沪科版 (2019)必修 第一册3.3 摩擦力精练

【精品】3.3摩擦力-1优质练习

一．填空题

1．
如图所示，在墙角有一根质量为m的均匀绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点，测得AC=2BC，且绳在B端附近的切线与墙壁夹角为α，已知重力加速度为g，则绳在A处的张力是____________，在最低点C处的张力是_____________。

2．
动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力______.

3．
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；

4．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。

5．
如图所示（不计滑轮的重力和摩擦），人重600N，平板重200N，如果人要拉住木板使人与木板都悬挂在空中，他必须用力___________ ,此时底板对人的支持力为__________

6．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，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同），则由表分析可知木块受到的滑动摩擦力为______牛，在这五次实验中，木块受到摩擦力大小有_____次是相同的。

7．定义：相互接触的两个物体之间只有______，而没有______时，这时的摩擦力叫作静摩擦力．

8．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在______与最大静摩擦力______之间，即______.

9．质量为75kg的木箱静止于水平地面上。用350N的水平推力恰好能使木箱匀速前进，那么，用450N的水平推力推木箱时，地面对木箱的摩擦力是_________N，如果用250N的水平推力推静止的木箱，则木箱受到的摩擦力是__________N。

10．
运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f1和f2，那么f1向_____,，f2向_____，(向上．向下)，f1_____f2（等于．大于．小于）

11．
一个置于水平面上的物体，受到的重力为G，当用力F竖直向下压它，它对地面的压力等于________.

12．用10 N的水平力拉着重50 N的物块在水平地面匀速直线运动，则水平地面对物块的摩擦力大小为____N，物块与水平地面间最大静摩擦力不小于______N，物块与水平地面间的动摩擦因数为______。

13．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___

14．
光滑直角三角形支架处于竖直平面内，AC边垂直于水平面，∠B=θ.质量均为m的两环用轻线连接套在AC和AB边上，则平衡时AB杆对环N的支持力为_______。

15．
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＝___________。

16．
重为G的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，AC=AB；滑轮与绳重力不计．则B点处绳子的拉力的大小是________N；轴对定滑轮M的作用力大小是________N ．

17．
如图,用一水平力F将铁块压在竖直墙面上,此时铁块恰能保持静止。现增大水平力F,则关于铁块对墙面的压力FN________（选填“增大”，“变小”或“不变”），铁块受墙面的摩擦力Ff_______（选填“增大”，“变小”或“不变”）

18．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，弹簧测力计的示数从0逐渐增大。

(1)弹簧测力计的拉力增大到一定值之前，木块都处于静止状态，则木块所受静摩擦力______拉力（填等于．大于．或小于）；

(2)在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，移动后拉力会变小。纸团会停在最大拉力处，则这个最大拉力______滑动摩擦力（填等于．大于．或小于）。

参考答案与试题解析

1．【答案】   

【解析】对CB段受力分析，受重力．墙壁的拉力．AC绳子对其向左的拉力，如图所示

根据平衡条件有：FBcosα＝mg；FBsinα=T
联立解得：T=mgtanα；

再对AC绳子受力分析，受重力．BC绳子对其向右的拉力，墙壁的拉力，如图所示

根据平衡条件有：  

点睛：本题关键灵活地选择研究对象，然后运用平衡条件列式求解，注意绳子的张力方向沿绳子的切线方向，最低点的张力方向水平．

2．【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.

3．【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。

4．【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。

5．【答案】200N 400N

【解析】

【详解】

对人和平板整体受力分析，受重力和三根绳子的拉力，设人拉绳的力为F，根据平衡条件，有：2F+F+F =（M+m）g
4F=（M+m）g
解得：F=0.25（M+m）g=200N，故人的拉力为200N；
再对人受力分析，受重力．支持力和拉力，根据平衡条件和牛顿第三定律可得人对平台的压力等于重力减去绳子对人的拉力，为600-200N=400N；

