高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.3 摩擦力同步练习题

【精挑】3.3摩擦力-1随堂练习

一．填空题

1．质量为20 kg的木箱放在水平地板上。在50N的水平推力作用下做匀速直线运动。重力加速度g取10m/s2，则木箱与地板间的动摩擦因数是_________。

2．
如右图所示，吊床用绳子拴在两根柱子的等高位置上。某人先坐在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F1，吊床对该人的作用力为F2；后躺在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F1′，吊床对该人的作用力为F2′；则F1__________F1′，F2__________F2′。（请选填“＞”．“＜”．“＝”）  

3．
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”）．

4．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______。

5．
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__________

6．
如图所示（不计滑轮的重力和摩擦），人重600N，平板重200N，如果人要拉住木板使人与木板都悬挂在空中，他必须用力___________ ,此时底板对人的支持力为__________

7．
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____________________。

8．
如图所示，在墙角有一根质量为m的均匀绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点，测得AC=2BC，且绳在B端附近的切线与墙壁夹角为α，已知重力加速度为g，则绳在A处的张力是____________，在最低点C处的张力是_____________。

9．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 _________。

10．为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图所示的甲．乙两种方案。

（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，应选用方案_______。

（2）若A和B的重力分别为20N和40N，当A被拉动时，系统稳定后，弹簧测力计a的示数为8.0N，b的示数为11.0N，c的示数为10.0N，则A和B间的动摩擦因数为___。

11．如图所示，在甲图中，小孩用80N的水平力推木箱，木箱不动，则木箱此时受到的静摩擦力大小为______N；在乙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为90N，木箱对地面的压力大小为200N，则木箱与地面间动摩擦因数为______。

12．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______．

13．某实验小组为得到木块和木板之间的摩擦因数，进行实验如下：

①木板放在水平桌面上，木板的右端固定一滑轮。

②把木块放在木板上，通过纸带与打点计时器相连，木块的右端通过细绳与盛有沙子的小桶相连。

③细绳通过定滑轮，调节滑轮的高度，保证细绳与木板平行。

（1）某次做实验，得到木块运动对应的纸带如下，所使用的电源频率为50HZ，每两个记数点之间有4个点没有画出，则木块运动的加速度为___________m/s2

（2）改变小桶中沙子的质量，得到木块运动对应的纸带如下。

①要测量木块和木板之间的摩擦因数，还需要测量的物理量是___________。

②根据①中测量的物理量，得到的摩擦因数μ =___________。

14．
如图,用一水平力F将铁块压在竖直墙面上,此时铁块恰能保持静止。现增大水平力F,则关于铁块对墙面的压力FN________（选填“增大”，“变小”或“不变”），铁块受墙面的摩擦力Ff_______（选填“增大”，“变小”或“不变”）

15．一小孩用40N的水平推力推重力为100N的木箱，木箱不动，则木箱不动时受到的摩擦力是___________N；当小孩用55N的水平推力恰能推动木箱，当木箱被推动以后，小孩只需要用50N的水平力就可以使木箱沿水平地面匀速前进，木箱与地面之间的最大静摩擦力是___________N

16．
重为G的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，AC=AB；滑轮与绳重力不计．则B点处绳子的拉力的大小是________N；轴对定滑轮M的作用力大小是________N ．

17．小球所受重力大小为G，固定在轻绳OC下端，球搁在光滑斜面上，斜面与竖直方向的夹角为，绳与竖直线夹角，初始时<。当向左拉斜面时，绳与竖直线夹角缓慢地减小，如图所示，判断斜面对球的支持力将_______和绳拉力大小将__________（填如何变化）。

18．
如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，各个接触面点均光滑．试画出小球所受的力．如果重心位置在O点处，则球受到墙的弹力_____（变大．变小或不变）

参考答案与试题解析

1．【答案】0.25

【解析】

用50N的水平推力，木箱做匀速直线运动，则

根据

解得

2．【答案】  >  =

【解析】吊床对人的作用力与重力等值反向，所以躺着和坐在时，吊床对该人的作用力不变，即F2=F2′．坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡有：2Fcosθ=G，θ越大，则绳子的拉力越大；人躺下后，绳子与竖直方向夹角变小，则绳子的拉力较小．即F1＞F1′。
点睛：解决本题的关键是知道人躺着时绳子与竖直方向的夹角较小；恰当地选择研究对象，进行受力分析，运用共点力平衡进行求解．

