3.2 摩擦力 同步练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.2 摩擦力 一、单选题 1．如图所示为军校学生的日常体能训练的场景，该同学开始阶段沿杆加速向上运动然后匀速运动， 最后在最高点停留片刻．已知该同学的质量为，双手与杆之间的动摩擦因数为，手与杆之 间的弹力为，重力加速度为。下列说法中正确的是（　　） A．整个运动过程中，手与杆之间的摩擦力为 B．在匀速运动阶段，该同学受到的摩擦力为静摩擦力，加速 阶段为滑动摩擦力 C．无论加速、还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力可能 均是静摩擦力 D．该同学手与杆之间的弹力越大，所受的摩擦力越大 2．如图所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物 块的静摩擦力说法错误的是（　　） A．方向可能沿斜面向上 B．方向可能沿斜面向下 C．大小可能等于零 D．大小一定不等于零 3．如图所示，物体a、b和叠放在水平面上，水平力为，，分别作用于物体、 上，、 和 仍保持静止，以、、分别表示与、与、 与桌面间的静摩擦力 的大小，则（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 4．已知物体A、B所受重力分别为GA= 10N，GB= 20N，A与B间的动摩擦因数μ1= 0.2，B与水平面 间的动摩擦因数μ2= 0.3，现在用大小为8N的力F，分别作用在物体A、B上，如图甲、乙所示， 则各物体所受摩擦力的情况是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（   ）   A．甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向右的大 小为8N的摩擦力 B．甲图中，A受到的摩擦力水平向右，大小为2N； B受地面的摩擦力水平向左，大小为6N C．乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为2N；B受 地面的摩擦力水平向左，大小为9N D．乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为2N 5．如图，一本新书页码显示共有196页，平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在某两书页间。A4 纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。已知每张书页的质 量都相同，书的上下两个封面质量相同，一个封面的质量相当于两张书页质量。现用水平向右 垂直于纸边的拉力拉A4纸，若要使A4纸和书一起运动（即不发生相对滑动），最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，忽略A4纸的质量，则A4纸至少应夹在哪两页之间（　　） A．16与17页之间 B．32与33页之间 C．64与65页之间 D．68与69页之间 6．如图所示，拖地的时候，遇到顽固污渍的地方，我们会使劲向下压拖把，就有可能把污渍清除。 对于使劲向下压拖把的原因，下列说法 最合理的是（    ） A．把拖把中的水挤出来清洗污渍 B．可以将拖把握的更紧 C．增加拖把的重力以去除污渍 D．增加拖把与地面的摩擦力以去除污渍 7．在学习过摩擦力之后，辽阳一高中甲、乙两学生进行了如图所示测定动摩擦因数的实验，用水 平力拉木块A或B，下列说法中正确的是（　　）    A．为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑 动摩擦力，甲图中只要A相对B滑动即可，乙 图中A必须做匀速运动 B．若两种实验中，两木块间均发生相对滑动，甲 图中增大拉力，使B以更快的速度拉出， 弹簧测力计的示数会变大 C．当A与B之间的接触面积变为原来的一半时，甲图中弹簧测力计的读数变为原来的一半 D．若在A的上方放置一个质量为m的物块C，在正确的实验步骤之后发现甲弹簧测力计的读数 变大了，能够说明A跟C之间产生了静摩擦力 二、不定项选择题 8．木块A、B质量分别为8kg和5kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B之间 的轻弹簧被拉伸了2cm，系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N的水平拉力作用在木块A上， 如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为500N/m，g取10m/s2。 下列说法正确的是（    ） A．力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10N，方 向水平向右 B．力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10N，方 向水平向右 C．力F作用后木块B开始运动，所受摩擦力的大小为10N D．力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左 9．风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。如图，一正方体物块静置于风洞内的水平面 上，其一面与风速垂直，风速从零开始逐渐增大，当风速为3m/s时刚好能推动此物块。已知风 对物块的推力，其中v为风速、S为物块迎风面积。（　　） A．风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 B．