新人教版高中物理必修第一册课时检测11摩擦力含解析

摩擦力

1．[多选]关于摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，均跟压力有关

B．静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关

C．压力增大，静摩擦力有可能不变

D．静摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关

解析：选BC　只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比，故A错误；由平衡条件可知，静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关，故B正确；物体间的压力增大时，静摩擦力有可能不变，如被压在竖直面的物体，故C正确；滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，静摩擦力与接触面的粗糙程度无关，故D错误。

2．关于动摩擦因数，下列说法正确的是(　　)

A．两接触面间的压力越大，动摩擦因数越大

B．两物体间的滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大

C．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比

D．两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和压力无关

解析：选D　动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和压力无关，选项D正确。

3．[多选]下列图片中的情境应用了有益的摩擦力的是(　　)

解析：选ACD　传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力；乘客在竖直上升电梯中，乘客与接触地面没有发生相对运动或相对运动的趋势，因此乘客不受摩擦力作用；运动员跑步，脚底相对地面有向后运动的趋势，因此地面给人向前的静摩擦力，是运动员前进的动力；手拿住杯子，杯子相对手有向下滑的趋势，因此手给杯子有向上的静摩擦力。故A、C、D正确，B错误。

4．小丽的妈妈准备炒菜时，发现油没了，就让小丽去楼下的超市里买瓶油，并叮嘱小丽回来的时候一定要握紧油瓶，在小丽回来的过程中，油瓶的运动是复杂的。为使问题简化，我们将小丽的运动简化为小丽拿着油瓶在水平方向做匀速直线运动且瓶身处于竖直方向，与手没有相对滑动，如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．由于油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，所以油瓶受滑动摩擦力

B．小丽妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大油瓶受到的摩擦力

C．不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定值

D．如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变为向上

解析：选C　油瓶相对小丽的手没有相对滑动，可知油瓶受到的摩擦力为静摩擦力，A错误；油瓶所受重力和静摩擦力总是大小相等、方向相反，不管小丽的手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的，小丽妈妈叮嘱握紧油瓶是为了增大油瓶受到的最大静摩擦力，B错误，C正确；静摩擦力的方向始终与重力方向相反，无论握力多大，静摩擦力的方向始终与重力方向相反，竖直向上，不会发生改变，D错误。

5．如图所示，某新型夹砖机能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率。已知该新型夹砖机能夹起质量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为(　　)

A．μ＝　　　　　　　　  B．μ＝

C．μ＝  D．μ＝

解析：选B　对砖进行受力分析，根据平衡条件得2μFmax＝mg，解得μ＝，故B正确。

6．如图甲所示的平板小车在搬运货物方面有着广泛的应用，图乙是某同学用平板小车运送物体的原理图，小车在拉力作用下由静止向右滑行了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，则下列说法正确的是(　　)

A．物体A受到的摩擦力为阻力，方向水平向左

B．物体A受到的摩擦力为阻力，方向水平向右

C．物体A受到的摩擦力为动力，方向水平向左

D．物体A受到的摩擦力为动力，方向水平向右

解析：选D　因为物体A相对小车向左滑动，那么物体A受到小车向右的滑动摩擦力的作用，物体A相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体A的运动方向相同，所以是动力，故选项D正确。

7．如图所示，质量为m的木块放置在质量为2m的长木板上，在水平向右的拉力F的作用下，木块和木板一起以相等的速度做匀速直线运动，木块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(　　)

A．μ1＝2μ2  B．μ1<2μ2

C．μ1≤3μ2  D．μ1≥3μ2

解析：选D　以木板为研究对象，木板在水平方向上受到两个力：木块给的向右的静摩擦力，大小为F静1；地面给的向左的滑动摩擦力，大小为Ff2＝μ2·3mg。对木板根据平衡条件有F静1＝Ff2＝3μ2mg，由题可知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F静1≤μ1mg，即3μ2mg≤μ1mg，因此μ1≥3μ2，故A、B、C错误，D正确。

8．如图所示，有黑、白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平。欲将黑、白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为(　　)

