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高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.3 摩擦力学案设计
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这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.3 摩擦力学案设计，共10页。学案主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．下列的叙述中，正确的是（ ）
A．摩擦力方向可能与运动方向垂直B．形状规则的物体重心位置在几何中心
C．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力
2．木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力的方向向左B．木块A所受摩擦力大小是12.5N
C．木块B所受摩擦力大小是11ND．木块B所受摩擦力大小是15N
3．钢球A静止于水平面C与固定于C的挡板B间，试分析球A与水平面C和挡板B间的摩擦力情况（ ）
A．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间有摩擦力
B．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间有摩擦力
C．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间无摩擦力
D．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间无摩擦力
4．如图所示，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯（均与扶梯保持相对静止），此时两电梯均匀速向上运转，则（ ）
A．甲受到三个力的作用
B．甲受到的摩擦力水平向左
C．乙受到两个力的作用
D．乙受到的摩擦力沿斜面向上
5．如图所示，质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行，木板静止，它的质量为M＝3m，木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为（ ）
A．μmg B．2μmgC．3μmgD．4μmg
二、多选题(共0分)
6．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到向左的力F1＝8N和向右的力F2＝3N作用，而处于静止状态，如图。则正确的是（ ）
A．若撤去F1，物体所受合力不为零
B．若撤去F1，物体所受摩擦力为3N
C．若撤去F2，物体所受摩擦力一定为8N
D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，则物体仍保持静止
7．重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，木箱从原地移动以后，用30N的水推力就可以使木箱匀速滑动。下列说法正确的是（ ）
A．木箱与地板的最大静摩擦力为35N
B．木箱与地板间的动摩擦因数0.3
C．若用30N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30N
D．若用20N的水平推力推运动的木箱，木箱所受的摩擦力是20N
8．如图所示，五个完全一样的物块整齐叠放在水平地面上，各接触面水平且动摩擦因数都一样，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。最下面的物块左端与地面P点重合。现在给中间的物块施加一个水平向右的恒力F，F作用一段时间后，五个物块的位置情况可能为（ ）
A．B．
C．D．
9．如图所示，重为G＝100 N的物体在沿斜面向上的力F＝30 N的作用下静止于倾角θ＝30°的斜面上，当F发生下列变化时，物体仍静止。关于摩擦力的变化情况判断正确的是（ ）
A．当F变为40 N时，摩擦力为40 N，方向沿斜面向上
B．当F变为50 N时，摩擦力为0
C．当F变为60 N时，摩擦力为10 N，方向沿斜面向下
D．当F从30 N逐渐变为60 N的过程中，摩擦力一直在减小
三、解答题(共0分)
10．如图所示，一根质量不计弹簧自由长度为20cm，一端固定于质量的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至22cm时，物体恰好匀速运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，弹簧在弹性限度内）
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）若将弹簧拉长至21cm时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？
（3）若将弹簧拉长至23cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？
（4）若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？
11．如图所示，一质量不计的弹簧原长为，一端固定于质量的物体上，另一端施一水平拉力F。（）
