高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.3 摩擦力同步训练题

【优质】3.3摩擦力-1作业练习

一．填空题

1．有一个倾角为α的斜面固定在水平面上，质量为m的物体沿斜面匀速下滑，在图中画出物体受到的力________。

2．
AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，通过改变BC绳的方向使物体达到平衡，则θ角的取值范围__________；θ在0~900的范围内，BC绳上拉力的最大值和最小值_______；________。

3．
用水平力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力________（选填“大于”．“小于”或“等于”）汽车所受的阻力。快速行驶的汽车刹车后，由于___________，还会继续前进一段距离。汽车最终停下来的原因是____________________。

4．某物理兴趣小组在自主学习中看到书籍中记载：两物体间的最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，且比例系数由材料决定。于是他们设计如下实验进行验证：

将长木板A水平固定，在木板上放置装有拉环的滑块B，用测力计的挂钩钩住拉环，缓缓增大拉力，直至拉动滑块B。在______时，记下测力计示数；

在B上加放砝码，同样拉动滑块B，记下砝码质量和方力计示数；

重复上述过程多次，记下每次砝码的质量和测力计示数；

在坐标纸上建立坐标轴，以测力计示数为纵坐标，以作为横坐标，根据实验数据描点画出图像。发现是一条______（选填“过原点”或“不过原点”）的直线；

由于图像是一条直线，他们得出结论：木板A与滑块B之间的最大静摩擦力与压力的比例系数在误差范围内是一个定值。

若该直线的斜率为，则比例系数______。

5．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），则由右表分析可知木块受到的滑动摩擦力为______N，在这五次实验中，木块受到摩擦力大小有______次是相同的。

6．
如图所示， 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点，另一端悬挂一重为的物体，且端系有一根轻绳并绕过光滑定滑轮，用力拉绳，开始时，现使缓慢变小，直到杆接近竖直杆．此过程中，轻杆端所受的力__________．（填“大小不变”．“逐渐增大”．“逐渐减小”或“先减小后增大”）．

7．
物体m在与斜面平行的拉力F的作用下，沿斜面M匀速上升，在这过程中斜面M在水平地面上保持静止。已知斜面的倾角为θ，求斜面所受地面的支持力________斜面所受地面的摩擦力________

8．如图甲所示，A．B为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中，容器底面积是正方体下表面积的4倍。开始时刻，A的上表面刚好与水面相平，B在容器底部（未与容器底部紧密接触），A．B之间的绳子绷直，现在沿竖直方向缓慢匀速拉动绳子，A上端绳子的拉力是，随A上升的距离变化的图像如图乙所示，除了连接A．B间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子不会被拉断，绳的质量和体积忽略不计，则正方体A的体积为______；B的密度是______；整个过程中水对容器底部压强的最小值是______。（取）

9．滑动摩擦力大小

（1）滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成______，还跟接触面的粗糙程度．材质等有关．

（2）公式：Ff＝______．

（3）动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的______和______有关．动摩擦因数μ＝______，Ff在接触面内且与相对运动方向______，FN与接触面______．

10．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体______时的拉力．

11．如图所示的实验装置，用力拉动木板，使之在桌面上滑动弹簧测力计对木块的拉力为F1，细绳对木板的拉力为F2，木块受到的摩擦力为f1，木板受到桌面的摩擦力为f2，关于这四个力的大小关系，你能确定的是___________，如果研究摩擦力和压力的定性关系，应如何操作___________。

12．如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有两个小定滑轮，物体A．B用轻绳连结，绕过定滑轮，不计滑轮的摩擦，系统处于静止时，，，若B重10N，A重20N，A与水平导轨间动摩擦因数μ＝0.2，则A受的摩擦力大小为_________N，方向 _________。

