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高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力课时作业
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力课时作业，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)
1．(2021·浙江高一月考)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( B )
A．传送带运送货物
B．竖直上升电梯中的乘客
C．运动员跑步
D．用手拿住杯子
解析：图中传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，故A不满足题意；乘客在竖直上升的电梯中，和电梯间没有相对运动和相对运动趋势，不满足摩擦力产生的条件，故B中没有利用摩擦力，符合题意；运动员跑步，脚底相对地面有向后运动的趋势，因此地面给人有向前的静摩擦力，所以C中有摩擦力，不满足题意；杯子在重力的作用力，相对于手有竖直向下运动的趋势，手给杯子有竖直向上的静摩擦力，D不满足题意。
2．关于摩擦力的下列说法中正确的是( D )
A．相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力
B．只有静止的物体才可能受到静摩擦力，只有运动的物体才有可能受到滑动摩擦力
C．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定受到摩擦力作用
D．摩擦力可以是阻力也可以是动力
解析：相互挤压的粗糙物体间不一定产生摩擦力，只有相互挤压的粗糙物体间，存在相对运动或相对运动趋势时才有摩擦力，故A错误；只有相对静止的物体才可能受到静摩擦力，只有相对运动的物体才有可能受到滑动摩擦力，故B错误；一个物体在另一个物体表面滑动时，如果接触面粗糙，而又有弹力时才一定有摩擦力，故C错误；摩擦力可以是阻力也可以是动力，比如物体轻轻放在水平运动的传送带上受到的摩擦力就是动力，故D正确。
3．用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除。对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是( C )
A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉
B．可以帮助人握紧拖把
C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力
D．没有任何作用
解析：滑动摩擦力与正压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，正压力越大，摩擦力越大。拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加正压力从而达到增大拖把与地面之间的摩擦力的目的，选项C正确，A、B、D错误，故选C。
4．(2021·全国高一期末)在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是( A )
A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦
B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦
C．两者都是减小摩擦
D．两者都是增大摩擦
解析：镁粉是比较粗糙的，抹在手上，增大了手和单杠接触面的粗糙程度，从而增大摩擦；手握单杠不能太紧，是通过减小压力来减小摩擦的；故前者是增大摩擦，后者是减小摩擦。故选A。
5．(2021·浙江杭州市高一期末)图示为某同学课桌上整齐摆放的一堆书，中间夹了一本物理课本，其他书对物理课本的压力为10 N，已知书与书之间的动摩擦因数为0.25，为了将物理课本水平抽出，该同学提供的拉力至少为( B )
A．2.5N B．5 N
C．10 N D．15 N
解析：由于物理课本两面都受到摩擦力，则该同学提供的拉力至少为F＝2f＝2μN＝2×0.25×10 N＝5 N，B正确，ACD错误。
6．(多选)2021·大庆高一月考)如图所示，人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是( AC )
A．人受到的摩擦力的方向是向上的
B．人受到的摩擦力的方向是向下的
C．若手握旗杆的力增加，人受到摩擦力仍保持不变
D．手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大
解析：人握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力方向向上，故A正确，B错误；由于人是匀速运动的，人竖直方向受到重力和摩擦力，由二力平衡条件分析得知，人受到的摩擦力等于人的重力，保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受到摩擦力增大，故C正确，D错误。
7．(多选)2021·北京航空航天大学附中高一月考)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是( ABC )
A．木块开始运动前，摩擦力逐渐增大
B．当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
C．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
解析：木块开始运动前，拉力与摩擦力平衡，拉力逐渐增大，则摩擦力逐渐增大，A正确，D错误；当摩擦力增大到最大静摩擦力，木块开始移动，静摩擦力变成滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，所以拉力会突然变小，B正确，C正确。
8．(多选)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( BC )
A．木块受到的最大摩擦力为0.7N
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Fm，因此可知，最大静摩擦力范围0.6N≤Fm<0.7N，故A错误，B正确；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正确，D错误。
二、非选择题(共12分)
9．(12分)2020·永春华侨高一期中)如图甲所示，一静止在水平面上的物体，质量为2 kg，在水平弹簧作用下，2 s末开始缓慢滑动，此时弹簧伸长了6 cm。弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。求：
(1)t＝1 s时物体受到的摩擦力大小。
(2)弹簧的劲度系数。
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
答案：(1)3 N (2)100 N/m (3)0.3
解析：(1)由图像可得1 s时物体受的静摩擦力是3 N；
(2)匀速运动时弹簧拉力是6 N，由Ff＝kx，得k＝100 N/m；
(3)物体对地面的正压力是20 N，物体滑动时的摩擦力是6 N，由Ff＝μFN，解得μ＝0.3。
eq \f( 等级考训练,15分钟·满分40分)
一、选择题(本题共3小题，每题6分，共18分)
1．(2021·江西南昌市南昌二中高一期末)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( C )
A．2μmg B．4μmg
