鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 摩擦力测试题

这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 摩擦力测试题，共18页。试卷主要包含了关于摩擦力和弹力的正确说法是，25等内容，欢迎下载使用。

第3章　相互作用
第3节　摩擦力
基础过关练
题组一　摩擦力的有无及方向的判断
1.(2020北京大兴高一上期中)如图所示,一个箱子放置在水平地面上,某同学用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止。下列法中正确的是 (　　)

A.地面对箱子的摩擦力方向水平向左
B.地面对箱子的摩擦力方向水平向右
C.地面对箱子的摩擦力大于F
D.地面对箱子的摩擦力小于F
2.(2020福建泉州泉港一中高一上期末)关于摩擦力和弹力的正确说法是 (　　)
A.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直
B.两个物体之间如果有弹力,就一定有摩擦力
C.两物体间的弹力越大,摩擦力也越大
D.弹力可以是动力,摩擦力只能是阻力
3.(2021甘肃兰州一中高一上期中)下列情景中,物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是 (　　)


题组二　摩擦力的分析与计算
4.(多选)人握住旗杆匀速竖直向上爬,则下列说法正确的是 (　　)
A.人受的摩擦力的方向是向上的
B.人受的摩擦力的方向是向下的
C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大
D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也越大
5.(2020广东中山一中高一上期末)用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如图所示,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力 (　　)

A.握力越大,摩擦力越大
B.手越干越粗糙,摩擦力越大
C.方向由向下变成向上
D.只要瓶子不动,摩擦力大小与握力大小无关
6.(多选)有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间的接触面粗糙,如图所示。现用一水平力F作用在乙物体上,物体仍保持静止,下列说法正确的是 (　　)

A.丙受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.甲受到水平向右的摩擦力作用
C.乙对丙的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.丙对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右
7.如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,那么物体A与墙面间的摩擦力为 (　　)

A.Ff=μmg　向上
B.Ff=mg　向下
C.Ff=F　向下
D.Ff=μF　向上
8.重为200 N的木块放在水平地面上,至少要用25 N的水平推力才能使它从原地开始运动。木块从原地移动以后,用20 N的水平推力就可以使它继续做匀速运动,下列说法正确的是 (　　)
A.木块与水平地面间的最大静摩擦力大小为20 N
B.木块受到的滑动摩擦力大小为25 N
C.木块与地面间的动摩擦因数为0.25
D.若用10 N的水平推力推静止的木块,木块受到的摩擦力大小为10 N
9.如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为 (　　)

A.0.6 N　　　B.1.2 N　　　C.2.4 N　　　D.3 N
10.如图所示,用两个相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况。

11.一物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm;当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了2 cm;当用弹簧测量此物体的重力时,弹簧伸长了10 cm,已知该弹簧始终处于弹性限度内,劲度系数k=200 N/m。求:
(1)物体所受的最大静摩擦力;
(2)物体和地板间的动摩擦因数。















题组三　摩擦力的突变
12.(多选)如图所示,重力G=20 N的物体,在水平面上向左运动,同时受到大小为5 N,方向向右的水平力F的作用,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,则 (　　)

A.物体所受摩擦力大小是4 N,方向水平向右
B.物体所受摩擦力大小是5 N,方向水平向左
C.在运动过程中,撤去F后,摩擦力仍不变
D.在运动过程中,撤去F后,摩擦力变为0
13.(多选)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是 (　　)

A.木箱所受的最大静摩擦力Ffm=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Ffm=20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
14.如图所示,把一重为G的物块,用一水平方向的推力F=F0-kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,t=0时刻物块静止在墙壁上,一段时间后物块才沿墙壁向下滑动,则从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是图中的 (　　)


15.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右减速滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,g取10 m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)


能力提升练
一、选择题
1.(2020浙江温州第二十一中学高一期末,★★☆)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是 (　　)


2.(2019北京师大附中高一上期中,★★☆)滑块A和B叠放在传送带上,A被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对地面静止,则下列说法正确的是 (　　)

A.B受到的静摩擦力水平向左
B.A受到的静摩擦力水平向左
C.传送带的转速变成原来的两倍,A受到的摩擦力也变成原来的两倍
D.无论传送带的转速是多少,B都不受摩擦力
3.(2019湖北枝江一中高一上期中,★★☆)在水平台上放一物体,物体与平台间的动摩擦因数为μ,现用一水平推力F把物体推向台边,如图所示,物体在台边翻倒之前的过程中,台面对物体的摩擦力 (　　)

A.逐渐减小到零　　　　　　　　B.保持不变
C.先增大后不变　　　　　　　　D.先增大后减小
4.(2021山东济南一中高一上期中,★★☆)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是 (　　)

A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C.B受到的摩擦力沿传送带向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
5.(2019北京丰台高一上期末,★★☆)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与木板连接,用手向右水平拉绳索,使木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是 (　　)

A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木板必须在桌面上做匀加速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧测力计的示数保持不变
6.(2019甘肃兰州一中高一上期中,★★☆)(多选)如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是 (　　)

