2024-2025學(xué)年高中物理第三章相互作用第3節(jié)摩擦力A同步訓(xùn)練含解析新人教版必修1

PAGE5-第3節(jié)摩擦力基礎(chǔ)訓(xùn)練1.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是(D)A.運(yùn)動(dòng)的物體不行能受到靜摩擦力的作用B.正壓力增大,摩擦力肯定增大C.由μ=FFN可知,動(dòng)摩擦因數(shù)μD.摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同始終線上解析:運(yùn)動(dòng)的物體也可能受到靜摩擦力的作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力及最大靜摩擦力都與正壓力成正比,但當(dāng)靜摩擦力沒有達(dá)到最大值時(shí),與正壓力無關(guān),B錯(cuò)誤;動(dòng)摩擦因數(shù)μ沒有單位,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向沒有關(guān)系,如用手握住一個(gè)瓶子往前走,瓶子受到的摩擦力方向是豎直向上的,而它的運(yùn)動(dòng)方向是水平向前的,二者相互垂直,D正確。2.下列關(guān)于摩擦力的說法,正確的是(C)A.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速,不行能使物體加速B.作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不行能使物體減速C.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速D.作用在物體上的靜摩擦力不行能使物體加速,只可能使物體減速解析:摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相反,但肯定是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。當(dāng)滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),使物體加速;當(dāng)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),使物體減速,選項(xiàng)A,B,D錯(cuò)誤,C正確。3.輪胎表面都有花紋的溝槽,如圖所示。雨天,溝槽能把輪胎與地面間的水排出,保持兩者的良好接觸以產(chǎn)生足夠的摩擦力。溝槽的深度小于2mm時(shí),輪胎就不應(yīng)再運(yùn)用了。這是因?yàn)榧偃鐪喜鄣纳疃忍珳\,雨天時(shí)輪胎與地面間的摩擦力將(B)A.不再存在B.由靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力C.由滑動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力D.無論溝槽深淺如何,輪胎與地面間始終是滑動(dòng)摩擦力解析:假如溝槽的深度太淺,雨天,溝槽不能把輪胎與地面間的水排出,而使輪胎與地面間的最大靜摩擦力減小,以致使輪胎發(fā)生打滑,靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,選項(xiàng)B正確。4.如圖所示,一小男孩通過一根彈簧想把地面上的木箱拖回房間,但試了兩次均未拖動(dòng)。分析圖甲、圖乙后,下列說法正確的是(B)A.彈簧的彈力等于木箱受到的摩擦力與人所受的摩擦力之和B.圖甲中木箱受到的摩擦力小于圖乙中木箱受到的摩擦力C.圖甲中男孩受到的合力小于圖乙中男孩受到的合力D.圖甲中男孩受到的合力大于圖乙中男孩受到的合力解析:因兩次均未拖動(dòng),摩擦力與拉力二力平衡,甲圖中的拉力較乙圖小,故圖甲中木箱受到的摩擦力小于圖乙中木箱受到的摩擦力。5.某消防戰(zhàn)士訓(xùn)練時(shí)握住旗桿勻速上爬,到頂后再勻速下滑到達(dá)底端,下列說法正確的是(D)A.該戰(zhàn)士上爬時(shí)受到的摩擦力方向是沿著旗桿向下的B.該戰(zhàn)士下滑時(shí)受到的摩擦力方向是沿著旗桿向下的C.該戰(zhàn)士上爬時(shí)手握旗桿的力越大,他受到的摩擦力越大D.換成體重更大的戰(zhàn)士勻速上爬時(shí),他受到的摩擦力更大解析:勻速上爬時(shí),人受靜摩擦力,勻速下滑時(shí),人受滑動(dòng)摩擦力,但無論是上爬還是下滑,摩擦力均與人的重力平衡,即摩擦力方向沿桿向上,且重力越大,摩擦力越大,選項(xiàng)D正確。6.小陶用彈簧測(cè)力計(jì)拉著滑塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為0.90N,已知滑塊質(zhì)量為0.3kg。則滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為(g取10m/s2)(B)A.0.1 B.0.3 解析:由滑動(dòng)摩擦力公式Ff=μFN=μmg,代入數(shù)據(jù)即得。7.用大小為100N的握力握住一個(gè)重為40N的杯子,使杯子在豎直方向上向上勻速運(yùn)動(dòng)。已知杯子與手之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,則(B)A.