C．5μmg D．eq \f(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＝Ff1＋Ff2＋Ff3＋Ff4＝μ·eq \f(mg,2)＋μ·2eq \f(mg,2)＋μ·3eq \f(mg,2)＋μ·4eq \f(mg,2)＝5μmg，故选C。
2．(多选)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( 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。
3．(多选)2020·成都高一期中)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100 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为900 g的书，当按钮压缩量为3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( AD )
A．笔内小弹簧的劲度系数是500 N/m
B．笔内小弹簧的劲度系数是50 N/m
C．书与桌面间的动摩擦因数大小是0.02
D．书与桌面间的动摩擦因数大小是0.2
解析：由于砝码处于静止，则kΔx＝mg，所以有：k＝eq \f(mg,Δx)＝eq \f(100×10－3×10,2×10－3)N/m＝500 N/m，故A正确，B错误；要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm2g，代入数据解得：μ＝0.2，故D正确，C错误。
二、非选择题(共22分)
4．(10分)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10 N，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6 N的水平推力F，请在图(b)中画出A所受的摩擦力FA随水平推力F变化的图线。
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FA＝F。当F>2.5N后，FA变成滑动摩擦力，其大小为FA＝μF N＝μG＝0.2×10 N＝2 N。
5．(12分)“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17 m/s以上，甚至在60 m/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22 m/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164 N。假设这个人重60 kg，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取10 N/kg)
(1)当风速达到22 m/s时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15 m/s时，吹在人身上的水平风力达到76 N，站在地上的人受的摩擦力多大？
(3)当风速达到25 m/s时，吹在人身上的水平风力达到 212 N，站在地面的人受的摩擦力多大？
答案：(1)能被吹动 (2)76 N (3)156 N
解析：(1)人和地面之间的压力为N＝mg＝600 N
人和地面之间的最大静摩擦力为f＝μFN＝156 N
因为F>Ff，所以人能被吹走，
(2)当风力F1＝76 N时，由于F1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Ff1＝F1＝76 N
(3)当风力F2＝212 N时，由于F2>Ff
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Ff2＝Ff
摩擦力大小为Ff2＝Ff＝μFN＝156 N
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.4
2
静止
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)
1．(2021·浙江高一月考)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是( B )
A．传送带运送货物
B．竖直上升电梯中的乘客
C．运动员跑步
D．用手拿住杯子
解析：图中传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，故A不满足题意；乘客在竖直上升的电梯中，和电梯间没有相对运动和相对运动趋势，不满足摩擦力产生的条件，故B中没有利用摩擦力，符合题意；运动员跑步，脚底相对地面有向后运动的趋势，因此地面给人有向前的静摩擦力，所以C中有摩擦力，不满足题意；杯子在重力的作用力，相对于手有竖直向下运动的趋势，手给杯子有竖直向上的静摩擦力，D不满足题意。
2．关于摩擦力的下列说法中正确的是( D )
A．相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力
B．只有静止的物体才可能受到静摩擦力，只有运动的物体才有可能受到滑动摩擦力
C．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定受到摩擦力作用
D．摩擦力可以是阻力也可以是动力
解析：相互挤压的粗糙物体间不一定产生摩擦力，只有相互挤压的粗糙物体间，存在相对运动或相对运动趋势时才有摩擦力，故A错误；只有相对静止的物体才可能受到静摩擦力，只有相对运动的物体才有可能受到滑动摩擦力，故B错误；一个物体在另一个物体表面滑动时，如果接触面粗糙，而又有弹力时才一定有摩擦力，故C错误；摩擦力可以是阻力也可以是动力，比如物体轻轻放在水平运动的传送带上受到的摩擦力就是动力，故D正确。
3．用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除。对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是( C )
A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉
B．可以帮助人握紧拖把
C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力
D．没有任何作用
解析：滑动摩擦力与正压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，正压力越大，摩擦力越大。拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加正压力从而达到增大拖把与地面之间的摩擦力的目的，选项C正确，A、B、D错误，故选C。
4．(2021·全国高一期末)在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是( A )
A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦
B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦
C．两者都是减小摩擦
D．两者都是增大摩擦
解析：镁粉是比较粗糙的，抹在手上，增大了手和单杠接触面的粗糙程度，从而增大摩擦；手握单杠不能太紧，是通过减小压力来减小摩擦的；故前者是增大摩擦，后者是减小摩擦。故选A。
5．(2021·浙江杭州市高一期末)图示为某同学课桌上整齐摆放的一堆书，中间夹了一本物理课本，其他书对物理课本的压力为10 N，已知书与书之间的动摩擦因数为0.25，为了将物理课本水平抽出，该同学提供的拉力至少为( B )
A．2.5N B．5 N
C．10 N D．15 N
