2020-2021学年高一物理人教版必修一题组训练：3.4-摩擦力-Word版含解析.docx

(时间：60分钟)

题组一　对静摩擦力的理解
1．关于静摩擦力的说法，下列正确的是(　　)
A．静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反
C．最大静摩擦力的大小略大于滑动摩擦力的大小
D．正压力越大，静摩擦力越大
解析　静摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，总是与物体的相对运动趋势方向相反，故A错误，B正确．依据最大静摩擦力的概念可知，静摩擦力略大于滑动摩擦力，故C正确．正压力越大，最大静摩擦力越大，而静摩擦力与正压力无关，故D错误．故选B、C.
答案　BC

图349
2．如图349所示，两块木板紧紧夹住木块，始终保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2.若左右两端的压力F都是100 N，则每块木板对木块的摩擦力大小和方向是(　　)
A．30 N，方向向上 B．20 N，方向向上
C．40 N，方向向下 D．15N，方向向上
解析　木块相对木板相对静止，受到重力作用有向下的运动趋势，所以受到的摩擦力是静摩擦力，两块木板对它的静摩擦力的合力与重力等大反向，都为15 N，竖直向上．
答案　D
3．(2021～2022河北高一期中)在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军，图3410为该同学奔跑途中的两个瞬间，用f1、f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于f1、f2的方向，以下说法正确的是(　　)
图3410

A．f1向后，f2向后 B．f1向前，f2向前
C．f1向前，f2向后 D．f1向后，f2向前
解析　当该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动．而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动．所以前脚受到地面的向后静摩擦力．
答案　C
题组二　对滑动摩擦力的理解
4．关于动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值)，下列说法中正确的是(　　)
A．动摩擦因数与正压力成正比
B．相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大
C．动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关
D．动摩擦因数与正压力、接触面积有关，但具体关系不能确定
解析　动摩擦因数与接触面的状况有关，如接触面的粗糙程度、两接触面的材料等，与接触面的面积大小、压力大小均无关，故C对，A、B、D都错．
答案　C

图3411
5．如图3411所示，A为粗糙长木板，在水平面以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列推断正确的是(　　)
A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力
B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力
D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力
解析　若A、B速度不相等，两者之间存在相对运动，满足滑动摩擦力产生的条件，具有滑动摩擦力，若速度相等，则没有相对运动或相对运动趋势，所以不存在摩擦力．
答案　ABD

图3412
6．运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受的摩擦力分别为F1和F2，那么(　　)
A．F1向下，F2向上，且F1＝F2
B．F1向下，F2向上，且F1＞F2
C．F1向上，F2向上，且F1＝F2
D．F1向上，F2向下，且F1＝F2
解析　运动员向上、向下都是匀速运动，且只受重力和摩擦力的作用，由二力平衡知，运动员所受的摩擦力总是向上，大小等于其重力．故C正确．
答案　C

图3413
7．如图3413所示，物体在F＝100 N，方向水平向左的拉力作用下，沿水平面对右运动．已知物体与水平面的动摩擦因数μ＝0.2，物体质量m＝5 kg，可知物体所受摩擦力为(g＝10 m/s2)(　　)
A．10 N，水平向左 B．10 N，水平向右
C．20 N，水平向左 C．20 N，水平向右
解析　物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小为f＝μFN＝μmg＝0.2×5×10 N＝10 N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向向左，故A正确，B、C、D错误．
答案　A
题组三　综合应用
8．(2021四川成都期中)关于弹力与摩擦力的关系，下列说法正确的是(　　)
A．有弹力就肯定有摩擦力
B．有摩擦力就肯定有弹力
C．弹力变大摩擦力就肯定变大
D．摩擦力变大弹力就肯定变大
解析　物体间有弹力，还要有相对运动或相对运动趋势以及接触面粗糙才有摩擦力，则有弹力不肯定有摩擦力，故A错误；有摩擦力，物体间必定存在相互挤压，肯定有弹力，B正确；静摩擦力的大小和弹力大小没有关系，故C、D错误．故选B.
答案　B

图3414
9．如图3414所示，一小孩用80 N的水平力推重力为200 N的木箱，木箱不动；当小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动．当木箱被推动之后，小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述过程作出的计算和推断，其中正确的是(　　)
A．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.45
B．木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 N
C．木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 N
D．木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100 N
解析　木箱沿地面匀速前进时水平推力为F＝90 N，由平衡条件得到，滑动摩擦力大小为f＝F＝90 N，木箱对地面的压力大小N＝G＝200 N，则木箱与地面间的动摩擦因数μ＝＝0.45，故A正确，D错误．当小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动，此时木箱受到的地面的静摩擦力达到最大值，大小等于推力，即为100 N，故B错误．当木箱保持静止时，木箱所受的摩擦力随着推力的增大而增大，当木箱滑动后，摩擦力大小不变，故C错误．选A.
答案　A
10．(2021浙江高一期末)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图3415所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200 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800 g的书，当按钮压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．试求：
图3415

(1)笔内小弹簧的劲度系数；
(2)书与桌面间的动摩擦因数大小．
解析　(1)由于砝码处于静止，则kx＝mg，
所以有k＝＝ N/m＝1 000 N/m.
(2)要使书恰好能匀速运动，则kx′＝μmg
得μ＝＝＝0.3.
答案　(1)1 000 N/m　(2)0.3

图3416
11．如图3416所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力的作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)物体所受的摩擦力的大小与方向；
(2)当只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向；
(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力大小和方向又如何？
解析　最大静摩擦力fmax＝f0＝μG＝0.2×40 N＝8 N.
(1)由于F1－F2<fmax，所以物体所受的摩擦力为静摩擦力，且f1＝7 N，方向与物体相对运动趋势的方向相反，水平向右；
(2)由于F2<fmax，所以物体所受的摩擦力为静摩擦力，且f2＝6 N，方向与F2方向相反，水平向左；
(3)由于F1>fmax，所以物体所受的摩擦力为滑动摩擦力，且f3＝μG＝8 N，方向与相对运动方向相反，水平向右．
答案　见解析

图3417
12．如图3417所示一个M＝2 kg的物体放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0＝0.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fmax＝4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g取10 N/kg，求在以下状况中，M受到的摩擦力的大小．
(1)只挂m0处于静止状态时．
(2)只挂m0但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时．
(3)只在桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时．
(4)只在桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时．
解析　(1)由于m0g＝1 N<Fmax，M处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得F1＝m0g＝1 N.
(2)在M上再放一个M′＝3 kg的物体，M仍静止，仍受静摩擦力F2＝F1＝m0g＝1 N.
(3)由于(m0＋m1)g＝4.3 N<Fmax，故M处于静止状态，所受静摩擦力：F3＝(m0＋m1)g＝4.3 N.
(4)由于(m0＋m2)g＝6 N>Fmax，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，所以F4＝μFN＝μMg＝4 N.
答案　(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N

图3418
13．如图3418所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 N/kg)
解析　拉力F＝40 N时，滑动摩擦力Ff＝40 N，木板对水平面的压力FN＝mg＝100 N，由Ff＝μFN得，动摩擦因数μ＝＝0.4.当拉力F′＝60 N时，木板对水平面的压力F′N＝(10＋M)g＝100＋10M.摩擦力Ff＝60 N，由F′f＝μF′N得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg.
答案　5 kg