杯子受到的摩擦力大小為50NB.杯子受到的摩擦力大小為40NC.當(dāng)握力進(jìn)一步增大時(shí),杯子受到的摩擦力將增大D.當(dāng)握力漸漸減小時(shí),杯子受到的摩擦力將始終保持不變解析:由杯子在豎直方向受力平衡得靜摩擦力的大小為40N,故A錯(cuò)誤,B正確;握力增大時(shí),豎直方向受力平衡條件不變,杯子受到的摩擦力不變,C錯(cuò)誤;握力減小,若當(dāng)杯子仍保持勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力不變;若起先下滑時(shí)杯子所受滑動(dòng)摩擦力隨握力(正壓力)減小而減小,故D錯(cuò)誤。8.如圖所示,小孩用水平力推置于水平地面的木箱,當(dāng)推力大小為F1時(shí)未能推動(dòng)木箱(如圖甲);漸漸增大推力某時(shí)刻為F2(如圖乙),當(dāng)推力增大到F3時(shí)木箱被推動(dòng)了(如圖丙)。則(C)A.甲圖中木箱所受摩擦力大于F1B.乙圖中木箱所受摩擦力大于F2C.丙圖中木箱所受摩擦力可能小于F3D.丙圖中木箱所受摩擦力與F3大小肯定相等解析:圖甲、乙中木箱未能推動(dòng),則所受摩擦力分別與F1,F2大小相等,A,B錯(cuò)誤;當(dāng)增大到F3時(shí)木箱被推動(dòng)了,表明木箱與地面間的最大靜摩擦力大小為F3,但一般而言,最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力,則選項(xiàng)D錯(cuò)誤,C正確。9.如圖所示,重50N的物體在水平路面上向左運(yùn)動(dòng),它與路面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,同時(shí)受到水平向右F=20N拉力作用,則它所受摩擦力大小和方向應(yīng)是(B)A.10N,向左 B.10N,向右C.20N,向左 D.20N,向右解析:摩擦力大小由Ff=μFN=μmg求得,方向則與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。10.如圖所示,將一張A4紙(質(zhì)量可忽視不計(jì))夾在英漢字典內(nèi),書對(duì)A4紙的壓力為3N,A4紙與書之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,要把A4紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為(C)A.0.6N B.1.2N C.2.4N D.3N解析:依據(jù)Ff=μFN得Ff=1.2N,因?yàn)榧埖纳舷聝擅娑家艿綍鴮?duì)它的滑動(dòng)摩擦力,所以要把紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為2.4N,選項(xiàng)C正確。實(shí)力提升11.將質(zhì)量為1.0kg的木塊放在水平長木板上,用力沿水平方向拉木塊,拉力從零起先漸漸增大,木塊先靜止后相對(duì)木板運(yùn)動(dòng),用力傳感器采集木塊受到的拉力與摩擦力的大小,并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F大小的改變圖象,如圖所示,木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(A)A.0.3 B.0.5 解析:由圖示可知,木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小為3N,由Ff=μmg得μ=0.3。12.為保障旅客平安出行,鐵道部門須對(duì)乘客所攜帶的物品實(shí)施平安檢查。如圖所示,乘客將攜帶物品放到以恒定速率運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上,使物品隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng)并通過檢測(cè)儀接受檢查。當(dāng)乘客將物品無初速度放在傳送帶上之后,物品(B)A.與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)受到靜摩擦力B.初始階段受與運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力作用C.相對(duì)傳送帶靜止時(shí)受與運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力作用D.相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),故肯定受到滑動(dòng)摩擦力解析:當(dāng)物品與水平傳送帶相對(duì)靜止時(shí),兩者之間沒有要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故物品不受靜摩擦力,所以A,C錯(cuò)誤;初始階段物品受到摩擦力作用而運(yùn)動(dòng),則摩擦力方向與物品運(yùn)動(dòng)方向相同,所以B正確;推斷物體是否受滑動(dòng)摩擦力,是看與接觸面有沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),與物品相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)狀況無關(guān),所以D錯(cuò)誤。