A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
7.(2021四川泸州高一月考,★★☆)如图,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为 (　　)

A.μ1Mg　　　　　　　　 B.μ2mg
C.μ1(m+M)g　　　　　　　　 D.μ1Mg+μ2mg
8.(2019安徽黄山中学高一上期末,疑难,★★☆)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上(弹簧可上下移动),同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数μ应等于 (　　)

A.F2+GF1　　　B.F2F1　　　C.GF1　　　D.F1+GF2
9.(2020天津一中高一上期中,★★☆)如图甲、乙所示,乙图中斜面体固定不动。物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动。关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是 (　　)

A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反
C.甲图中物体P不受摩擦力,乙图中物体P受摩擦力,方向和F方向相同
D.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力
10.(2019浙江宁波诺丁汉大学附中高一上期中,疑难,★★★)(多选)如图所示,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,小木块的运动状态与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),则由表分析可知,下列选项正确的是 (　　)

实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数/N
1
静止
0.4
2
静止
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
A.木块受到的最大静摩擦力为0.7 N
B.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 N
C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同
二、非选择题
11.(2019浙江镇海中学高一上期中,疑难,★★☆)如图所示是武警战士用头将四块砖顶在墙上,苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ。要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为多大?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,砖与砖之间不发生滑动)










12.(2020浙江温州十五校高一上期末,★★☆)如甲图所示把一根长20 cm的轻质弹簧上端固定,下端系一质量为1 kg的木块,当木块静止时,弹簧长为25 cm;把此木块放在水平桌面上,用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为22 cm时,木块沿桌面匀速运动,如乙图。(g取10 m/s2)求:

(1)弹簧的劲度系数;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数。

答案全解全析
基础过关练
1.A　用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止,箱子受到的摩擦力为静摩擦力,根据平衡条件可得地面对箱子的摩擦力方向水平向左,大小为F,故A正确,B、C、D错误。
2.A　摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直,故A正确;两个物体之间如果有弹力,还必须满足接触面粗糙以及两物体间有相对运动或者相对运动的趋势才会有摩擦力,故B错误;两物体间的弹力越大,摩擦力不一定越大,例如两物体之间是静摩擦力时,静摩擦力大小与两物体之间的弹力无关,故C错误;弹力可以是动力,摩擦力可以是阻力,也可以是动力,故D错误。
3.B　物体静止在粗糙的水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;汽车停在斜坡上,由于有向下滑动的趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;物体虽贴着竖直墙面,但物体自由下落,物体对竖直墙面没有压力,则没有摩擦力,故C错误;瓶子被握在手中处于静止状态,依据平衡条件,可知瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。
4.AD　人握住旗杆匀速上爬时,人相对于旗杆有向下滑的趋势,受到旗杆的静摩擦力方向向上,故A正确,B错误;人竖直方向受到重力和摩擦力,由平衡条件分析得知,人受的摩擦力大小等于人的重力,保持不变,所以人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力越大,故C错误、D正确。
5.D　瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向向上;握力加倍后或手变干变粗糙,瓶子依然保持静止,静摩擦力大小依然等于重力,只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大,故A、B错误,D正确;瓶子所受的静摩擦力的方向始终是竖直向上,故C错误。
6.AC　甲、乙、丙均处于静止状态,以甲、乙、丙三者整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此丙受到地面的摩擦力大小等于F,方向水平向左,选项A正确;以甲为研究对象,可知甲不受摩擦力,选项B错误;乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等,方向相反,乙对丙的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故选项C正确,选项D错误。
7.D　由于物体匀速下滑,因此在竖直方向上所受合外力为零,所以摩擦力方向向上,Ff=mg。滑动摩擦力的大小Ff=μFN,FN=F,则Ff=μF,所以A、B、C错误,D正确。
8.D　当用25 N的水平推力推木块时,木块才能从原地开始运动,此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木块与地面间的最大静摩擦力为25 N;如果用10 N的水平推力推静止的木块,因为10 N<25 N,则木块不动,此时木块所受的摩擦力为10 N,故A错误,D正确;用20 N的水平推力使木块做匀速运动,由平衡条件得到,木块受到的滑动摩擦力f=20 N,木块与地面间的动摩擦因数为μ=fN=20200=0.1,故B、C错误。
9.C　将A4纸从书中拉出时,A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有Ff=2μFN=2×0.4×3 N=2.4 N,当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以有F=2.4 N,C正确。
10.答案　见解析
解析　要分析各物体的受力情况,关键是分析A、B间和B、C间是否有摩擦力,所以可用先整体后隔离的方法。首先以三物体为一整体,竖直方向上,受重力3G,竖直向下,两板对它向上的摩擦力,分别为f;水平方向上,受两侧板对它的压力N1、N2,根据平衡条件得,每一侧受的摩擦力大小等于1.5G。然后再用隔离法分析A、B、C的受力情况,先隔离A,A物体受重力G,方向竖直向下,板对它的向上的摩擦力f,大小等于1.5G,A物体要平衡,就必须受到一个B对它的向下的摩擦力fBA,根据平衡条件得,大小应等于0.5G;水平方向上,A物体受板对它的压力N2和B对它的压力NBA。再隔离C,C物体的受力情况与A物体类似,竖直方向上受重力G、板对它的向上的摩擦力f、B对它的向下的摩擦力fBC(大小为0.5G),水平方向上受板对它的压力N1、B对它的压力NBC。最后隔离B,竖直方向上B物体受到重力G、A对它的向上的摩擦力fAB(大小为0.5G)、C对它的向上的摩擦力fCB(大小为0.5G),水平方向上受到A对它的压力NAB和C对它的压力NCB。

