高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.3 摩擦力课后作业题

【名师】3.3摩擦力-1随堂练习

一．填空题

1．如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10m/s2，木箱所受的最大静摩擦力为___________N，木箱与地面间的动摩擦因数为___________。

2．
如图所示，物块A．B．C叠放在水平桌面上，Fb=5N，Fc=10N的力分别作用于物体B．C上，A．B．C仍保持静止。以分别表示A与B．B与C．C与桌面间的静摩擦力的大小，则=_________N， =_________N， =_________N；

3．重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax＝___________N。木箱从原地移动后，用38N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。则木箱与地面的动摩擦因数μ＝___________。

4．
用弹簧秤称一物体的重力时，读数为7.5N.把这个物体放在倾斜角=37°的斜面上，用同样的弹簧秤平行于斜面拉着物体向上做匀度运动时，弹簧秤的读数为6N,斜面对物体的支持力大小等于___N，摩擦力大小等于____N,物体与斜面之间的动摩擦因数等于___________(取=0.6，370=0.8)

5．摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与______或______的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反。

6．
如图,在天花板上A点用长为L的轻细绳悬挂细质量为M的小球搭在半径为R的光滑半圆球上, 半圆球的球心位于A点的正下方, 半圆球顶与A点的距离为h，则绳对小球的拉力为__________，小球所受的支持力为__________.

7．用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数，有如图所示的两种装置。

（1）为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中哪一种需要木块A做匀速运动？______（填“甲”或“乙”）

（2）若木块A做匀速运动，且地面粗糙，甲图中A．B间摩擦力______拉力？（填“大于”．“等于”或“小于”）

（3）若A．B的重力分别为100N和150N，木块A运动时，甲图中弹簧测力计读数为60N，则A．B间的动摩擦因数=______；

8．
动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力______.

9．
一个重为G的物体，用绳悬挂，开始时在竖直位置处于平衡。如果再对物体施加一个大小一定的作用力F（F＜G），使物体在某一位置重新处于平衡，如图所示。若不计悬线质量，则悬线与竖直方向的最大夹角θ的正弦值sinθ＝___________。

10．
AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，通过改变BC绳的方向使物体达到平衡，则θ角的取值范围__________；θ在0~900的范围内，BC绳上拉力的最大值和最小值_______；________。

11．已知木箱重力为200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为______ N；当用20 N水平外力推木箱没有推动时，木箱受到的摩擦力大小为________ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两木箱一起以15 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N.

12．
B．C两个小球均重G，用细线悬挂而静止于A．D两点。则AB细线的拉力___________，CD细线的拉力__________细线BC与竖直方向的夹角是___________。

13．如图在水平桌面上放一个重为的木块A，A木块与桌面间的动摩擦因数，在木块A上加一块重为的木块B，B与A之间的动摩擦因数，那么当A．B两木块一起沿桌面匀速运动时，对A的水平拉力F应为_____N，此时B所受的摩擦力_____N。

14．
如图所示，两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1∶m2为_______

15．对摩擦力的理解

（1）静摩擦力：受静摩擦力的物体_______静止，只是两物体接触面保持_______。

例如：在倾斜传送带上匀速传送的物体，虽然运动，但受静摩擦力。（如图）

（2）滑动摩擦力：受滑动摩擦力的物体______运动，而是两物体发生______。

例如：把A物体抽出来，B物体受到了滑动摩擦力却没有运动。（如图）

16．画出图中各个静止的球体A所受的弹力的示意图，各个接触面和点均光滑：

甲.____，乙. ____，丙. ____，丁. ____。

17．一辆小车静止在水平面上，车厢顶部用一根细线竖直悬挂一个小球，小球处于静止状态，则小球受到个________力的作用，小球所受的合力等于________。

18．重力为20kg的物体静止在水平桌面上，当施加在该物体上的水平推力增加到30N时开始滑动，接着以20N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动，该物体受到的最大静摩擦力为___，物体与桌面的动摩擦因数___

参考答案与试题解析

1．【答案】21    0.4   

【解析】【来源】上海市普陀区晋元高级中学2020-2021学年高一（上）12月素养测评物理试题

[1]由图可知，木箱所受的最大静摩擦力为21N；

[2]木箱与地面间的滑动摩擦力为20N，则动摩擦因数

2．【答案】  0  5  5

【解析】以a为研究对象，根据平衡条件得到：b对a的静摩擦力大小；

以ab整体为研究对象，根据平衡条件得到： ；

以abc三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得： ，方向水平向左；

所以

【点睛】以a为研究对象，根据平衡条件求出b对a的静摩擦力大小．以ab整体为研究对象，求解c对b的静摩擦力大小．以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件求解桌面对c的静摩擦力大小。

3．【答案】40    0.38   

【解析】

[1]根据题意可知，当要用40N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为40N；
[2]用38N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力

f=38N

木箱对地面的压力大小等于重力，即

FN=G=100N

所以动摩擦因数为

4．【答案】  6  1.5  0.25

【解析】当用弹簧秤称物块时根据平衡条件可得，当用弹簧秤拉着物块沿着斜面匀速上滑过程中，受力如图所示：

根据平衡条件可得：①，②，代入得：③，④，由③④可得：，则 ．

5．【答案】相对运动    相对运动趋势   

【解析】

[1]根据滑动摩擦力方向的定义，滑动摩擦力的方向总是跟相对运动方向相反；

[2]根据静摩擦力方向的定义，静摩擦力的方向总是跟相对运动趋势方向相反。

6．【答案】   

【解析】①对小球进行受力分析,小球受重力．半球面对小球的弹力和绳对小球的拉力,小球受力平衡,即小球受重力．支持力和绳拉力的合力为0.如图,作出小球的受力示意图.