（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大；
（2）若将弹簧拉长到时，物体所受到的摩擦力大小为多少。
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．摩擦力方向可能与运动方向垂直 ，比如手竖直握一个瓶子，让瓶子随手做水平运动，故A正确；
B．只有质量分布均匀，形状规则的物体重心位置才在几何中心，故B错误；
C．滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，而不一定阻碍物体运动，故C错误；
D．静止的物体可能有相对运动，可能受到滑动摩擦力，故D错误。
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A受到的最大静摩擦为
B受到的最大静摩擦为
此时弹簧的弹力为
弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A受到的摩擦力大小为8N，方向向右，B受到的摩摩擦力也是8N，方向向左，当与水平方向成60°的拉力
作用在木块B上，假设物体B仍静止，则B受到的摩擦力为11N，此时小于最大静摩擦，则B仍然静止，摩擦力方向向左，施加F后，弹簧的形变量不变，则A受力情况不变，A受到的摩擦力大小仍为8N，方向向右，C正确。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
因为挡板B固定于水平面C上，故B与A只接触没有挤压 ，故AB之间没有弹力，则球A与挡板B间没有摩擦力，且A水平面C间没有运动趋势，所以球与水平面C间也没有摩擦力。
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
AB．甲在匀速运动过程中相对扶梯没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力作用，仅受到重力和支持力两个力作用，故AB错误；
CD．乙有沿斜面向下运动的趋势，将受到沿斜面向上的摩擦力，除此之外乙还受到重力和扶梯的支持力，共三个力作用，故C错误，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
对小滑块受力分析，受重力mg、长木板的支持力FN和向右的滑动摩擦力f1，即
f1=μFN
因为
FN=mg
故
f1=μmg
再对长木板受力分析，受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向左的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力FN′和向右的静摩擦力f2，根据共点力平衡条件可得
f1=f2
故
f2=μmg
BCD错误，A正确。
故选A。
6．BD
【解析】
【详解】
依题意，可知木块所受最大静摩擦力满足
即
AB．若撤去F1，物体受和地面的摩擦力作用，有
所以物体所受合力为零，所受摩擦力为3 N。故A错误；B正确；
C．若撤去F2，不能确定最大静摩擦和的大小关系，所以物体所受摩擦力不一定为8N。故C错误；
D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，可知物体所受F1、F2的合力为5N，小于或等于最大静摩擦力，所以物体仍保持静止。故D正确。
故选BD。
7．ABC
【解析】
【详解】
A．最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力，根据二力平衡可知，最大静摩擦力为35N，A正确；
B．木箱做匀速运动时合力为零，所以滑动摩擦力等于此时的推力，即30N，则
解得
B正确；
C．30N的水平推力小于最大静摩擦力，所以木箱静止，受到的是静摩擦力，根据二力平衡可知，此时的摩擦力为30N，C正确；
D．木箱滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力只与正压力及动摩擦因数有关，与水平推力无关，因此，此时的摩擦力为30N，D错误。
故选ABC。
8．AD
【解析】
【详解】
AB．如图
设物块质量为m，动摩擦因数为。物块3给物块4的最大的水平力为，而物块4、5接触面之间的最大静摩擦力为，所以物块4不会动，同理物块5也不会动，B错误，A正确。
CD．物块2、3发生相对运动后，物块3给物块1、2的水平力恒为，物块1、2不会发生相对运动，C错误，D正确。
故选AD。
9．BC
【解析】
【详解】
A．重力沿斜面向下的分力为
G′＝mgsin 30°＝50 N
当F＝40 N时
Ff＝G′－F＝10 N
方向沿斜面向上，A错误；
B．当F＝50 N时
Ff＝G′－F＝0
B正确；
C．当F＝60 N时
Ff＝F－G′＝10 N
方向沿斜面向下，C正确；
D．根据以上计算知当F从30 N逐渐变为60 N的过程中，摩擦力先减小后增大，D错误。
故选BC。
10．（1）；（2）2N；（3）4N；（4）4N
【解析】
【详解】
(1)物体匀速运动时，根据平衡条件有
则
(2)弹力
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
故此时物体静止，所受摩擦力大小
f1=F1=2N
(3)弹力
物体运动，此时所受到的摩擦力大小为
(4)撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，大小为
11．（1）200N/m；（2）2N
【解析】