13．判断下列说法的正误．

（1）有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力．（____）

（2）摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直．（____）

（3）摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．（____）

（4）一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力．（____）

（5）物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比．（____）

14．一张所受重力为的桌子放在水平地面上，当用水平力推它时，桌子没有被推动，则地面对桌子的静摩擦力______。当水平力增至时，桌面刚好能被推动，则地面对桌子的最大静摩擦力______。桌子被推动后，只需用的水平推力，就能让桌子沿地面做匀速运动，则桌子与地面间的动摩擦因数______。

15．
用弹簧秤称一物体的重力时，读数为7.5N.把这个物体放在倾斜角=37°的斜面上，用同样的弹簧秤平行于斜面拉着物体向上做匀度运动时，弹簧秤的读数为6N,斜面对物体的支持力大小等于___N，摩擦力大小等于____N,物体与斜面之间的动摩擦因数等于___________(取=0.6，370=0.8)

16．
如图所示，大三角劈C置于粗糙水平面上，小三角劈B置于斜面上，B的上面又放一个小木块A，在A．B一起匀速下滑的过程中，水平地面对C的摩擦力__________（填“向左”．“向右”或“为零”），B与C之间的滑动摩擦系数为__________

17．摩擦力作用效果是阻碍物体的______，但摩擦力却______是阻力，有时会是______。

18．如图在水平桌面上放一个重为的木块A，A木块与桌面间的动摩擦因数，在木块A上加一块重为的木块B，B与A之间的动摩擦因数，那么当A．B两木块一起沿桌面匀速运动时，对A的水平拉力F应为_____N，此时B所受的摩擦力_____N。

参考答案与试题解析

1．【答案】

【解析】

物体沿斜面下滑过程中，受到竖直向下的重力，沿斜面向上的摩擦力，垂直斜面向上的支持力，三个力作用，如图所示

2．【答案】00≤θ<1200mgmg

【解析】

【分析】

（1）物体要能达到平衡，两绳的拉力的合力必须与重力平衡，方向竖直向上．当BC绳竖直时，AC绳拉力为零，物体可以平衡；当θ小于120°时，两绳拉力的合力能与重力平衡．根据平衡条件确定出θ角的最小值和最大值，再求出θ的取值范围．
（2）根据作图法确定BC绳上拉力达到最大和最小的条件，再由平衡条件求解．

【详解】

（1）改变BC绳的方向时，AC绳的拉力TA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向均保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为0°，此时TA=0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上．所以θ角的取值范围是0°≤θ＜120°．

（2）θ在0～90°的范围内，由图知，当θ=90°时，TB最大，TB＝mgtan60°＝mg．当两绳垂直，即θ=30°时，TB最小，TB＝mgsin60°＝mg

【点睛】

本题关键是通过作图法确定极值条件，也可以记住BC拉力最小的条件：当一个分力方向一定，两个力的合力一定，则当另一个分力与这个分力垂直时有最小值．

3．【答案】  等于  惯性  受摩擦阻力作用

【解析】汽车在水平推力的作用下保持静止状态，汽车水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等．刹车时，汽车虽然受到地面摩擦阻力的作用，但由于惯性，仍要向前运动，由于受到摩擦力的作用故最终停下来．

4．【答案】滑块刚要滑动    不过原点       

【解析】

[1]实验目的是“验证：两物体间的最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，且比例系数由材料决定”，故在滑块刚要滑动时，记下测力计示数。

[2][3]由实验目的可知要验证的是

如果关系成立，则图像应该是一条“不过原点”的直线。斜率

解得

5．【答案】0.6    3   

【解析】

[1]当物体匀速运动时，弹簧秤的拉力等于滑动摩擦力，则由右表分析可知木块受到的滑动摩擦力为0.6N；

[2]在这五次实验中，实验3．4．5木块都是受滑动摩擦力，则木块受到摩擦力大小有3次是相同的。

6．【答案】大小不变．

【解析】以结点为研究对象，如图：根据三角形相似得： ．又∵．则： ，故不变．

【点睛】在解析力的动态平衡问题时，一般有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析．

7．【答案】mg+Mg-FsinθFcosθ

【解析】

【详解】

以物块m和楔形物块M整体为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件得地面对楔形物块支持力大小为：N=（M+m）g-Fsinθ

