專題3.2摩擦力【練】一．練基礎(chǔ)過關(guān)1.下列有關(guān)摩擦力的說法正確的是()A．一個(gè)物體靜止在另一個(gè)物體的表面上，它們之間沒有靜摩擦力B．滑動摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動方向相反C．摩擦力可以是阻力也可以是動力D．由公式μ＝eq\f(F,FN)可以看出，μ與F成正比，與FN成反比【答案】C.【解析】：一個(gè)物體靜止在另一個(gè)物體的表面上，如果有相對運(yùn)動趨勢，它們之間一定有靜摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動摩擦力的方向總是與物體相對運(yùn)動方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力可以是阻力也可以是動力，選項(xiàng)C正確；μ與材料類別及接觸面的粗糙程度有關(guān)，與F和FN無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．(2020·揚(yáng)州期末)下列圖片中的人或物體沒有利用摩擦力的是()【答案】B.【解析】：傳送帶將貨物送到高處，依靠傳送帶給貨物的靜摩擦力，故A不符合題意；乘客在豎直上升電梯中，不滿足摩擦力產(chǎn)生條件，即沒有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，因此乘客不受摩擦力作用，故B符合題意；運(yùn)動員跑步，腳底相對地面有后運(yùn)動的趨勢，因此地面給人向前的靜摩擦力，故C不符合題意；手拿住杯子，滿足摩擦力產(chǎn)生的條件，杯子相對手有向下滑的趨勢，因此手給杯子有向上的靜摩擦力，故D不符合題意．3.如圖所示，甲、乙兩位同學(xué)做一種特殊的“拔河”游戲，兩人分別用伸平的手掌托起長凳的一端，保持凳子水平，然后各自向兩側(cè)水平收回手掌以達(dá)到拖拉凳子的目的．如果甲、乙與凳子下表面各處的粗糙程度相同，且在乙端的凳子上面放四塊磚，則下列判斷正確的是()A．凳子向甲方移動B．凳子向乙方移動C．凳子在原地不會被拉動D．凳子向體重大的同學(xué)一方移動【答案】B【解析】本題考查最大靜摩擦力的概念與規(guī)律，甲、乙與凳子下表面各處的粗糙程度相同，但是凳子的右端上面放了四塊磚，這樣乙與凳子間的壓力就大一些，所以最大靜摩擦力就大，這就決定了乙與凳子之間不容易滑動，所以凳子向乙方移動，選項(xiàng)B正確．4．(多選)如圖所示，有一剛性方形容器被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到注滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，下列說法中正確的是()A．容器受到的摩擦力逐漸增大B．容器受到的摩擦力不變C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大【答案】AC【解析】由題知容器始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的總重力，所以容器受到的摩擦力逐漸增大，故A正確，B錯(cuò)誤；水平方向上受力平衡，若最大靜摩擦力大于重力時(shí)，力F可能不變，若最大靜摩擦力小于等于重力時(shí)F要增大，故C正確，D錯(cuò)誤．5.一物體置于粗糙水平地面上，按如圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運(yùn)動，設(shè)地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)相等，則木塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A．Ff甲＞Ff乙＞Ff丙 B．Ff乙＞Ff甲＞Ff丙C．Ff丙＞Ff乙＞Ff甲D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙【答案】D【解析】物體在三種情況下所受摩擦力均為滑動摩擦力，由Ff＝μFN＝μmg知，物體在三種情況下所受摩擦力大小相等，選項(xiàng)D正確．6.如圖所示，下列關(guān)于它們的接觸面間有無摩擦力的判斷中錯(cuò)誤的是()甲乙丙丁A．圖甲中木塊A與木板接觸，但木塊A與木板沒有相對運(yùn)動趨勢，因此木板對木塊A沒有靜摩擦力B．圖乙中木塊A與木板接觸，A在重力作用下沿木板向下運(yùn)動，因此木板對A有向上的滑動摩擦力C．圖丙中木塊A與木板接觸，A由于受重力作用，有沿木板向下滑的趨勢，因此木板對木塊A有靜摩擦力D．圖丁中木塊A與木板接觸，A沿木板向下勻速滑動，與木板有相對運(yùn)動，因此木板對A有沿著木板向上的滑動摩擦力【答案】B【解析】圖甲中，木塊A與木板接觸，但木塊A與木板沒有相對運(yùn)動趨勢，因此木板對木塊A沒有靜摩擦力，A說法正確；圖乙中，木塊A與木板接觸，A在重力作用下沿木板向下運(yùn)動，接觸但沒有發(fā)生彈性形變，因此木板對A沒有滑動摩擦力，B說法錯(cuò)誤；圖丙中，木塊A與木板接觸，A由于受重力作用，有沿木板向下滑動的趨勢，因此木板對木塊A有沿木板向上的靜摩擦力，C說法正確；圖丁中，木塊A與木板接觸，A沿木板向下勻速滑動，與木板有相對運(yùn)動，因此木板對A有沿著木板向上的滑動摩擦力，D說法正確．本題選錯(cuò)誤的說法，故選B.7.(多選)有一輛遙控玩具汽車，已知車內(nèi)電動馬達(dá)驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動．將玩具汽車的后輪、前輪分別放在平板小車甲、乙之上，如圖所示，按動遙控器上的“前進(jìn)”“后退”鍵，汽車就能前進(jìn)或后退，地面與甲、乙車之間的摩擦力不計(jì)．以下敘述正確的是()A．按動遙控器上的“前進(jìn)”鍵，乙車對前輪摩擦力向前，乙車相對地面向前進(jìn)B．按動遙控器上的“前進(jìn)”鍵，甲車對后輪摩擦力向前，甲車相對地面向后退C．