數不變，物體速度越大，則滑動摩擦力越大解析：靜摩擦力大小和物體與接觸面間的壓力無關，最大靜摩擦力與壓力成正比，比如手握著瓶子靜止在空中，瓶子受到的靜摩擦力始終等于瓶子重力，與手握瓶子的握力大小無關，故A錯誤；動摩擦因數μ由接觸面的粗糙程度決定，不隨滑動摩擦力Ff和壓力FN的變化而改變，故B錯誤；滑動摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反，有可能與物體的運動方向相同，故C正確；滑動摩擦力與物體速度無關，故D錯誤。4．(多選)(2023·廣東惠州高一期中)人類日常生活離不開摩擦力，如果沒有摩擦力，我們將不能走路、汽車將不能開動……。下列關于摩擦力的說法中正確的是(BC)A．汽車輪胎表面都有花紋，是為了減小摩擦B．吃飯時拿在手中的筷子不會滑落，是因為有摩擦力的作用C．滑動摩擦力的方向一定與相對運動的方向相反D．靜止的物體不會受到滑動摩擦力的作用解析：車輪胎表面都有花紋，是為了增大摩擦，故A錯誤；吃飯時拿在手中的筷子因為重力而有下落的趨勢，由于靜摩擦力的作用才沒有從手中滑落，故B正確；滑動摩擦力的方向一定與相對運動的方向相反，故C正確；靜止的物體會受到滑動摩擦力的作用，比如，汽車急剎車時，地面受到滑動摩擦力，故D錯誤。5．(2023·河北唐山高一期末)“葉問蹲”是詠春拳的一個基礎動作，在單腳下蹲時，另一只腳伸直并保持與地面平行。雖然在競技武術里，“葉問蹲”是最基礎的動作，但該動作對大腿肌肉力量、身體柔韌性以及腳踝的力量要求較高。若在水平地面上保持“葉問蹲”姿勢不動，則說法正確的是(D)A．該人對地面的壓力是由地面的微小形變產生的B．該人受到的重力和水平面受到的壓力是一對平衡力C．該人受到水平方向的摩擦力D．該人受到地面豎直向上的彈力解析：該人對地面的壓力是由鞋底的微小形變產生的，A錯誤；一對平衡力是同一物體受到的力，則該人受到的重力和水平面受到的壓力不是一對平衡力，B錯誤；該人不動，該人受力平衡，假設該人受到水平方向的摩擦力，則沒有力來平衡這個摩擦力，所以該人只受重力和地面給的豎直向上的彈力，二力平衡，C錯誤，D正確。6．(2023·北京豐臺高一統考期末)如圖所示，一木塊和木板疊放于水平桌面上，輕質彈簧測力計一端固定，另一端用細線與木塊水平相連。木板受到水平拉力向右運動，下列說法正確的是(A)A．木塊相對木板靜止的過程中，彈簧測力計的示數逐漸增大B．木塊相對木板靜止的過程中，彈簧測力計的示數始終不變C．木塊相對地面靜止的過程中，彈簧測力計的示數逐漸增大D．木塊相對地面靜止的過程中，彈簧測力計的示數逐漸減小解析：木塊相對木板靜止的過程中，對木塊受力分析，受力有：重力，支持力，靜摩擦力和彈簧的拉力4個力作用，由于木塊與木板相對靜止，所以彈簧測力計伸長量變大，示數逐漸增大；木塊相對地面靜止的過程中，處于平衡狀態(tài)，由于木塊與木板發(fā)生相對運動，所以木塊與木板之間的摩擦力是滑動摩擦力；彈簧的彈力等于木塊的滑動摩擦力，即T彈＝μm木塊g，保持不變，故A正確，B、C、D錯誤。二、非選擇題7．(2023·廣東高一期中)一輕質彈簧原長l0＝10cm，用它豎直提著一個質量m＝10kg的物體，當物體處于靜止狀態(tài)時，彈簧長度l1＝15cm。將物體置于水平桌面上，用該彈簧沿水平方向拉該物體，當物體在水平桌面上勻速運動時彈簧長度l2＝12cm。重力加速度大小取g＝10m/s2，求：(1)彈簧的勁度系數；(2)物體與桌面間的動摩擦因數。答案：(1)2000N/m(2)0.4解析：(1)根據胡克定律可知k＝eq\f(F,Δx)＝eq\f(mg,l1－l0)＝eq\f(10×10,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(15－10))×10－2)N/m＝2000N/m。(2)當物體在水平桌面上勻速運動時有Ff＝F′＝k(l2－l0)＝2000×(12－10)×10－2N＝40N所以物體與桌面間的動摩擦因數μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(Ff,mg)＝eq\f(40,10×10)＝0.4。等級考訓練一、選擇題1．(2023·湖北高一?？茧A段練習)關于摩擦力，下列說法中正確的是(A)A．摩擦力方向有可能與物體運動方向相同B．受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的C．滑動摩擦力方向一定與運動方向相反D．兩個互相接觸且擠壓的物體發(fā)生相對運動時，它們都要受到滑動摩擦力的作用解析：滑動摩擦力方向不一定與運動方向相反，比如將一個物體輕放在水平向右運動的傳送帶上，一開始物體受到水平向右的滑動摩擦力，物體向右運動，即滑動摩擦力方向與運動方向相同，故A正確，C錯誤；受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，比如在空中手握住一個瓶子而水平勻速運動時，瓶子受到豎直向上的靜摩擦力與瓶子的重力平衡，故B錯誤；兩個互相接觸且擠壓的物體發(fā)生相對運動時，如果接觸面光滑，則它們不受到滑動摩擦力的作用，故D錯誤。