因为小球所受合力为零,故半球对小球的弹力N和绳对小球A的拉力T的合力与重力mg大小相等,方向相反,根据三角形相似得:
 
计算得出: , ,
综上所述本题答案是： ；  

7．【答案】    ①. 乙    ②. 小于    ③. 0.4

【解析】

【详解】（1）[1]甲装置中，弹簧测力计与B都相对地面静止，此时无论A是否做匀速运动，弹簧测力计的示数都等于B所受滑动摩擦力的大小；乙装置中，弹簧测力计与A相连，只有当A做匀速运动时，弹簧测力计的示数才等于A所受滑动摩擦力的大小。故填乙。

（2）[2]若木块A做匀速运动，且地面粗糙，则甲图中的大小等于A所受B和地面的摩擦力大小之和，所以此时A．B间摩擦力小于拉力。

（3）[3]木块A运动时，甲图中弹簧测力计读数为60N，此时A．B间滑动摩擦力大小为

所以A．B间的动摩擦因数为

8．【答案】越大

【解析】

【详解】

根据Ff=μFN可知，动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大.

9．【答案】sinθ＝

【解析】物体在某一位置重新处于平衡时受三个力：重力G．绳的拉力T和作用力F，如图所示：

三力构成封闭的矢量三角形，如右图。因F的大小一定，所以当作用力F和绳的拉力T垂直时悬线与竖直方向的最大夹角θ最大，最大夹角θ的正弦值sinθ＝。

10．【答案】00≤θ<1200mgmg

【解析】

【分析】

（1）物体要能达到平衡，两绳的拉力的合力必须与重力平衡，方向竖直向上．当BC绳竖直时，AC绳拉力为零，物体可以平衡；当θ小于120°时，两绳拉力的合力能与重力平衡．根据平衡条件确定出θ角的最小值和最大值，再求出θ的取值范围．
（2）根据作图法确定BC绳上拉力达到最大和最小的条件，再由平衡条件求解．

【详解】

（1）改变BC绳的方向时，AC绳的拉力TA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向均保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为0°，此时TA=0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上．所以θ角的取值范围是0°≤θ＜120°．

（2）θ在0～90°的范围内，由图知，当θ=90°时，TB最大，TB＝mgtan60°＝mg．当两绳垂直，即θ=30°时，TB最小，TB＝mgsin60°＝mg

【点睛】

本题关键是通过作图法确定极值条件，也可以记住BC拉力最小的条件：当一个分力方向一定，两个力的合力一定，则当另一个分力与这个分力垂直时有最小值．

11．【答案】40    20    80   

【解析】

略

12．【答案】 G60o

【解析】

【分析】

（1）对整体分析，运用共点力平衡，通过正交分解求出AB．CD两根绳子的拉力．
（2）隔离对C球分析，根据共点力平衡求出细线BC与竖直方向的夹角．

【详解】

对整体分析，运用正交分解得：FAB=2Gcos30°=G
FCD=2Gcos60°=G

对C球受力分析得：FBCsinθ=Gsin60°
Gcos60°+FBCcosθ=G
所以θ=60°

13．【答案】12N    零   

【解析】

解：[1] 当A．B两木块一起沿桌面匀速运动时，两个木块均处于平衡状态，受力的合力均是零，对A受力分析：A受重力．B木块压力．拉力F．地面对A木块的滑动摩擦力．因此对A的水平拉力

F=μA（GA+GB）=0.4×（20+10）N=12N

[2] 由于A．B两木块没有相对滑动，也没有相对滑动的趋势，所以两木块之间没有摩擦力。所以B所受的摩擦力是零。

14．【答案】1:1

【解析】设绳中张力为F，对m2有2Fcos 60°=m2g，对m1有Fsin 30°=m1gsin 30°，两式联立解得F=m1g=m2g，则m1：m2=1：1，故A正确，BCD错误；

故选A。

15．【答案】不一定    相对静止    不一定    相对滑动   

【解析】

略

16．【答案】               

【解析】【来源】宁夏回族自治区2018年7月普通高中学业水平测试物理试题

【详解】

第一空.小球受到地面竖直向上的弹力；左边的棱对球无弹力；如图：

第二空. 小球受到两侧的棱对小球的支持力，方向通过球心，如图：

第三空. 小球受到地面竖直向上的弹力；上面的斜面对球无弹力；如图：

第四空. 小球受到半球的支持力，方向通过半球和小球的球心斜向上，以及绳子的拉力，如图：

17．【答案】2    0   

【解析】

【详解】

[1][2] 小球处于静止状态，则小球受到重力和细线的拉力2个力作用，小球所受的合力为0

18．【答案】30    0.1   

【解析】【来源】上海市进才中学2019-2020学年高一（上)期中物理试题

【分析】

【详解】

[1]．当水平推力增加到30N时开始滑动，可知该物体受到的最大静摩擦力为30N；

[2]．物体与桌面的动摩擦力因数