【详解】
（1）物体匀速前进时物体受力平衡有
代入数据可得，弹簧的劲度系数为
k＝ ＝N/m＝200N/m
（2）将弹簧拉长到11cm时弹簧弹力为
物体所受到的滑动摩擦力为
由于弹簧的弹力小于物体的滑动摩擦力，故此时物体没有运动，物体受到静摩擦力，其大小与弹簧的弹力相等，即有
1．下列的叙述中，正确的是（ ）
A．摩擦力方向可能与运动方向垂直B．形状规则的物体重心位置在几何中心
C．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力
2．木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力的方向向左B．木块A所受摩擦力大小是12.5N
C．木块B所受摩擦力大小是11ND．木块B所受摩擦力大小是15N
3．钢球A静止于水平面C与固定于C的挡板B间，试分析球A与水平面C和挡板B间的摩擦力情况（ ）
A．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间有摩擦力
B．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间有摩擦力
C．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间无摩擦力
D．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间无摩擦力
4．如图所示，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯（均与扶梯保持相对静止），此时两电梯均匀速向上运转，则（ ）
A．甲受到三个力的作用
B．甲受到的摩擦力水平向左
C．乙受到两个力的作用
D．乙受到的摩擦力沿斜面向上
5．如图所示，质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行，木板静止，它的质量为M＝3m，木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为（ ）
A．μmg B．2μmgC．3μmgD．4μmg
二、多选题(共0分)
6．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到向左的力F1＝8N和向右的力F2＝3N作用，而处于静止状态，如图。则正确的是（ ）
A．若撤去F1，物体所受合力不为零
B．若撤去F1，物体所受摩擦力为3N
C．若撤去F2，物体所受摩擦力一定为8N
D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，则物体仍保持静止
7．重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，木箱从原地移动以后，用30N的水推力就可以使木箱匀速滑动。下列说法正确的是（ ）
A．木箱与地板的最大静摩擦力为35N
B．木箱与地板间的动摩擦因数0.3
C．若用30N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30N
D．若用20N的水平推力推运动的木箱，木箱所受的摩擦力是20N
8．如图所示，五个完全一样的物块整齐叠放在水平地面上，各接触面水平且动摩擦因数都一样，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。最下面的物块左端与地面P点重合。现在给中间的物块施加一个水平向右的恒力F，F作用一段时间后，五个物块的位置情况可能为（ ）
A．B．
C．D．
9．如图所示，重为G＝100 N的物体在沿斜面向上的力F＝30 N的作用下静止于倾角θ＝30°的斜面上，当F发生下列变化时，物体仍静止。关于摩擦力的变化情况判断正确的是（ ）
A．当F变为40 N时，摩擦力为40 N，方向沿斜面向上
B．当F变为50 N时，摩擦力为0
C．当F变为60 N时，摩擦力为10 N，方向沿斜面向下
D．当F从30 N逐渐变为60 N的过程中，摩擦力一直在减小
三、解答题(共0分)
10．如图所示，一根质量不计弹簧自由长度为20cm，一端固定于质量的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至22cm时，物体恰好匀速运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，弹簧在弹性限度内）
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）若将弹簧拉长至21cm时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？
（3）若将弹簧拉长至23cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？
（4）若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？
11．如图所示，一质量不计的弹簧原长为，一端固定于质量的物体上，另一端施一水平拉力F。（）
（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大；
（2）若将弹簧拉长到时，物体所受到的摩擦力大小为多少。
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．摩擦力方向可能与运动方向垂直 ，比如手竖直握一个瓶子，让瓶子随手做水平运动，故A正确；
