必修 第一册2 摩擦力同步训练题

3.2摩擦力

【基础题组】

考点一 对滑动摩擦力的理解

1.[多选]如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　)

A．若v1＞v2，则B所受的滑动摩擦力水平向左

B．若v1＞v2，则B所受的滑动摩擦力水平向右

C．若v1＜v2，则B所受的滑动摩擦力水平向左

D．若v1＜v2，则B所受的滑动摩擦力水平向右

[解析]　BC　若v1＞v2，物块B相对木板A水平向左运动，则B所受的滑动摩擦力水平向右，故选项A错误，选项B正确；若v1＜v2，物块B相对木板A水平向右运动，则B所受的滑动摩擦力水平向左，故选项C正确，选项D错误。

2.[多选]关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．有压力一定有滑动摩擦力

B．有滑动摩擦力一定有压力

C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直

D．只有运动的物体才受滑动摩擦力作用

解析：选BC　由产生滑动摩擦力的条件知，选项A错误，选项B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，选项C正确；静止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但黑板擦是运动的，黑板受黑板擦的滑动摩擦力作用，选项D错误。

3．下列关于滑动摩擦力的认识，正确的是(　　)

A．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此滑动摩擦力是阻力

B．相互接触的两个物体间如果存在相对滑动，则它们之间一定存在相互的滑动摩擦力

C．快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比慢速行驶的自行车在同样条件下急刹车时的摩擦力大

D．滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相同，也可能跟物体的运动方向相反

解析：选D　滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定阻碍物体的运动，它既可作为动力又可作为阻力，其方向可能跟物体的运动方向相同，也可能跟物体的运动方向相反，A错误，D正确；仅根据有相对运动不能判断滑动摩擦力的有无，例如，两物体间的接触面光滑，两物体间就无滑动摩擦力，或者两物体虽接触，接触面也不光滑，但无压力，也无滑动摩擦力，B错误；滑动摩擦力的大小与物体运动的速度和接触面积的大小无关，C错误。

题组二 静摩擦力的有无及方向的判断

4.如图所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向，并说明摩擦力是动力还是阻力。

(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车厢无相对滑动)；

(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；

(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；

(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；

(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱在车上滑动时。

[解析]　(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，木箱将相对于汽车向后滑动，实际上两者无相对滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力，是木箱运动的动力。

(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对于汽车向前滑动，实际木箱没有滑动，说明有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力，是木箱运动的阻力。

(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，也无相对滑动的趋势，木箱与汽车间没有摩擦力。

(4)汽车刹车，木箱相对汽车向前滑动，所以木箱受到向后的滑动摩擦力，是木箱运动的阻力。

(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对汽车向后滑动，所以木箱受到向前的滑动摩擦力，是木箱运动的动力。

[答案]　(1)木箱受到向前的静摩擦力，动力　(2)木箱受到向后的静摩擦力，阻力　(3)木箱与汽车间没有摩擦力　(4)木箱受到向后的滑动摩擦力，阻力　(5)木箱受到向前的滑动摩擦力，动力

5．质量为m的杆AB，处于静止状态，A端用细绳竖直悬挂，B端放在水平地板上，如图所示。下列有关杆B端所受摩擦力的说法中，正确的是(　　)

A．B端受到的静摩擦力方向向右

B．B端受到的静摩擦力方向向左

C．B端受到的静摩擦力沿杆AB斜向下

D．B端不受静摩擦力作用

解析：选D　假设B端和水平地板是光滑的，则杆AB受到竖直向上的支持力、竖直向上的细绳拉力和竖直向下的重力，能够保持静止状态，则B端和水平地板无相对运动趋势，故假设成立，即B端不受静摩擦力作用，D正确。

6．如图所示，A是主动轮，B是从动轮，它们通过不打滑的皮带转动，轮的转动方向如图所示，B轮上带有负载，P、Q分别是两轮边缘上的点，则下列关于P、Q所受摩擦力的判断正确的是(　　)

A．P受到的是静摩擦力，方向向下

B．P受到的是滑动摩擦力，方向向上

C．Q受到的是静摩擦力，方向向上

D．Q受到的是滑动摩擦力，方向向下

解析：选C　P点位置在主动轮的边缘上，轮子带着传送带运动，故传送带相对轮子有向上运动的趋势，但没有相对滑动，故P点受到的是静摩擦力，方向向上，故A、B错误；Q点位置在从动轮边缘上，轮子是在传送带的带动下运动的，没有打滑，故受到的也是静摩擦力，因皮带向上运动，故Q相对于皮带有向下的运动趋势，故Q受到的摩擦力方向向上，故C正确，D错误。

题组三 摩擦力大小的计算

7.质量为3．0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8．0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10．3 N时，木箱做匀速运动(g取9．8 N/kg)。求：

(1)木箱与地面间的动摩擦因数；

(2)木箱在拉力F1的作用下受到的摩擦力的大小；

(3)木箱在12．0 N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小。

[解析]　(1)当拉力F2＝10．3 N时，木箱匀速运动，木箱在水平方向上受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1作用，根据二力平衡的条件有Ff1＝F2＝10．3 N