地面对楔形物块有向右的摩擦力大小为：f=Fcosθ．

【点睛】

本题采用整体法处理两个物体的平衡问题，灵活的选择研究对象可以使问题处理简单化．

8．【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【分析】

【详解】[1] 由图乙AB段可知，此过程是物体A出水面的过程，BC段中物体B处于浸没状态，CD段此过程是物体B出水面的过程，根据称重法可知

在A点时

在B点时

可得

根据

物体A的体积

[2][3] 因为物体上升时在C．D间的距离小于A．B间的距离，说明在D点时物体A．B间的绳子断了。E点是绳子断了之后，此时绳端的拉力

则

因为A．B两物体的体积相同，所以物体A．B浸没时受到的浮力相等，即

可得

B的密度是

由图乙可以看出从B到C的过程中拉力的大小不变，由此可知，B点是物体A的下表面刚好离开水面的时候，C点是物体B的上表面刚好到达水面的时候。

据此可知：此时水的深度

由于在D处时物体B受到的浮力为FB浮′，在D点时

可得

则

正方体的边长

根据已知可得

容器内部底面枳

从C处到D处时液面下降的高度

水的最小深度

水对容器底部最小压强

9．【答案】正比    μF压    材料    粗糙程度        相反    垂直   

【解析】

略

10．【答案】即将开始运动

【解析】

略

11．【答案】    见解析   

【解析】

[1]对木块分析，水平方向二力平衡，有

[2]研究摩擦力和压力的定性关系，可以在木块上面添加重物，增大木块对木板的压力，通过弹簧测力计的读数来判断木块所受摩擦力的变化情况。

12．【答案】    ①. 2    ②. 向左

【解析】

【详解】[1][2]对物体B受力分析，受到重力和两根绳子的拉力，根据力的分解可知左侧绳子对B的拉力为

右侧绳子对B的拉力为

因此A受到向左6N的拉力，向右8N的拉力，由于A静止，因此A受到的摩擦力大小为2N，方向向左。

13．【答案】错误    正确    错误    正确    错误   

【解析】

略

14．【答案】10N    50N    0.225   

【解析】

[1]一张所受重力为的桌子放在水平地面上，当用水平力推它时，桌子没有被推动，则地面对桌子的静摩擦力

[2]当水平力增至时，桌面刚好能被推动，则地面对桌子的最大静摩擦力

[3]桌子被推动后，只需用的水平推力，就能让桌子沿地面做匀速运动，则桌子与地面间的动摩擦因数

15．【答案】  6  1.5  0.25

【解析】当用弹簧秤称物块时根据平衡条件可得，当用弹簧秤拉着物块沿着斜面匀速上滑过程中，受力如图所示：

根据平衡条件可得：①，②，代入得：③，④，由③④可得：，则 ．

16．【答案】  为零 

【解析】对整体受力分析可知，整体受力平衡，而水平方向没有外力；故C不受地面的摩擦力；对AB整体，由共点力的平衡条件可知，m总gsinθ=μm总gcosθ；故动摩擦因数μ=tanα。

【点睛】本题为共点力的平衡条件的应用问题中的连接体问题，在解题时要注意灵活选择研究对象，正确受力分析，注意整体法的应用

17．【答案】相对运动    不一定    动力   

【解析】2021人教版必修第一册  第三章    3.2　第2课时　摩擦力的综合分析   导学案

略

18．【答案】12N    零   

【解析】

解：[1] 当A．B两木块一起沿桌面匀速运动时，两个木块均处于平衡状态，受力的合力均是零，对A受力分析：A受重力．B木块压力．拉力F．地面对A木块的滑动摩擦力．因此对A的水平拉力

F=μA（GA+GB）=0.4×（20+10）N=12N

[2] 由于A．B两木块没有相对滑动，也没有相对滑动的趋势，所以两木块之间没有摩擦力。所以B所受的摩擦力是零。