B．只有质量分布均匀，形状规则的物体重心位置才在几何中心，故B错误；
C．滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，而不一定阻碍物体运动，故C错误；
D．静止的物体可能有相对运动，可能受到滑动摩擦力，故D错误。
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A受到的最大静摩擦为
B受到的最大静摩擦为
此时弹簧的弹力为
弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A受到的摩擦力大小为8N，方向向右，B受到的摩摩擦力也是8N，方向向左，当与水平方向成60°的拉力
作用在木块B上，假设物体B仍静止，则B受到的摩擦力为11N，此时小于最大静摩擦，则B仍然静止，摩擦力方向向左，施加F后，弹簧的形变量不变，则A受力情况不变，A受到的摩擦力大小仍为8N，方向向右，C正确。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
因为挡板B固定于水平面C上，故B与A只接触没有挤压 ，故AB之间没有弹力，则球A与挡板B间没有摩擦力，且A水平面C间没有运动趋势，所以球与水平面C间也没有摩擦力。
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
AB．甲在匀速运动过程中相对扶梯没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力作用，仅受到重力和支持力两个力作用，故AB错误；
CD．乙有沿斜面向下运动的趋势，将受到沿斜面向上的摩擦力，除此之外乙还受到重力和扶梯的支持力，共三个力作用，故C错误，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
对小滑块受力分析，受重力mg、长木板的支持力FN和向右的滑动摩擦力f1，即
f1=μFN
因为
FN=mg
故
f1=μmg
再对长木板受力分析，受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向左的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力FN′和向右的静摩擦力f2，根据共点力平衡条件可得
f1=f2
故
f2=μmg
BCD错误，A正确。
故选A。
6．BD
【解析】
【详解】
依题意，可知木块所受最大静摩擦力满足
即
AB．若撤去F1，物体受和地面的摩擦力作用，有
所以物体所受合力为零，所受摩擦力为3 N。故A错误；B正确；
C．若撤去F2，不能确定最大静摩擦和的大小关系，所以物体所受摩擦力不一定为8N。故C错误；
D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，可知物体所受F1、F2的合力为5N，小于或等于最大静摩擦力，所以物体仍保持静止。故D正确。
故选BD。
7．ABC
【解析】
【详解】
A．最大静摩擦力是指物体刚要运动时对应的摩擦力，根据二力平衡可知，最大静摩擦力为35N，A正确；
B．木箱做匀速运动时合力为零，所以滑动摩擦力等于此时的推力，即30N，则
解得
B正确；
C．30N的水平推力小于最大静摩擦力，所以木箱静止，受到的是静摩擦力，根据二力平衡可知，此时的摩擦力为30N，C正确；
D．木箱滑动时，受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力只与正压力及动摩擦因数有关，与水平推力无关，因此，此时的摩擦力为30N，D错误。
故选ABC。
8．AD
【解析】
【详解】
AB．如图
设物块质量为m，动摩擦因数为。物块3给物块4的最大的水平力为，而物块4、5接触面之间的最大静摩擦力为，所以物块4不会动，同理物块5也不会动，B错误，A正确。
CD．物块2、3发生相对运动后，物块3给物块1、2的水平力恒为，物块1、2不会发生相对运动，C错误，D正确。
故选AD。
9．BC
【解析】
【详解】
A．重力沿斜面向下的分力为
G′＝mgsin 30°＝50 N
当F＝40 N时
Ff＝G′－F＝10 N
方向沿斜面向上，A错误；
B．当F＝50 N时
Ff＝G′－F＝0
B正确；
C．当F＝60 N时
Ff＝F－G′＝10 N
方向沿斜面向下，C正确；
D．根据以上计算知当F从30 N逐渐变为60 N的过程中，摩擦力先减小后增大，D错误。
故选BC。
10．（1）；（2）2N；（3）4N；（4）4N
【解析】
【详解】
(1)物体匀速运动时，根据平衡条件有
则
(2)弹力
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
故此时物体静止，所受摩擦力大小
f1=F1=2N
(3)弹力
物体运动，此时所受到的摩擦力大小为
(4)撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，大小为
11．（1）200N/m；（2）2N
【解析】
【详解】
（1）物体匀速前进时物体受力平衡有
代入数据可得，弹簧的劲度系数为
k＝ ＝N/m＝200N/m
（2）将弹簧拉长到11cm时弹簧弹力为
物体所受到的滑动摩擦力为
由于弹簧的弹力小于物体的滑动摩擦力，故此时物体没有运动，物体受到静摩擦力，其大小与弹簧的弹力相等，即有
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