高中人教版 (2019)2 摩擦力优秀同步达标检测题

3.2.2专题 摩擦力的综合分析 课中练

一、对摩擦力的理解及方向的判断

1.对摩擦力的理解

课堂引入】

静摩擦力：受静摩擦力的物体不一定静止，只是两物体接触面保持相对静止。

例如：在倾斜传送带上匀速传送的物体，虽然运动，但受静摩擦力。

滑动摩擦力：受滑动摩擦力的物体不一定运动，而是两物体发生相对滑动。

例如：把A物体抽出来，B物体受到了滑动摩擦力却没有运动

2.摩擦力的方向

【课堂引入】

1.静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反。可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向；例如静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上。

静摩擦力的方向有可能与物体运动方向成任意角度。如图所示，用手握住一根竖直棒，若使手与棒一起沿不同方向匀速运动，棒所受的静摩擦力竖直向上，而手与棒的运动方向可以是任意的，所以Ff的方向与匀速运动中速度的方向可成任意夹角。

2.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向无关。

例如：如图所示，快速把B向右拉离的过程中，A相对B向左运动，摩擦力向右，A却相对地面向右运动，摩擦力的方向与物体运动方向反而相同。

3.摩擦力作用效果是阻碍物体的相对运动，但摩擦力却不一定是阻力，有时会是动力。

【例题】

1. 如图所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向，是阻力还是动力？

(1)汽车由静止向右加速运动时（木箱和车无相对滑动）；

(2)汽车刹车时（木箱和车无相对滑动）；

(3)汽车匀速运动时（木箱和车无相对滑动）；

(4)汽车刹车，木箱在车上滑动时；

(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时。

【课堂练习】

2. 下列说法中正确的是（　　）

A. 有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力

B. 摩擦力的方向一定沿接触面的切线方向

C. 摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比

D. 摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用

二、摩擦力大小的计算

【例题】

3. 如图所示，木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力，即F1、F2和摩擦力，木块处于静止状态，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，下列说法正确的是（　　）

A. 木块不再保持静止

B. 木块仍保持静止状态

C. 摩擦力的大小为2N，方向水平向右

D. 摩擦力的大小为2N，方向水平向左

【课堂练习】

4. 如图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力，木块与墙壁间的动摩擦因数，求：

（1）当时，木块静止，木块受到的摩擦力为多大？

（2）当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？

（3）当时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？

（4）当时，木块受到的摩擦力为多大？

5. 用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把木块A放在长木板B上，长木板B放在光滑水平地面上，长木板B在大小为F的水平拉力作用下在水平面上以速度v匀速运动，稳定时，水平弹簧测力计的示数为FT，下列说法正确的是（　　）

A. 木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT

B. 长木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F

C. 若长木板以2v的速度匀速运动，则木块A受到的摩擦力的大小等于2FT

D. 若用大小为2F的水平力拉长木板B，则木块A受到的摩擦力的大小等于2F

6. 如图所示，物体A的重力为40N，物体B的重力为20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用水平细绳系在竖直墙面上，当水平力F=32N时，才能将A匀速拉出，求：

（1）接触面间的动摩擦因数；

（2）物体A所受物体B的摩擦力的大小和方向；

（3）物体A所受地面的摩擦力的大小和方向。

三、摩擦力的突变问题

【课堂引入】

摩擦力突变的类型1。静摩擦力大小或方向发生突变。2。静摩擦力突然变为滑动摩擦力。3。滑动摩擦力突然变为静摩擦力。可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。

【例题】

7. 物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2。从t＝0时刻开始，物体以一定的初速度v0向右滑行，同时受到一个水平向左的大小恒为F0＝1N的作用力，则反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是图中的（取向右为正方向）（　　）

A.  B.

C.   D.

【课堂练习】

8. 如图所示,一滑块静止在水平粗糙的木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角，在此过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A. 滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力

B. 滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力

C. 滑块始终受静摩擦力

D. 滑块始终受滑动摩擦力

9. 如图甲所示，用水平力F将质量为0.4kg的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为0.4．若力F随时间t变化的规律如图乙所示，取g＝10m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中，能正确反映物块所受墙的摩擦力大小f随时间t变化规律的是（　　）

