高中物理第3章相互作用3摩擦力课时作业新人教版必修1

1 摩擦力

基础夯实

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)

1．(湖北黄石市有色一中2015～2016学年高一上学期期中)关于摩擦力和弹力，下列说法正确的是导学号 96930366( )

A．有弹力一定有摩擦力

B．静止的物体可能受到滑动摩擦力

C．摩擦力大小跟弹力大小一定成正比

D．摩擦力方向跟弹力方向可以不垂直

答案：B

解析：弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙，相互接触挤压，有相对运动或相对运动趋势。可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力，故A错误；滑动摩擦力发生于有相对运动的物体之间，其中有一个物体可能是静止的，故静止的物体可能受到滑动摩擦力，故B正确；滑动摩擦力大小跟弹力大小一定成正比，静摩擦力大小与弹力无关，故C错误；弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，故弹力的方向与摩擦力的方向一定是垂直的，故D错误。

2．如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是导学号 96930367( )

A．M处受到的支持力竖直向上

B．N处受到的支持力竖直向上

C．M处受到的静摩擦力沿MN方向

D．N处受到的静摩擦力沿水平方向

答案：A

解析：本题考查弹力和摩擦力的方向。解题关键要明确，弹力方向垂直于接触面，摩擦力方向沿接触面，M点受到的支持力方向竖直向上，受到的静摩擦力方向沿水平面，A对C错。N点受到支持力方向垂直MN方向，静摩擦力方向沿MN方向，B、D正确。

3．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3N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为导学号 96930368( ) 2

A．0.6N B．1.2N

C．2.4N D．3N

答案：C

解析：根据F＝μFN，F＝1.2N，因为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力，所以要把纸从书中拉出，拉力至少应为2.4N，C正确。

4.(北京大学附中河南分校2015～2016学年高一上学期期末)如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，则导学号 96930369( )

A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍

B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍

C．木块所受墙面的摩擦力方向向下

D．木块所受墙面的摩擦力不变

答案：AD

解析：木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡，当推力增大为原来的2倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍，但摩擦力大小始终等于重力，保持不变，而方向与重力方向相反，竖直向上，故AD正确，BC错误。

5.(福建省八县一中2015～2016学年高一上学期联考)如图所示，重力G＝20N的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为5N，方向向右的水平力F的作用，则导学号 96930370( )

A．物体所受摩擦力大小是4N，方向水平向右

B．物体所受摩擦力大小是5N，方向水平向左

C．在运动过程中，若撤去F时，摩擦力仍不变

D．在运动过程中，若撤去F时，则摩擦力变为0N

答案：AC

解析：物体在水平面上向左运动，受到水平面滑动摩擦力方向向右。物体对水平面的压 3 力大小等于物体的重力G，则摩擦力大小为f＝μN＝μG＝0.2×20N＝4N，故A正确，B错误；在运动过程中，若撤去F时，根据滑动摩擦力公式，可知，摩擦力仍不变，故C正确，D错误。

二、非选择题

6．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。(g取10m/s2)试求：导学号 96930371

(1)笔内小弹簧的劲度系数；

(2)书与桌面间的动摩擦因数大小。

答案：(1)1000N/m (2)0.3

解析：(1)由于砝码处于静止，则kΔx＝mg

所以有k＝mgΔx＝0.2×102×10－3N/m＝1000N/m

(2)要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μmg

得μ＝kΔx′mg＝1000×2.4×10－30.8×10＝0.3

7.“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17m/s以上，甚至在60m/s以上。据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿。台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害。不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹的在地面上滑动。设某次台风登陆时的风力为9级，方向水平风速大小可达到22m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164N。假设这个人重60kg，台风来临时人站立在水平地面上，人与地面间的滑动摩擦系数为0.26。试通过计算分析：(g＝10N/kg)导学号 96930372

(1)当风速达到22m/s时，人能不能被吹动？

(2)当风速达到15m/s时，吹在人身上的水平风力达到76N，站在地上的人受的摩擦力 4 多大？

(3)当风速达以25m/s时，吹在人身上的水平风力达到 212N，站在地面的人受的摩擦力多大？

答案：(1)能被吹动 (2)76N (3)156N

解析：(1)人和地面之间的压力为N＝mg＝600N

人和地面之间的最大摩擦力为f＝μN＝156N

因为F>f，所以人能被吹走，

(2)当风力F1＝76N时，由于F1

所以人不能被吹动，人受到地面给他的力是静摩擦力

其大小为f1＝F1＝76N

(3)当风力F2＝212N时，由于F2>f

所以人能被吹动，人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力其大小为f2＝f

摩擦力大小为f2＝f＝μN＝156N

能力提升

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)

1.(浙江嘉兴一中2015～2016学年高一上学期期中)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，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应等于导学号 96930373( )

A.F2＋GF1 B．F2F1

C.GF1 D. F1＋GF2

答案：A

解析：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。

2.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，物体在台边翻倒以前的过程中，台面对物体的摩擦力导学号 96930374( ) 5

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

答案：B

解析：翻倒以前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变。

3．(哈尔滨一中2014～2015学年高一上学期期中)如图所示，质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑行，木板与地面间摩擦系数为μ1，物块与木板间摩擦系数为μ2，已知木板处于静止状态，那么木板所受地面摩擦力的大小是导学号 96930375( )

A．μ1Mg B．μ2mg

C．μ1(m＋M)g D．μ1Mg＋μ2mg

答案：B

解析：木板给物块的滑动摩擦力为μ2mg，方向水平向左，所以物块给木板一个水平向右的摩擦力μ2mg，因为木板静止，所以木板所受桌面的摩擦力大小为μ2mg方向水平向左，故选项B正确。

4．(河北邯郸市2015～2016学年高一上学期期末)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导学号 96930376( )

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

答案：BC

解析：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。 6 5．(诸城市2014～2015学年高一上学期期中)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下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可知，下列哪些选项是正确的是导学号 96930377( )

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.木块受到的最大摩擦力为0.7N

B．木块受到最大静摩擦力可能为0.6N

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，木块受到摩擦力大小各不相同

答案：BC

解析：第一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0.6N≤Fm<0.7N，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。

二、非选择题

6.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。)导学号 96930378

答案：2mgμ