2．(多選)(2023·廣東廣州高一期中)如圖所示，小明正在擦一塊豎直放置的黑板。下列關于擦黑板的幾種說法正確的是(CD)A．黑板擦與黑板間的摩擦力是靜摩擦力B．摩擦力的大小與黑板擦的重力成正比C．若黑板擦不小心脫手緊貼黑板下落，下落過程中摩擦力一定為零D．在同一位置處黑板擦給黑板的正壓力越大，黑板與黑板擦之間的摩擦力越大解析：黑板擦與黑板間的摩擦力是滑動摩擦力，故A錯誤；摩擦力的大小一定與黑板與黑板擦之間的壓力成正比，在同一位置處黑板擦給黑板的正壓力越大，黑板與黑板擦之間的摩擦力越大，與重力無關，故B錯誤，D正確；若黑板擦不小心脫手，則其在自由下落的過程中因黑板擦與黑板之間無壓力，則無摩擦力，故C正確。3．(2023·山東青島高一期末)一本書重約8N，有422頁，書本正面朝上?，F將一張A4紙夾在106～107頁間，A4紙能夠覆蓋幾乎整個書頁，如圖所示。若要將A4紙抽出，至少需用約1N的拉力。不計書皮及A4紙的質量，則A4紙和書之間的動摩擦因數最接近(A)A．0.25 B．0.33C．0.56 D．0.67解析：A4紙夾在106～107頁間，A4紙上面的106頁的重力約為eq\f(1,4)×8N＝2N，可知A4紙受到的壓力大小FN＝2N，由于上下兩個接觸面都有滑動摩擦力，則有Ff＝2μFN，解得μ＝0.25，故選A。4．(2023·湖北武漢高一期末)如圖，將一輛前輪驅動的電動玩具車放在A、B兩個平板小車上，三者置于水平實驗桌上。當玩具車啟動向前運動時，兩平板小車也開始運動，則A、B車運動的方向為(B)A．A向前，B向后B．A向后，B向前C．A向前，B向前D．A向后，B向后解析：因前輪驅動的電動玩具車，當后輪順時針轉動時，B車對后輪摩擦力向后，后輪對B車的摩擦力向前；而前輪是主動輪，A車對前輪的摩擦力向前，前輪對A車的摩擦力向后。因此B車向前運動，而A車向后運動。故選B。5．(多選)(2023·河南高一月考)中央電視臺體育頻道每周都有棋類節(jié)目，如棋類授課和評析。他們的棋盤是豎直的，棋盤上布有磁石，而每個棋子都是一個小磁體。關于棋盤和棋子，下列說法正確的是(AB)A．小棋子共受四個力的作用B．棋盤面應選取較粗糙的材料C．只要磁場力足夠大，即使棋盤光滑，棋子也能被吸在棋盤上靜止D．棋子被吸在棋盤上靜止時，棋盤對棋子的摩擦力大于棋子的重力解析：根據題意，對小棋子受力分析可知，受重力、棋盤的吸引力、棋盤的支持力和靜摩擦力，共受四個力的作用，故A正確；棋子被吸在棋盤上靜止時，根據平衡條件可知，棋盤對棋子的摩擦力大小等于棋子的重力的大小，故D錯誤；根據題意，由平衡條件可知，豎直方向上，棋子重力的大小等于棋盤對棋子靜摩擦力的大小，小于棋子與棋盤間的最大靜摩擦力，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，則有Fm＝μFN＝μF，可知，當磁場力F一定時，μ越大，Fm越大，即棋盤面應選取較粗糙的材料；當棋盤光滑，即μ＝0，則無論磁場力多大，Fm都等于零，則棋子不可能被吸在棋盤上靜止，故C錯誤，B正確。6．(2023·重慶南岸高一期末)如圖甲所示，一靜止在水平面上的物體，質量為3kg，在水平彈簧作用下，2s末開始緩慢滑動，此時彈簧伸長了5cm。彈簧彈力F隨時間t的變化情況如圖乙所示。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。下列說法正確的是(C)A．t＝1s時物體未動，因此不受摩擦力作用B．物體與地面間的動摩擦因數為0.3C．彈簧的勁度系數為120N/mD．若5s后F繼續(xù)增大，物塊與地面之間的摩擦力也隨之增大解析：t＝1s時物體未動，根據平衡可知，受靜摩擦力作用，故A錯誤；2s末開始緩慢滑動，彈簧彈力為6N，最大靜摩擦力為6N，所以μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(Ff,mg)＝0.2，故B錯誤；彈簧伸長了5cm，彈簧的勁度系數為k＝eq\f(ΔF,Δx)＝120N/m，故C正確；若5s后F繼續(xù)增大，物塊與地面之間的摩擦力為滑動摩擦力，因為正壓力不變，動摩擦因數不變，所以摩擦力不變，故D錯誤。二、非選擇題7．(2023·河北邯鄲高一期中)重為100N、長為2m的均勻木棒放在水平桌面上，如圖甲所示，木棒從原地移動以后，用30N的水平推力，就可以使木棒做勻速運動。求：(1)木棒與桌面間的動摩擦因數μ；(2)當水平推力使木棒勻速運動至木棒有0.5m露出桌面時(如圖乙所示)，水平推力的大小F；(3