A.    B.

C.     D.

参考答案

1. 【答案】(1)静摩擦力、向右，动力；(2)静摩擦力、向左，阻力；(3)无摩擦力；(4)滑动摩擦力、向左，阻力；(5)滑动摩擦力、向右，动力

【详解】(1)木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原来相对地面的静止状态，因此它将相对于汽车向左滑动，而实际上木箱与汽车无相对滑动，即相对静止，说明木箱有相对汽车向左滑动的趋势，所以木箱受到向右的静摩擦力，此静摩擦力为动力。

(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，则木箱将相对汽车向右滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向右滑动的趋势，所以木箱受到向左的静摩擦力，此静摩擦力为阻力。

(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对运动或相对运动趋势，因而木箱不受摩擦力。

(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向右滑动，可知木箱受到向左的滑动摩擦力，此滑动摩擦力为阻力。

(5)汽车突然加速，木箱相对于汽车向左滑动，可知木箱受到向右的滑动摩擦力，此滑动摩擦力为动力。

2.【答案】AB

【详解】A．产生摩擦力的条件是存在弹力并且有相对运动或者相对运动趋势，有摩擦力一定有弹力，但是有弹力不一定有摩擦力，因为两者之间可能没有相对运动或者相对运动趋势，A正确；

B．摩擦力的方向一定沿接触面的切线方向，B正确；

C．静摩擦力与重力无关，滑动摩擦力与两物体接触面间的正压力有关，C错误；

D．摩擦力方向总是与相对运动方向或者相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无关，D错误。

故选AB。

3.【答案】BC

【详解】开始木块处于静止状态，水平方向上F1、F2和摩擦力三力平衡，摩擦力为静摩擦力，大小为8N，方向水平向左，由此可猜测桌面与木块间的最大静摩擦力至少为8N。撤去F1后，F2使木块有向左滑动的趋势，因F2＜8N，则木块不会滑动，仍保持静止状态；水平方向上F2和静摩擦力平衡，故此时所受摩擦力大小为2N，方向水平向右

故选BC。

4. 【答案】（1） （2） （3）    （4）

【详解】分析木块的受力情况，如图所示．

（1）、（2）木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，，与压力大小无关．

（3）木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，

所以.

（4）当时，木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力，所以

5. 【答案】AB

【详解】A．木块A在水平方向上受弹簧测力计的拉力和木板对其向左的滑动摩擦力作用而处于静止状态，根据二力平衡知识得，木块A受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力FT，A正确；

B．长木板B在水平方向上受拉力和A对其向右的滑动摩擦力作用而处于匀速运动状态，根据二力平衡知识，木板B受到的滑动摩擦力大小等于F，B正确；

CD．滑动摩擦力

Ff＝μFN

无论长木板受到的拉力有多大，也无论匀速运动的速度有多大，A、B之间的滑动摩擦力都不变，CD错误。

故选AB。

6.【答案】（1）0.4；（2）8N，水平向左；（3）24N，水平向左

【详解】（1）以物体A为研究对象，受力分析如图

则物体B对其压力FN2=GB，地面对A的支持力FN1=GA＋GB，所以A受B的滑动摩擦力

Ff2=μFN2=μGB

A受地面的摩擦力

由题意得

F=Ff1＋Ff2

将F=32N，GA=40N，GB=20N代入解得

μ=0.4

（2）物体A所受物体B的摩擦力大小为

Ff2=μGB=8N

方向水平向左

（3）物体A所受地面的摩擦力的大小为

方向水平向左

7.【答案】C

【详解】物块首先受到滑动摩擦力，大小

方向水平向左，做匀减速直线运动，当速度减为0，由于物体受到的拉力大小为1N，小于物体的最大静摩擦力的大小2N，所以物体不会再运动，此时物体受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于拉力大小为1N，方向向右。

故选C。

8.【答案】A

【详解】开始时物体受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即f=mgsinθ，随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力；故选项A正确；BCD错误；

故选A.

9. 【答案】B

【详解】开始时物体受到的最大静摩擦力

，

重力

，

故开始时，物体处于静止状态，受到静摩擦力作用，当静摩擦力等于重力时，

，

解得压力，时间为，分析可知，时间内，物体受到的静摩擦力大小为，的时间内，物体受到滑动摩擦力逐渐减小。