3．【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．

4．【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

5．【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

6．【答案】200N 400N

【解析】

【详解】

对人和平板整体受力分析，受重力和三根绳子的拉力，设人拉绳的力为F，根据平衡条件，有：2F+F+F =（M+m）g
4F=（M+m）g
解得：F=0.25（M+m）g=200N，故人的拉力为200N；
再对人受力分析，受重力．支持力和拉力，根据平衡条件和牛顿第三定律可得人对平台的压力等于重力减去绳子对人的拉力，为600-200N=400N；

【点睛】

本题关键对人与滑轮整体受力分析，然后根据平衡条件列式求解；如果对人和平板分别受力分析，同样可以根据平衡条件求解出绳子的拉力，但要使问题复杂化．

7．【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．

8．【答案】   

【解析】对CB段受力分析，受重力．墙壁的拉力．AC绳子对其向左的拉力，如图所示

根据平衡条件有：FBcosα＝mg；FBsinα=T
联立解得：T=mgtanα；

再对AC绳子受力分析，受重力．BC绳子对其向右的拉力，墙壁的拉力，如图所示

根据平衡条件有：  

点睛：本题关键灵活地选择研究对象，然后运用平衡条件列式求解，注意绳子的张力方向沿绳子的切线方向，最低点的张力方向水平．

9．【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。

10．【答案】    (1). 甲    (2). 0.2

【解析】

【详解】（1）[1] 由图甲可知，用弹簧测力计b拉动木块A，木块B受到滑动摩擦力作用，弹簧测力计a的示数等于木块受到的滑动摩擦力，弹簧测力计a固定不动，便于读数；由图乙可知，用弹簧测力计匀速拉动木块A，使木块A做匀速直线运动，A处于平衡状态，弹簧测力计c的示数等于木块受到的滑动摩擦力，弹簧测力计是运动的，不便于读数，另一方面，要使弹簧测力计示数等于滑动摩擦力，要控制木块做匀速直线运动，难度较大；比较两种实验方案可以发现，方案甲更合理．

（2）[2] 在甲方案中，物体间的滑动摩擦力：

8.0N

物体间的正压力：

N

则物体间的动摩擦因数：

11．【答案】80    0.45   

【解析】

[1]小孩用80N的水平力推木箱，木箱不动，处于平衡状态，则木箱此时在水平方向受到的静摩擦与推力为一对平衡力，等大反向，静摩擦力大小为80N。

[2]根据可知，动摩擦因数为

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

【解析】

略

13．【答案】    ①. 0.39    ②. 木块的质量M，小桶和沙子的质量m    ③.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]求解加速度，利用公式

代入得

（2）[2][3]从纸带的数据可知，木块做匀速直线运动，木块所受的摩擦力和小桶与沙子的重力相等，根据公式

解得

根据结果可知，需要测量木块的质量M，小桶和沙子的质量m。

14．【答案】  增大  不变

【解析】木块对墙压力FN与水平外力F时作用力与反作用力关系为FN=F，所以增大水平力F，铁块对墙面的压力FN也增大；木块受到的重力与墙对木块的静摩擦力Ff是一对平衡力：mg=Ff，因为重力不变所以铁块受墙面的摩擦力Ff不变。

15．【答案】40    55   

【解析】【来源】贵州省铜仁市思南中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1]木箱不动时受到的摩擦力等于推力，大小为40N；

[2]当小孩用55N的水平推力恰能推动木箱，当木箱被推动以后，小孩只需要用50N的水平力就可以使木箱沿水平地面匀速前进，木箱与地面之间的最大静摩擦力是55N。

16．【答案】   

【解析】

【详解】

杆处于力矩平衡状态，设绳子的拉力为F，杆长为L，则由力矩平衡条件可知：；
解得：F=；

滑轮受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡，即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力的合力相等，则由力的平行四边形可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力：
由几何关系可知：；

【点睛】

本题应注意以下几点：（1）同一根绳中的各个点上的拉力都是相同的，方向均指向绳收缩的方向；（2）注意几何关系的应用，本题中可通过作辅助线的方式得到直角三角形，从而求得合力F′；（3）注意掌握力臂的求法，在图中要作出力臂的示意图，并能利用几何关系正确求出力臂．

17．【答案】    ①. 变小    ②. 先变小后变大

【解析】

【详解】如图对C进行受力分析

依平衡条件，可以表示这三个力的线段如图所示的三角形，因为，所以N与T的夹角开始为锐角，当减小角时，N减小；T先减小，当T与N夹角为直角时，T有最小值，角继续减小，T要增大，故可得斜面对球的支持力将变小，绳拉力大小将先变小后变大。

18．【答案】不变．

【解析】球受重力．竖直墙壁的支持力．桌边A点的支持力，如图所示：

如果重心位置在O点处，各个力的方向不变，故两个弹力大小均不变；