第3章 第3节 摩擦力(同步练习)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（鲁科版2019）

第3章　相互作用 第3节　摩擦力 基础过关练 题组一　摩擦力有无及方向的判断 1.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 2.考试中,右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项,左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触,下列关于答题卡受到的摩擦力,说法正确的是 (　　) A.答题卡处于静止状态,受到的摩擦力都是静摩擦力 B.答题卡处于静止状态,不受摩擦力作用 C.橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力 D.答题卡相对于左手没有运动趋势 题组二　摩擦力的分析与计算 3.如图所示,质量为20 kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,水平向左吹出的气流的力F=10 N,作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g=10 N/kg) (　　) A.10 N,向右　　　　　　　　B.30 N,向左 C.20 N,向右　　　　　　　　D.20 N,向左 4.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,则关于手对瓶子的摩擦力,说法正确的是 (　　) 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 5.(多选题)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 6.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,重力加速度为g,那么物体A受到墙面的摩擦力为 (　　) A.μmg　向上　　　　　　　　B.mg　向下 C.F　向下　　　　　　　　D.μF　向上 7.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 8.一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 9.(多选题)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 10.(多选题)如图所示,重力G=100 N的物体在沿斜面向上的力F=30 N的作用下静止于倾角θ=30°的斜面上,当F发生下列变化时,物体仍静止,重力加速度g取10 m/s2。关于摩擦力的变化情况判断正确的是 (　　) A.当F变为40 N时,摩擦力为40 N,方向沿斜面向上 B.当F变为50 N时,摩擦力为0 C.当F变为60 N时,摩擦力为10 N,方向沿斜面向下 D.当F从30 N逐渐变为60 N的过程中,摩擦力一直在减小 11.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开始物块所受的摩擦力f随时间t的变化关系正确的是 (　　) 能力提升练 题组一　摩擦力有无及方向的判断 1.汽车的发动机通过变速器和后轮相连,当汽车由静止开始向前运动时 (　　) A.前轮、后轮受到的摩擦力方向都向后 B.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后 C.前轮、后轮受到的摩擦力方向都向前 D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前 2.(多选题)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块A,在滑块A上放置一物块B,A和B相对静止,一起沿斜面匀速下滑;图丙中水平力F作用于A,使A、B、C一起向左匀速运动;图丁为粗糙水平面上放一斜面,斜面上放置着一木块,木块和斜面均静止。下列说法正确的有 (　　) 　　　 　　　 A.甲、乙两图中物块B均受到摩擦力 B.图乙中物块B不受摩擦力 C.图丙中A对C有向左的摩擦力 D.图丁中水平面对斜面一定没有摩擦力作用 3.三个相同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力的作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.A与B的接触面一定是粗糙的 B.各接触面都一定是粗糙的 C.B与C,C与水平面的接触面一定是粗糙的 D.C与水平面的接触面可能是光滑的 题组二　摩擦力变化情况的研究 4.(多选题)一个物体平放在水平面上,受到一个水平推力F的作用,如图所示。F的大小由零逐渐增大,直到物体刚要开始滑动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在这一过程中,以下关于静摩擦力的大小和方向的说法中正确的是　 (　　) A.逐渐增大,当物体刚要开始滑动时达到最大静摩擦力 B.大小不变,总为f=μmg C.方向一直水平向左 D.方向先向左后向右 5.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器通过棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示,则 (　　) A.实验中必须让木板保持匀速运动 B.图乙中曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化关系 C.由乙图知,物块受到的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小 D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 题组三　摩擦力大小的计算 6.(多选题)如图所示,A、B两个物体质量分别为m1和m2,A与B间动摩擦因数为μ1,B与地面间动摩擦因数为μ2,现用力F拉着A物体向右运动,B保持静止,则关于地面与B之间和A、B之间的摩擦力大小和方向,下列说法一定正确的是 (　　) A.B对A的摩擦力大小为F,方向水平向左 B.B对A的摩擦力大小为μ1m1g,方向水平向左 C.地面对B的摩擦力大小为μ1m1g,方向水平向左 D.地面对B的摩擦力大小为μ2(m1+m2)g,方向水平向左 7.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和木块重力G,则动摩擦因数μ应等于 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 8.一质量不计的弹簧原长为l0=8 cm,两端各用F1=4 N的力拉弹簧时,弹簧长度为l1=10 cm。现将该弹簧一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施加一水平拉力F,如图所示。设弹簧始终在弹性限度内,g取10 m/s2。 (1)求弹簧的劲度系数多大? (2)当弹簧拉长至l2=12 cm时,物体恰好开始运动,则物体与水平面间的最大静摩擦力多大? (3)当用水平力拉着物体匀速运动时,弹簧的长度为l3=11 cm,则物体与水平面之间的动摩擦因数多大? 9.质量为5 kg的木块放在水平地板上,用F=10 N的水平拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g取10 m/s2) (1)求木块与地板间的动摩擦因数; (2)若F的大小不变而将方向改为竖直向下作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态? (3)若木块初始静止,用F1=6 N的水平拉力拉该木块时,木块受到的摩擦力是多大? 答案与分层梯度式解析 第3章　相互作用 第3节　摩擦力 基础过关练 1.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。 2.C　橡皮相对答题卡运动,则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力,对答题卡受力分析,答题卡受到桌面、手和橡皮的摩擦力,答题卡相对于桌面静止,则桌面与答题卡之间的摩擦力为静摩擦力,故C正确,A、B错误;若将左手移开,答题卡会相对桌面滑动,可知答题卡静止时受手的摩擦力,答题卡相对于左手有运动趋势,故D错误。故选C。 3.D　物体沿粗糙水平地面向右运动,滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=0.1×20×10 N=20 N,方向与物体相对地面的运动方向相反,即向左。故选D。 4.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竖直向上,故C错误。 5.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,甲静止,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。 6.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。 7.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。 8.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,摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=kx2 测重力时,mg=kx3 又根据:f=μN N=mg 联立解得μ=0.2 9.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。 10.BC　重力沿斜面向下的分力大小为 G'=mg sin 30°=50 N 当F=40 N时Ff=G'-F=10 N,方向沿斜面向上,A错误; 当F=50 N时Ff=G'-F=0,B正确; 当F=60 N时Ff=F-G'=10 N,方向沿斜面向下,C正确; 根据以上计算知当F从30 N逐渐变为60 N的过程中,摩擦力先减小后增大,D错误。故选B、C。 11.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。 能力提升练 1.D　由于变速器和后轮相连,所以汽车向前运动时,后轮主动向前转,相对于地面向后运动,受到向前的摩擦力;汽车向前运动时,前轮相对于地面向前运动,所以受到地面向后的摩擦力,D正确,A、B、C错误。故选D。 2.CD　甲图中,A、B均做匀速直线运动,A与B之间没有相对滑动趋势,所以B不受摩擦力;乙图中,B相对A有向下滑动的趋势,所以B受摩擦力,故A、B错误。丙图中,C相对A有向右滑动的趋势,所以A对C有向左的摩擦力,故C正确;图丁中,斜面相对水平面没有相对滑动的趋势,水平面对斜面一定没有摩擦力作用,故D正确。故选C、D。 3.C　以A为研究对象,A处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件得知,B对A没有摩擦力,则A与B的接触面可能是粗糙的,也可能是光滑的,故A、B错误。以A与B组成的整体为研究对象,根据平衡条件得知,C对B的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则B、C间一定是粗糙的;以A、B、C三个物体组成的整体为研究对象,可得地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则C与水平面的接触面一定是粗糙的,故C正确,D错误。 4.AC　用力F推物体,在推动之前,物体受静摩擦力作用,静摩擦力的大小随F的增大而增大,方向与F方向相反,当物体刚要开始滑动时达到最大静摩擦力。若F增大到能推动物体,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小f=μN=μmg。正确选项为A、C。 5.B　实验中力传感器固定不动,物块保持静止,由二力平衡原理可知,力传感器示数即物块受的摩擦力大小,并不需要保持木板做匀速运动,图乙中曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化关系,A错误,B正确。由图乙可知,开始时物块受到棉线的拉力和长木板的静摩擦力,二力平衡,直到拉力为10 N左右,即最大静摩擦力约为10 N;之后物块和长木板相对滑动,物块所受的摩擦力和棉线拉力平衡,由图乙可知滑动摩擦力大小约为7 N,物块受到的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小,C错误;由图乙中数据可得出物块与木板间的滑动摩擦力大小,由Ff=μFN=μmg可知,只用图乙中数据,不能得出物块与木板间的动摩擦因数,D错误。 6.BC　B对A的摩擦力是滑动摩擦力,大小Ff=μ1m1g,方向与A相对B的运动方向相反,即水平向左;B保持静止,故受力平衡,在水平方向上,地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力平衡,即Ff'=Ff=μ1m1g,方向与A对B的摩擦力方向相反,即水平向左。故选B、C。 7.A　木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则在竖直方向有f=G+F2,其中f=μF1,解得μ=,故选A。 8.答案　(1)200 N/m　(2)8 N　(3)0.3 解析　(1)由胡克定律得F1=k(l1-l0) 解得k=200 N/m (2)物体恰好开始运动,此时最大静摩擦力等于拉力。 fmax=F2=k(l2-l0) 解得fmax=8 N (3)物体匀速运动时所受摩擦力为滑动摩擦力,设大小为f,此时拉力等于滑动摩擦力,有F3=f=μmg 根据胡克定律有F3=k(l3-l0) 联立解得μ=0.3 9.答案　(1)0.2　(2)12 N　(3)6 N 解析　(1)木块做匀速直线运动,则F=μmg 故μ===0.2 (2)将F的方向改为竖直向下后,木块对水平地板的压力 FN=mg+F=60 N 保持木块做匀速直线运动的拉力 F'=μFN=0.2×60 N=12 N (3)若木块初始静止,用F1=6 N的水平拉力拉该木块时 F1<Ffmax 则木块静止不动,Ff=F1=6 N 学科网（北京）股份有限公司 $$