木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力的大小等于木箱的重力大小，即F压＝mg

根据滑动摩擦力公式Ff＝μF压，则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝

联立解得μ＝＝≈0．35。

(2)当拉力F1＝8．0 N时，木箱静止，木箱在水平方向上受到的静摩擦力F静与F1是一对平衡力，则有F静＝F1＝8．0 N。

(3)当拉力F3＝12．0 N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力。由第(1)问可以知道，Ff3＝Ff1＝10．3 N。

[答案]　(1)0．35　(2)8．0 N　(3)10．3 N

8．重为400 N的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是85 N，动摩擦因数为0．15，如果用90 N的水平力推木箱，则木箱受到的摩擦力大小是(　　)

A．85 N　　  B．80 N

C．60 N　　  D．0

解析：选C　木箱与地面间的最大静摩擦力是85 N，用90 N的水平力推木箱时，90 N大于85 N，木箱要运动，此时受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为Ff＝μFN＝0．15×400 N＝60 N，故C正确，A、B、D错误。

9．在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车的一端连接一根轻绳并跨过光滑的定滑轮系一只空砂桶(调节滑轮可使桌面上部的细绳水平)，整个装置处于静止状态。实验开始时打开传感器，同时缓慢向砂桶里倒入砂子，小车运动起来，立即停止倒砂子，若力传感器采集的图像如图乙所示，则结合该F­t图像，请分析以下问题。(重力加速度g取10 N/kg)

(1)空砂桶的重力为________。

(2)滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小为________。

(3)若已知滑块质量m＝1 kg，则滑块与小车间的动摩擦因数为________。

解析：(1)t＝0时刻，传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由二力平衡可知，其大小为2 N，对车与空砂桶进行受力分析可知空砂桶的重力也等于2 N。

(2)由题图乙可知，t＝5 s时刻摩擦力达到最大值，最大静摩擦力为3．5 N。

(3)由题图乙知滑动摩擦力为3 N，所以μ＝＝＝＝0．3。

答案：(1)2 N　(2)3．5 N　(3)0．3

【能力提升】

1．(多选)(2021·云南玉溪市高一期末)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是(　　)

A．某同学站在体重计上下蹲，会看到自己的重力变小了

B．两个相互接触的物体发生了弹性形变，一定有弹力产生

C．滑动摩擦力一定是物体运动的阻力

D．两接触物体间若有摩擦力，则此接触面间就一定有弹力

解析：人站在体重计上下蹲，体重计示数显示的是人对秤的压力，人的重力不变，选项A错误；由弹力条件可知两个相互接触的物体发生了弹性形变，一定有弹力产生，选项B正确；滑动摩擦力一定与相对运动方向相反，可能是物体运动的阻力，也可能是动力，选项C错误；两物体间若有摩擦力，就一定有弹力，故D正确。

2．(2021·福建漳州市高一期末)如图，将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内，已知书对纸的压力为2 N，书所受的重力为3 N。若用F＝0.6N的水平拉力拉纸，刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为(　B　)

A．0.1　 　  B．0.15　　

C．0.2　 　  D．0.3

解析：已知书对纸的压力为FN＝2 N，对纸受力分析，纸的两面均有受到摩擦力，由平衡条件可得Ff＝2μFN，代入数据可解得μ＝0.15，B正确。

3．(多选)(2021·福建三明市高一期末)如图一女孩在健身器材上爬杆玩耍，女孩(　　)

A．抱住竖直杆不动时，抱得越紧所受摩擦力越大

B．抱住竖直杆不动时，抱得越紧二者间的最大静摩擦力越大

C．缓慢下滑过程中受到的摩擦力方向是向下的

D．缓慢向上攀爬过程中受到的摩擦力方向是向上的

解析：当女孩抱住竖直杆不动时，女孩处于平衡状态，女孩受到的重力与静摩擦力大小相等，抱得越紧女孩受到的静摩擦力大小不变，但是二者之间的弹力增大，导致最大静摩擦力增大，故A错误，B正确；女孩缓慢下滑过程中受到的摩擦力方向与相对运动方向相反，方向竖直向上，故C错；女孩缓慢上爬的过程中，手相对于杆有向下运动的趋势，则此过程中女孩受到的静摩擦力方向向上，故D正确。

4．(2021·宁夏银川市银川一中高一期末)如图所示，用弹簧秤水平拉桌面上质量为5.0kg的物块，当物块在水平桌面上匀速运动时，弹簧秤的示数为10 N。求：

(1)物块受到的滑动摩擦力大小；

(2)物块与桌面之间的动摩擦因数μ的大小。

答案：(1)10 N　(2)0.2

解析：(1)当物块在水平桌面上匀速运动时，弹簧秤的拉力与摩擦力平衡，则物块受到的滑动摩擦力大小为Ff＝F＝10 N

(2)根据Ff＝μFN＝μmg

可得μ＝＝＝0.2