解析：由于物理课本两面都受到摩擦力，则该同学提供的拉力至少为F＝2f＝2μN＝2×0.25×10 N＝5 N，B正确，ACD错误。
6．(多选)2021·大庆高一月考)如图所示，人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是( AC )
A．人受到的摩擦力的方向是向上的
B．人受到的摩擦力的方向是向下的
C．若手握旗杆的力增加，人受到摩擦力仍保持不变
D．手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大
解析：人握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力方向向上，故A正确，B错误；由于人是匀速运动的，人竖直方向受到重力和摩擦力，由二力平衡条件分析得知，人受到的摩擦力等于人的重力，保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受到摩擦力增大，故C正确，D错误。
7．(多选)2021·北京航空航天大学附中高一月考)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是( ABC )
A．木块开始运动前，摩擦力逐渐增大
B．当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
C．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D．木块开始运动前，拉力小于摩擦力
解析：木块开始运动前，拉力与摩擦力平衡，拉力逐渐增大，则摩擦力逐渐增大，A正确，D错误；当摩擦力增大到最大静摩擦力，木块开始移动，静摩擦力变成滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，所以拉力会突然变小，B正确，C正确。
8．(多选)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( BC )
A．木块受到的最大摩擦力为0.7N
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Fm，因此可知，最大静摩擦力范围0.6N≤Fm<0.7N，故A错误，B正确；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正确，D错误。
二、非选择题(共12分)
9．(12分)2020·永春华侨高一期中)如图甲所示，一静止在水平面上的物体，质量为2 kg，在水平弹簧作用下，2 s末开始缓慢滑动，此时弹簧伸长了6 cm。弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。求：
(1)t＝1 s时物体受到的摩擦力大小。
(2)弹簧的劲度系数。
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
答案：(1)3 N (2)100 N/m (3)0.3
解析：(1)由图像可得1 s时物体受的静摩擦力是3 N；
(2)匀速运动时弹簧拉力是6 N，由Ff＝kx，得k＝100 N/m；
(3)物体对地面的正压力是20 N，物体滑动时的摩擦力是6 N，由Ff＝μFN，解得μ＝0.3。
eq \f( 等级考训练,15分钟·满分40分)
一、选择题(本题共3小题，每题6分，共18分)
1．(2021·江西南昌市南昌二中高一期末)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( C )
A．2μmg B．4μmg
C．5μmg D．eq \f(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＝Ff1＋Ff2＋Ff3＋Ff4＝μ·eq \f(mg,2)＋μ·2eq \f(mg,2)＋μ·3eq \f(mg,2)＋μ·4eq \f(mg,2)＝5μmg，故选C。
2．(多选)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( 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。
3．(多选)2020·成都高一期中)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100 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为900 g的书，当按钮压缩量为3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( AD )
A．笔内小弹簧的劲度系数是500 N/m
B．笔内小弹簧的劲度系数是50 N/m
C．书与桌面间的动摩擦因数大小是0.02
D．书与桌面间的动摩擦因数大小是0.2
解析：由于砝码处于静止，则kΔx＝mg，所以有：k＝eq \f(mg,Δx)＝eq \f(100×10－3×10,2×10－3)N/m＝500 N/m，故A正确，B错误；要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm2g，代入数据解得：μ＝0.2，故D正确，C错误。
二、非选择题(共22分)
4．(10分)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10 N，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6 N的水平推力F，请在图(b)中画出A所受的摩擦力FA随水平推力F变化的图线。
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FA＝F。当F>2.5N后，FA变成滑动摩擦力，其大小为FA＝μF N＝μG＝0.2×10 N＝2 N。
5．(12分)“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17 m/s以上，甚至在60 m/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22 m/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164 N。假设这个人重60 kg，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取10 N/kg)
(1)当风速达到22 m/s时，人能不能被吹动？
(2)当风速达到15 m/s时，吹在人身上的水平风力达到76 N，站在地上的人受的摩擦力多大？
(3)当风速达到25 m/s时，吹在人身上的水平风力达到 212 N，站在地面的人受的摩擦力多大？
答案：(1)能被吹动 (2)76 N (3)156 N
解析：(1)人和地面之间的压力为N＝mg＝600 N
人和地面之间的最大静摩擦力为f＝μFN＝156 N
因为F>Ff，所以人能被吹走，
(2)当风力F1＝76 N时，由于F1
其大小为Ff1＝F1＝76 N
(3)当风力F2＝212 N时，由于F2>Ff
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Ff2＝Ff
摩擦力大小为Ff2＝Ff＝μFN＝156 N
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数(N)
1
静止
0.4
2
静止
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
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