13.如圖所示,物塊A靜止在水平桌面上。水平力F1=40N向左拉A,它仍靜止?，F(xiàn)再用水平力F2向右拉物塊A,在F2從零漸漸增大直到把A拉動(dòng)的過程中,A受到的靜摩擦力大小和方向如何改變(C)①先減小后增大至最大②先增大后減小到零③先左后右④先右后左A.①③ B.②④ C.①④ D.②③解析:當(dāng)F2<F1時(shí),靜摩擦力方向向右,大小隨F2的增大而減小,當(dāng)F1=F2時(shí)靜摩擦力為0;當(dāng)F2>F1時(shí)則相反,選項(xiàng)C正確。14.如圖所示,在探究摩擦力的試驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如表所示(每次試驗(yàn)時(shí),木塊與桌面的接觸面相同),則由表分析可知,下列選項(xiàng)正確的是(C)試驗(yàn)次數(shù)小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)(N)1靜止0.42靜止0.63直線加速0.74勻速直線0.55直線減速0.3A.木塊受到的最大靜摩擦力為0.7NB.木塊受到的最大靜摩擦力為0.6NC.在這5次試驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有3次是相同的D.在這5次試驗(yàn)中,木塊受到摩擦力大小各不相同解析:第1次和第2次試驗(yàn)都沒有拉動(dòng)木塊,說明這兩次的拉力大小均未超過最大靜摩擦力,第3次試驗(yàn)時(shí),木塊做加速運(yùn)動(dòng),說明拉力已經(jīng)大于最大靜摩擦力Ffm,因此可知,最大靜摩擦力范圍0.6N≤Ffm<0.7N,故選項(xiàng)A,B均錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)狀況無關(guān),因此第3,4,5次的摩擦力大小相等,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。15.如圖所示,水平傳送帶上放一物體,當(dāng)傳送帶向右以速度v勻速傳動(dòng)時(shí),物體在輕彈簧水平拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧的伸長量為Δx;當(dāng)傳送帶向右的速度為2v時(shí),物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的伸長量為Δx′。則關(guān)于彈簧前、后的伸長量,下列說法中正確的是(C)A.彈簧伸長量將減小,即Δx′<ΔxB.彈簧伸長量將增加,即Δx′>ΔxC.彈簧伸長量不變,即Δx′=ΔxD.無法比較Δx和Δx′的大小解析:物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧彈力與摩擦力平衡,而兩種狀況下物體所受摩擦力相等,故彈簧伸長量相等,選項(xiàng)C正確。16.質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上,如圖所示,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等,給物體一水平推力F。(取g=10N/kg)(1)當(dāng)推力大小為5N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?(2)當(dāng)推力大小為12N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?(3)物體運(yùn)動(dòng)過程中突然把推力去掉,此時(shí)地面對(duì)物體的摩擦力是多大?解析:物體與地面間壓力為FN=mg,則滑動(dòng)摩擦力(即最大靜摩擦力Fmax)大小為Fmax=μFN=μmg=0.5×2×10N=10N。(1)當(dāng)推力F=5N時(shí),F<Fmax,物體靜止,則由二力平衡知,地面對(duì)物體的靜摩擦力的大小F靜=F=5N。(2)當(dāng)推力F=12N時(shí),F>Fmax,物體滑動(dòng),則地面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力的大小F滑=μFN=μmg=10N。(3)物體運(yùn)動(dòng)過程中突然把推力去掉,地面對(duì)物體的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,其大小仍為F滑=10N。答案:(1)5N(2)10N(3)10N17.如圖所示,A物體重力為20N,B物體重力為10N,力F豎直向下,A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計(jì),求(1)(2)兩種狀況下物體A受什么摩擦力?大小如何?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(1)F=0時(shí)由靜止釋放B物體;(2)F=10N時(shí)由靜止釋放B物體;(3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng),所加力F的大小是多少?解析:(1)F=0時(shí),A所受最大靜摩擦力為F靜max=μmAg=8N,此時(shí)mBg>F靜max