按動遙控器上的“后退”鍵，甲車對后輪摩擦力向后，甲車相對地面向前進(jìn)D．按動遙控器上的“后退”鍵，乙車對前輪摩擦力向后，乙車相對地面向后退【答案】BC【解析】當(dāng)按動遙控器上的“前進(jìn)”鍵時(shí)，后輪是主動輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動，甲車對后輪施加一個(gè)水平向前的摩擦力，甲車會受到一個(gè)水平向后的反作用力，所以甲車相對地面向后退．而前輪是從動輪，乙車對前輪的摩擦力向后，前輪對乙車施加向前的反作用力，乙車相對地面向前進(jìn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．同理，可分析得出選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．8.某同學(xué)用如圖所示的裝置測量放在粗糙水平桌面上的長金屬板B與鐵塊A間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量m＝1kg，用水平力F向左拉金屬板B，使其相對于A向左運(yùn)動，穩(wěn)定時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示．則彈簧測力計(jì)示數(shù)為________N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ＝________.(g取10m/s2)【答案】2.500.25【解析】從題圖中知彈簧測力計(jì)示數(shù)為2.50N，鐵塊A受到彈簧的拉力F＝2.50N，由于鐵塊A處于平衡狀態(tài)，所以A受到的摩擦力Ff＝2.50N．由Ff＝μmg得μ＝eq\f(Ff,mg)＝eq\f(2.50,1×10)＝0.25.二．練能力提升1．如圖所示，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a和b、b和P、P和桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示，則()A．Ff1＝0、Ff2≠0、Ff3≠0B．Ff1≠0、Ff2＝0、Ff3＝0C．Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3＝0D．Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3≠0【答案】C【解析】對物塊a分析可知，物塊a受到重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動的趨勢，因此a受到b對它沿接觸面向上的摩擦力作用，F(xiàn)f1≠0；再對a、b構(gòu)成的整體分析可知，a、b系統(tǒng)整體受到重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動的趨勢，因此b受到P對它沿接觸面向上的摩擦力作用，F(xiàn)f2≠0；對a、b及P組成的整體分析，由于整體在水平方向上不受外力，因此P不受地面的摩擦力，F(xiàn)f3＝0，故C正確。2．如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A恰好不滑動，B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A與B的質(zhì)量之比為()A.eq\f(1,μ1μ2) B．eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C.eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D．eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)【答案】B【解析】滑塊B恰好不下滑，則滑塊B在豎直方向上受力平衡，設(shè)水平力大小為F，有μ1F＝mBg，A、B構(gòu)成的整體處于平衡狀態(tài)，在水平方向上有F＝μ2(mA＋mB)g，聯(lián)立解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)，故B正確。3．(多選)如圖所示，用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動，從t＝0時(shí)刻起水平力F的大小隨時(shí)間均勻減小，到t1時(shí)刻，F(xiàn)減小為零。物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖像可能是()【答案】AD【解析】由題意可知，物體在勻速運(yùn)動，從t＝0時(shí)刻，拉力F開始均勻減小，t1時(shí)刻拉力減小為零，出現(xiàn)的摩擦力有兩種可能，一是當(dāng)拉力為零時(shí)，物體仍在滑動，則受到的一直是滑動摩擦力，即大小不變，A正確；二是當(dāng)拉力減小為零前，物體已靜止，則先是滑動摩擦力，后是靜摩擦力，滑動摩擦力大小不變，而靜摩擦力的大小與拉力相等，此時(shí)拉力小于滑動摩擦力大小，D正確，B、C錯(cuò)誤。2.(多選)關(guān)于摩擦力，有人總結(jié)了“四條不一定”，其中說法正確的是()A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向相同B.靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動方向共線C.受靜摩擦力或滑動摩擦力的物體不一定靜止或運(yùn)動D.靜摩擦力一定是阻力，滑動摩擦力不一定是阻力【答案】ABC【解析】摩擦力的方向與跟它接觸的物體間相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反，與它的運(yùn)動方向可能相同，也可能相反，也可能不在一條直線上。摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向相同，比如在地面上相對地面滑動的物體，受地面的摩擦力方向與其運(yùn)動方向相反，故選項(xiàng)A正確；汽車在水平路面上勻速轉(zhuǎn)彎，靜摩擦力充當(dāng)向心力指向圓心，地面對汽車的靜摩擦力方向與其運(yùn)動方向垂直，故選項(xiàng)B正確；運(yùn)動的物體可能受靜摩擦力作用，也可能受滑動摩擦力作用；靜止的物體可能受靜摩擦力作用，也可能受滑動摩擦力作用。推動書本在桌面上滑動，桌面也受到滑動摩擦力作用，故選項(xiàng)C正確；靜摩擦力可能是動力，也可能是阻力；滑動摩擦力可能是動力，也可能是阻力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.如圖，物塊放在傾斜的木板上，改變木板與水平面之間的夾角θ，當(dāng)θ＝30°和37°時(shí)物塊所受的摩擦力大小恰好相等，求物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)()A.0.577 B.0.75C.0.625 D.0.833【答案】C【解析】設(shè)物塊的質(zhì)量為m，當(dāng)木板與水平面間的夾角為30°時(shí)，物體靜止在斜面上，對應(yīng)的靜摩擦力為Ff1＝mgsin30°＝0.5mg，當(dāng)木板與水平面間的夾角為37°時(shí)，物塊沿斜面加速下滑，對應(yīng)的滑動摩擦力Ff2＝μ·mgcos37°＝0.8μmg，由Ff1＝Ff2，解得μ＝eq\f(5,8)＝0.625。4.(多選)如圖甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，下列說法正確的是()A.木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝21NB.木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝20NC.木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.21D.木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2【答案】AD【解析】由圖乙知木箱受的最大靜摩擦力為Ffm＝21N，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)木箱運(yùn)動后受的是滑動摩擦力，大小為Ff＝μmg＝20N，解得μ＝0.2，故C錯(cuò)誤，D正確。5.如圖物體A、B相互疊加，在水平面上一起做勻速或變速直線運(yùn)動，則A、B間不存在摩擦力的是()A.圖①和圖③ B.圖①和圖②C.只有圖③ D.只有圖①【答案】D【解析】圖①中，A、B一起勻速運(yùn)動，A受到重力和支持力處于平衡狀態(tài)，做勻速直線運(yùn)動。若受到B對A的摩擦力則A不能平衡，所以圖①中A、B間不存在摩擦力；圖②中，A、B一起減速運(yùn)動，豎直方向上A受到重力和支持力，水平方向上，A做減速運(yùn)動，則存在B對A向左的摩擦力，所以圖②中A、B間存在摩擦力；圖③中，A、B一起做勻速運(yùn)動，A受到重力和支持力、拉力F以及B對A向左的摩擦力處于平衡狀態(tài)，做勻速直線運(yùn)動，所以圖③中A、B間存在摩擦力。故選項(xiàng)D正確。6.如圖所示，人重600N，木塊A重400N，人與木塊、木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉繩，使他與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動，滑輪摩擦不計(jì)，求：(1)繩的拉力大?。?2)A對人的摩擦力的大小和方向．【答案】(1)100N(2)100N水平向左【解析】(1)設(shè)繩子的拉力大小為FT，木塊與地面間的摩擦力大小為FfA.取人和木塊為整體，并對其進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，由題意可知FfA＝μ(GA＋G人)＝200N.由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，故2FT＝FfA，所以FT＝100N.甲乙(2)取人為研究對象，對其進(jìn)行受力分析，如圖乙所示．由于人處于平衡狀態(tài)，故Ff人＝FT＝100N，方向水平向左．三．練名校真題1．(2020·昆明市官渡區(qū)一中高一開學(xué)考)如圖所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運(yùn)動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運(yùn)動。下列判斷正確的是()A.若v1<v2，貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動摩擦力B.若v1<v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力C.若v1>v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力D.若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力【答案】B【解析】若v1＜v2，則A相對B向右運(yùn)動，故B對A施加向左的滑動摩擦力，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力，故A錯(cuò)誤，B正確；若v1＞v2，則A相對B向左運(yùn)動，故B對A施加向右的滑動摩擦力，汽車B受到了貨物A所施加的向左的滑動摩擦力，故C、D錯(cuò)誤。2.(2021·云南大理期末)如圖，一個(gè)木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。