A．μmg  B．2μmg

C．5μmg  D．6μmg

解析：选C　根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时F＝Ff1＋Ff2＋Ff3＋Ff4＝μ·mg＋μ·2·mg＋μ·3·mg＋μ·4·mg＝5μmg，故选C。

9．如图(a)，A物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0．2，物体重力为10 N，设物体A与水平面间的最大静摩擦力为2．5 N，若对A施加一个由零均匀增大到6 N的水平推力F，请在图(b)中画出A所受的摩擦力FA随水平推力F变化的图像。

解析：水平推力F≤2．5 N之前，物体未动，物体受静摩擦力FA＝F。当F＞2．5 N后，FA变成滑动摩擦力，其大小为FA＝μFN＝μG＝0．2×10 N＝2 N，画出A所受的摩擦力FA随水平推力F变化的图像如图所示。

答案：见解析

10．如图所示，一个重G1＝400 N的小孩，坐在一块重G2＝100 N的木块上，用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉木块，使小孩和木块相对静止一起匀速前进。已知小孩的拉力 F＝70 N，则木块与地面间的动摩擦因数为(　　)

A．0．14  B．0．28

C．0．70  D．0．35

解析：选B　小孩与木块保持相对静止，可以作为一个整体。这个整体的受力情况如图所示。由平衡条件得整体所受的摩擦力和跟地面间的压力分别为Ff＝2F＝140 N，FN＝G1＋G2＝500 N，所以μ＝＝0．28。

11．如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上。质量分别为m1、m2、m3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平系在物体A、B上，已知m1>m2＋m3，A、B保持静止。现将质量为m3的物体解下放在物体A的上方，发现A、B仍处于静止。关于A、B间的摩擦力F1和B与桌面间的摩擦力F2的变化情况，下列说法中正确的是(　　)

A．F1变大，F2不变  B．F1变大，F2变大

C．F1变小，F2不变  D．F1变小，F2变大

解析：选D　开始时A物体保持静止，在水平方向上二力平衡，即向左的拉力和B物体给A物体向右的静摩擦力F1平衡，所以F1＝(m2g＋m3g)；将质量为m3的物体放在物体A的上方，发现A仍处于静止，则在水平方向上二力平衡，即向左的拉力和B物体给A物体向右的静摩擦力F1平衡，此时F1＝m2g，所以此时F1变小了。再分析B物体的受力情况，因为m1>m2＋m3，所以整个系统所受桌面给的摩擦力F2必定向左，此时F2＝(m1g－m2g－m3g)；当将质量为m3的物体放在物体A的上方时，B仍处于平衡状态，水平方向上二力平衡，此时F2＝(m1g－m2g)，所以F2变大。故D正确。

12．把一重力为G的物体，用一个水平的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上(如图)，从t＝0开始，物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下列图中的哪一个(　　)

解析：选B　推力F＝FN＝kt，开始物体竖直滑动，Ff＝μFN＝μkt为正比例函数，当Ff增加到大于G时，物体开始减速，Ff继续增大，当速度减为零时，物体静止，此时摩擦力为静摩擦力，大小等于物体的重力且不再变化，选项B正确。

13．如图所示，一个m＝2 kg的物体A放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0．2，物体通过一条绕过定滑轮的质量不计的细绳和一个m0＝0．1 kg的小桶B相连。已知A能承受的最大静摩擦力Fmax＝4．5 N，滑轮上的摩擦不计，g＝10 N/kg，求在以下情况中，A受到的摩擦力的大小：

(1)只挂B，A处于静止状态时；

(2)只挂B，但在A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)因为m0g＝1 N＜Fmax，A处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡条件得Ff1＝m0g＝1 N。

(2)在A上再放一个m′＝3 kg的物体时，A仍静止，故受静摩擦力Ff2＝Ff1＝m0g＝1 N。

(3)因为(m0＋m1)g＝4．3 N＜Fmax，故A处于静止状态，所受静摩擦力Ff3＝(m0＋m1)g＝4．3 N。

(4)因为(m0＋m2)g＝6 N＞Fmax，故物体A开始运动，受到滑动摩擦力作用，由公式知Ff4＝μFN＝μmg＝4 N。

答案：(1)1 N　(2)1 N　(3)4．3 N　(4)4 N