风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 C．风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 D．风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 10．如图所示，质量的物体受到一个水平向左、大小的恒定推力，在水平面向右运动，时物体的速度。已知物体与水平面间的动摩擦因数，忽略空气阻力，取重力加速度。则物体在时， 所受摩擦力（　　） A．大小为 B．大小为 C．方向水平向左 D．方向水平向右 11．如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（    ） A．滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右 B．进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C．进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D．进第1张纸时，第2、3张纸间摩擦力大小等于第3、4张纸间的摩擦力 12．用水平力F将木块压在竖直墙上，如图所示，已知木块重，木块与墙壁之间的动摩擦因数，以下说法正确的是（    ） A．当F变大时，木块受到的摩擦力也会一直变大 B．当时，木块没有动，木块受到的摩擦力为6N C．当时，木块沿墙面下滑，木块受到的摩擦力为6N D．当时，木块将向下做自由落体运动 三、实验题 13．某实验兴趣小组为了测量物体间的动摩擦因数，设计了如下实验： （1）如图甲，将轻弹簧竖直悬挂，用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度L1 = 4.00 cm。 （2）如图乙，在弹簧的下端悬挂小木块，用刻度尺测出稳定时弹簧的长度L2 = cm。 （3）将一长木板平放在水平面上，小木块放置于木板上，如图丙，将弹簧左端固定在墙壁上，右 端拴接小木块，使弹簧水平，用力F向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小 木块静止后，此时弹簧的长度L3 = 5.68 cm。 （4）根据上面的操作，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数μ = （结果保 留两位有效数字）。 （5）若考虑弹簧自身重力，动摩擦因数μ的测量值将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （6）为消除弹簧自身重力影响，该同学又将弹簧水平放置，测出其自由伸长时长度为L4，动摩擦 因数μ可表示为： 。（用L1、L2、L3、L4表示） 四、解答题 14．水平面上有一重20N的木块受到F1=10N和F2=6N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)物体受到的摩擦力； (2)当只将F1撤去，求物块受到地面给的摩擦力； (3)若只将F2撤去，求地面受到木块给的摩擦力。 15．如图所示，质量为的木板放在水平面上，质量为的物块放在木板上，木板和物块之间用一条跨过光滑定滑轮的细绳相连。用水平向左的外力F拉动木板，当时木板和物块匀速运动，已知滑轮左侧的细绳与水平面平行，物块与木板之间、木板与水平面之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，求： (1)绳子上的拉力大小； (2)动摩擦因数的值。 3.2 摩擦力参考答案 1．C 【详解】A．向上运动的过程中，该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动，所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力，而公式 是计算滑动摩擦力的公式，故A错误； B．若该同学在上升过程中，双手始终与竖直杆之间没有相对滑动，则不管是在匀速运动阶段还是加速阶段，该同学受到的摩擦力为均为静摩擦力，故B错误； C．若无相对滑动，无论加速、还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力均是静摩擦力，但若在爬升过程中有相对滑动，则会出现滑动摩擦力，因此无论加速、还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力，故C正确； D．该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动，所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力，而手与杆之间的弹力越大，最大静摩擦力越大，不能说摩擦力越大，若爬升过程中无相对滑动，则摩擦力为静摩擦力，静摩擦力与手与杆之间的弹力无关，故D错误。 2．D 【详解】设斜面的倾角为θ。当F＜mgsinθ时，物体有下滑的趋势，静摩擦力方向沿斜面向上。当F=mgsinθ时，静摩擦力为零。当F＞mgsinθ时，物体有上滑的趋势，静摩擦力方向沿斜面向下。 本题错误的，故选D。 3．C 【详解】对受力分析，受重力和对a支持力，相对于没有相对运动趋势，所以物体不受的静摩擦力，即为 把物体看做一个整体，对其受力分析，受重力、物体c对的支持力和水平向左的水平力，整体相对c有向左的运动趋势，所以会受到c的向右的静摩擦力，由力的平衡可知 把物体三者看做一个整体，受力分析，受重力、地面的支持力、水平向左的力、水平向右的力，整体有向右的运动趋势，在水平方向上由力的平衡有 方向水平向左。 4．D 【详解】AB．甲图中，B与地面间的最大静摩擦力为 fBmax= μ2(GA＋GB) = 9N 拉力 F = 8N < 9N 所以AB静止不动，A不受摩擦力，B受到8N的静摩擦力，方向水平向左，故AB错误； CD．