其中F1＝10N、F2＝2N，則摩擦力的大小、方向()A.10N，方向向左 B.2N，方向向右C.8N，方向向左 D.零【答案】C【解析】對木塊受力分析，木塊受重力、支持力、F1、F2和靜摩擦力，根據(jù)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)有F1＝F2＋Ff，解得Ff＝8N，方向向左，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。探究3摩擦力的分析3.(2021·重慶西南大學(xué)附中月考)某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實(shí)驗(yàn)臺上固定一個(gè)力傳感器，傳感器通過棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的F－t圖像如圖乙所示，則()甲乙A.實(shí)驗(yàn)中必須讓木板保持勻速運(yùn)動B.圖乙中曲線反映了物塊所受摩擦力大小隨時(shí)間的變化曲線C.由乙圖知，物塊受到的最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小D.只用圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的動摩擦因數(shù)【答案】B【解析】實(shí)驗(yàn)中力傳感器固定不動，即物塊保持靜止，由二力平衡原理可知，力傳感器示數(shù)即反映摩擦力大小，并不需要保持木板做勻速運(yùn)動，曲線反映了物塊所受摩擦力大小隨時(shí)間的變化曲線，A錯(cuò)誤，B正確；由圖乙可知，開始物塊受到棉線的拉力和長木板的靜摩擦力平衡，直到拉力峰值為10N左右，即最大靜摩擦力約為10N；之后物塊和長木板相對滑動，物塊所受的摩擦力和棉線拉力平衡，由圖乙可知滑動摩擦力大小約為7N左右，物塊受到的最大靜摩擦力大小大于滑動摩擦力大小，C錯(cuò)誤；圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的滑動摩擦力大小，由Ff＝μFN＝μmg，可知只用圖乙中數(shù)據(jù)，不能得出物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，D錯(cuò)誤。4.(2020·南京學(xué)業(yè)考試)如圖所示，在粗糙的水平地面上，一物塊與彈簧連接．先用水平向右的力拉彈簧，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，地面對物塊的摩擦力大小為f.增大拉力F，使彈簧伸長量為原來的2倍，物塊仍保持靜止，此時(shí)地面對物塊的摩擦力大小為()A．0B．fC．2fD．3f【答案】C.【解析】：物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受力平衡，合外力等于零，F(xiàn)等于f，當(dāng)F增大時(shí)，f隨之增大，物塊仍保持靜止，合力為零，F(xiàn)和f是一對平衡力；彈簧伸長量為原來的2倍，根據(jù)胡克定律，則有此時(shí)地面對物塊的摩擦力大小為2f，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．5．(2021·鄭州高一月考)甲圖中小明用60N的水平力推木箱，沒推動，此時(shí)木箱受的摩擦力為F1；乙圖中小明用100N的水平力恰好能推動木箱，此時(shí)木箱受的摩擦力為F2；丙圖中小明把木箱推動了，此時(shí)木箱受的摩擦力為F3.已知木箱對地面的壓力為300N，木箱與地面間動摩擦因數(shù)為0.3，則F1、F2、F3的大小分別為()A．60N，100N，90N B．0，100N，300NC．60N，100N，300N D．0，100N，90N【答案】A.【解析】：甲圖小明用的推力F＝60N，木箱不動，木箱在水平方向受到兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，木箱受的摩擦力為靜摩擦力，F(xiàn)1＝F＝60N；乙圖小明用的推力F′＝100N，木箱恰好能被推動，靜摩擦力達(dá)到最大值，F(xiàn)2＝F′＝100N；丙圖小明把木箱推動了，木箱受到了滑動摩擦力的作用，F(xiàn)3＝μFN＝0.3×300N＝90N，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．6.(2021·沭陽校級月考)冰壺比賽的冰道表面覆蓋著特制的微小顆粒．如圖所示，比賽時(shí)運(yùn)動員常在冰壺滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壺滑得更遠(yuǎn)．設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ，受到的滑動摩擦力為f，則冰道被擦刷后()A．μ和f都增大 B．μ和f都減小C．μ增大，f減小 D．μ減小，f增大【答案】B.【解析】：用冰刷刷冰，使冰壺和冰之間形成一層水膜，由于水的出現(xiàn)使冰壺與冰面分開，從而減小了動摩擦因數(shù)，進(jìn)而減小了冰壺與冰面之間的摩擦力，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．7．(2021·石景山期末)用如圖所示裝置研究摩擦力的變化規(guī)律，把木塊放在水平長木板上，在彈簧測力計(jì)的指針下輕放一個(gè)小紙團(tuán)，它只能被指針向左推動．用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊，使拉力由零緩慢增大．下列說法正確的是()A．木塊開始運(yùn)動前，摩擦力可以用公式F＝μFN計(jì)算B．該實(shí)驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小C