11.答案　(1)6 N　(2)0.2
解析　(1)物体刚开始运动时的摩擦力为最大静摩擦力fmax,则有fmax=kx1
解得fmax=6 N
(2)物体匀速前进时,摩擦力f=kx2
测重力时,mg=kx3
又根据:f=μN
N=mg
联立解得μ=0.2。
12.AC　物体所受摩擦力大小是Ff=μmg=0.2×20 N=4 N,方向水平向右,选项A正确,B错误;在运动过程中,撤去F后,物体向左减速运动,摩擦力仍不变,选项C正确,D错误。
13.AD　木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大,最大静摩擦力为21 N,当推力F>21 N后,摩擦力为滑动摩擦力,大小为20 N,木箱与地面间的动摩擦因数μ=Ffmg=0.2,选项A、D正确。
14.D　物块静止在墙壁上时受力平衡,在竖直方向上只受两个力,物块所受的静摩擦力和重力平衡,摩擦力大小为G,当F减小到某个值时,物块和墙壁间的最大静摩擦力等于重力,之后物块下滑,物块和墙壁间的正压力为F=F0-kt,而滑动摩擦力f=μF,那么物块沿墙壁下滑过程中滑动摩擦力与时间成线性关系。正压力不变时,最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力,故物块由静止突然滑动的瞬间摩擦力突然要减小一点。综上可知,D正确。
15.A　物体开始向右运动,所以受到向左的滑动摩擦力,大小为f=μmg=2 N;当速度减小到零时,因为F小于最大静摩擦力,所以物体静止,受到向右的静摩擦力作用,大小为1 N,所以A正确,故选A。
能力提升练
1.B　传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升的电梯中,和电梯间没有相对运动和相对运动趋势,不满足摩擦力产生的条件,故B中没有利用摩擦力,符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有向后运动的趋势,因此地面对人有向前的静摩擦力,所以C中利用了摩擦力,不符合题意;杯子在重力的作用下,相对于手有竖直向下运动的趋势,手对杯子有竖直向上的静摩擦力,D不符合题意。
2.D　水平方向B受力平衡,则B不受摩擦力,A错误;以A、B整体为研究对象,A、B整体相对传送带向右运动,故A受到传送带向左的滑动摩擦力,B错误;滑动摩擦力与相对速度无关,只与动摩擦因数和压力有关,选项C错误;无论传送带的转速是多少,B都不受摩擦力,选项D正确。
3.B　翻倒之前物体对平台的压力不变,所以滑动摩擦力大小不变。
4.B　A物体沿水平方向做匀速直线运动,不受摩擦力,故A错误;B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力,B正确,C、D错误。
5.D　对木板受力分析,受重力、木块对木板的压力、木块对木板的滑动摩擦力、桌面对木板的支持力、桌面对木板的滑动摩擦力、水平拉力,共6个力。本实验中,木板不论做什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧测力计的拉力总等于木块所受滑动摩擦力。故选D。
6.BC　容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力,则水平力F可能不变,选项B、C正确。
7.B　木块相对木板向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为f1=μ2mg,力的作用是相互的,故木块对木板有向右的滑动摩擦力,故木板有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据平衡条件,有地面对木板的摩擦力f2=f1,因而f2=μ2mg,故选项B正确。
8.A　木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则有f=G+F2,f=μF1,解得:μ=F2+GF1,故选A。
9.C　题图甲中P做匀速直线运动,P没有相对于Q的运动趋势,则P不受摩擦力;题图乙中P处于平衡状态,P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势,则Q对P有沿斜面向上的摩擦力,所以P受与F方向相同的摩擦力,故C正确。
10.BC　第一次和第二次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力Fm,因此可知,最大静摩擦力范围为0.6 N≤Fm<0.7 N,故A错,B对。滑动摩擦力与运动情况无关,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C对,D错。
11.答案　2mgμ
解析　以四块砖为研究对象进行受力分析,砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好达到最大,
即f1=f2=μF,又f1+f2=4mg
联立两式可得F=2mgμ
12.答案　(1)200 N/m　(2)0.4
解析　(1)当弹簧上端固定时,根据胡克定律得F1=mg=k(l1-l0)
则k=mgl1-l0=100.25−0.20 N/m=200 N/m
(2)木块沿桌面匀速运动时,弹簧对木块的拉力的大小
F2=k(l2-l0)=200×(0.22-0.20) N=4 N
由平衡条件得F2=μmg,解得μ=0.4。