【点睛】

本题关键对人与滑轮整体受力分析，然后根据平衡条件列式求解；如果对人和平板分别受力分析，同样可以根据平衡条件求解出绳子的拉力，但要使问题复杂化．

6．【答案】0.6    4   

【解析】【来源】上海市浦东新区华东师大二附中2019-2020学年高一（上）期中物理试题

[1]由表中数据分析可知，当拉力为0.6N时木块做匀速直线运动，可知此时弹簧秤的拉力等于滑动摩擦力，即木块受到的滑动摩擦力为0.6N；

[2]在这五次实验中，木块受到摩擦力大小有4次是相同的，即第1．3．4．5次实验，受到的都是滑动摩擦力。

7．【答案】相对运动的趋势    相对运动   

【解析】

略

8．【答案】0    Fmax    0<F≤Fmax   

【解析】

略

9．【答案】350    250   

【解析】

[1] [2]由题可知，物体受到的滑动摩擦力为350N，因此用450N的水平推力推木箱时，木箱加速前进，所受到的摩擦力为350N；当用250N的力推木箱时，木箱静止不动，此时木箱受力平衡，所受摩擦力大小等于推力大小250N。

10．【答案】向上向上等于

【解析】

【详解】

运动员匀速攀上过程受力平衡，竖直方向受到重力G和静摩擦力f1，由于重力向下，根据二力平衡，静摩擦力f1一定向上，大小等于重力G；运动员匀速下滑过程受力平衡，竖直方向受到重力G和滑动摩擦力f1，由于重力向下，根据二力平衡，滑动摩擦力f1一定向上，大小等于重力G；则f1=f2.

【点睛】

此题关键是受力分析，运动员匀速攀上和匀速下滑过程都是受力平衡，竖直方向都受到重力和摩擦力，由于重力向下，根据二力平衡，摩擦力一定向上，大小等于重力．

11．【答案】G+F

【解析】

【详解】

对物体受力分析可知，物体受重力．支持力及压力的作用而处于静止状态；则在竖直方向合力为零；则支持力为：FN=G+F；

则由牛顿第三定律可知，它对地面的压力为G+F；

【点睛】

本题考查共点力的平衡条件，要注意明确物体没有动，则竖直方向合力为零．

12．【答案】10    10    0.2   

【解析】

[1]当物块匀速运动时，物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，故摩擦力

f=F=10N

[2]最大静摩擦力不小于滑动摩擦力，所以物块与水平地面间最大静摩擦力不小于10N；

[3]根据滑动摩擦力公式

可得

13．【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

14．【答案】

【解析】

【分析】

将两环看成一个整体，其重心在细线的中点，分析整体所受的外力，作出力图，根据平衡条件求解AB杆对环N的支持力．

【详解】

将两环看成一个整体，其重心在细线的中点，整体受到总重力2mg，AC杆的支持力N1和AB杆的支持力N2，如图所示，由平衡条件得:

N2cosθ=2mg
得：N2=

【点睛】

本题采用整体法，由于不需要分析内力，将问题变得简单方便，也可以运用隔离法进行分析求解．

15．【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＝。

16．【答案】   

【解析】

【详解】

杆处于力矩平衡状态，设绳子的拉力为F，杆长为L，则由力矩平衡条件可知：；
解得：F=；

滑轮受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡，即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力的合力相等，则由力的平行四边形可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力：
由几何关系可知：；

【点睛】

本题应注意以下几点：（1）同一根绳中的各个点上的拉力都是相同的，方向均指向绳收缩的方向；（2）注意几何关系的应用，本题中可通过作辅助线的方式得到直角三角形，从而求得合力F′；（3）注意掌握力臂的求法，在图中要作出力臂的示意图，并能利用几何关系正确求出力臂．

17．【答案】  增大  不变

【解析】木块对墙压力FN与水平外力F时作用力与反作用力关系为FN=F，所以增大水平力F，铁块对墙面的压力FN也增大；木块受到的重力与墙对木块的静摩擦力Ff是一对平衡力：mg=Ff，因为重力不变所以铁块受墙面的摩擦力Ff不变。

18．【答案】等于    大于   

【解析】

（1）[1] 在水平方向上受拉力和摩擦力作用，木块都处于静止状态，则木块所受静摩擦力等于拉力。

（2）[2] 当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力，而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以这个最大拉力大于滑动摩擦力。