乙图中，A与B间的最大静摩擦力为 fAmax= μ1GA= 2N 拉力 F = 8N > 2N 所以AB相对滑动，A受到的滑动摩擦力为 fA= 2N 方向水平向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小为2N，小于B与地面间的最大静摩擦力9N，则B静止不动，所以地面对B的静摩擦力大小是2N，方向水平向左，故C错误、D正确。 5．B 【详解】设每张书页的质量为，书的封面的质量为，则整本书的质量为 用水平向右垂直于纸边的拉力拉A4纸，若要使A4纸和书一起运动，设A4纸上方的书的质量为，则有 因为 解得 由于封面的质量，所以A4纸上边书页的质量至少为，则A纸至少应夹在32与33页之间。 故选B。 6．D 【详解】拖地的时候，遇到顽固污渍的地方，使劲向下压拖把，增加拖把与地面的摩擦力以去除污渍。 故选D。 7．A 【详解】A．甲图中，A始终处于静止状态，根据平衡条件，当A相对B滑动时，B对A的滑动摩擦力与弹簧测力计对A的拉力平衡，乙图中，当A相对B滑动时，B对A的滑动摩擦力若与弹簧测力计对A的拉力平衡，则A所受外力的合力一定为0，即A必须做匀速运动，可知为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑动摩擦力，甲图中只要A相对B滑动即可，乙图中A必须做匀速运动，故A正确； B．甲图中增大拉力，使B以更快的速度拉出，此时A仍然保持静止状态，弹簧测力计对A的拉力与AB之间的滑动摩擦力仍然平衡，即弹簧测力计的示数不变，故B错误； C．B对A的滑动摩擦力为 可知，滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关，即当A与B之间的接触面积变为原来的一半时，甲图中弹簧测力计的读数不变，故C错误； D．若在A的上方放置一个质量为m的物块C，AB之间的弹力变大，则AB之间的滑动摩擦力变大，在正确的实验步骤之中，即仍然使AB之间发生相对运动，但AC保持静止状态，AC受力平衡，甲弹簧测力计的弹力与AB之间的滑动摩擦力平衡，即会发现甲弹簧测力计的读数变大了，但C处于静止状态，所受外力的合力为0，对C分析可知，C没有运动趋势，说明A跟C之间没有产生静摩擦力，故D错误。 8．BD 【详解】AB．弹簧的弹力为，力F作用前对A分析由平衡可知，木块A所受摩擦力与弹力等大反向，可知A受摩擦力的大小为10N，方向水平向左；同理木块B所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右，选项A错误，B正确； CD．根据，AB与地面间的最大静摩擦力分别为16N和10N；力F作用后，假设A不动，则根据平衡可知 解得与地面间的静摩擦力为f = 4N < fmA = 16N 则假设成立，即木块A所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左；因A不动，则木块B也不动，所受摩擦力的大小仍为10N，选项C错误，D正确。 9．AD 【详解】AB．由题可知，当风速小于3m/s时，物块静止，推力与摩擦力平衡，所以随着风速增大，推力增大，摩擦力增大，故A正确，B错误； CD．当风速大于3m/s时，物块处于运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，故C错误，D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】时物体的速度，且物体在水平面向右运动，则物体的加速度大小为 物体速度减为0所用时间为 由于 可知后物体处于静止状态，根据受力平衡可知，物体在时，所受摩擦力大小为，方向水平向右。 11．AD 【详解】A．滚轮相对于第1张纸向右运动，第1张纸对滚轮的摩擦力方向水平向左，则滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右，故A正确； B．进第1张纸时，第1张纸相对第2张纸向右运动，则第2张纸与第1张纸间产生的是滑动摩擦力，故B错误； C．进第1张纸时，第1张纸对第2张纸的滑动摩擦力水平向右，但第2张纸处于静止状态，根据受力平衡可知，第3张纸对第2张纸的静摩擦力水平向左，故C错误； D．对第3张纸进行受力分析，水平方向受到第2、4张纸给其的摩擦力保持静止，故第2、3张纸间摩擦力与第3、4张纸间的摩擦力等大反向，故D正确。 故选AD。 12．BD 【详解】A．F变大时，若木块处于静止状态，则受到的摩擦力一直等于重力，大小保持不变，A错误； B．当时，木块与墙壁间的最大静摩擦力 木块静止，此时木块的重力与静摩擦力是一对平衡力，故木块受到的摩擦力为6N，B正确； C．同理可知，当时，木块沿墙面下滑，此时木块与墙壁之间为滑动摩擦力，其大小为 C错误； D．当时，木块在水平方向上不受外力，故木块与墙壁之间没有弹力和摩擦力，此时木块只受重力的作用，故木块向下做自由落体运动，D正确。 故选BD。 13． 8.50 0.37 偏小 【详解】[1]图乙可知，刻度尺最小分度值为0.1 cm，故读数估读到0.01 cm，故弹簧长度 [2]设弹簧劲度系数为k，结合图甲乙，由平衡条件可知小木块重力 由平衡条件，结合图丙可得小木块滑动摩擦力为 根据 联立整理解得 代入题中数据，解得 [3]若考虑弹簧自身重力，由胡克定律可知，测量小木块重力无影响，即重力测量是准确的，但水平测量时弹簧的原长L1将减小，弹簧的伸长量将变大，因此上述计算得到的弹簧伸长量ΔL偏小，故动摩擦因数偏小； [4]]以上分析可知小木块重力 水平放置，测出其自由伸长时长度为L4，由平衡条件可得小木块滑动摩擦力为 根据 联立整理解得 14． (1)4N，方向向左 (2)6N，方向向右 (3)8N，方向向右 【详解】（1）物体处于平衡状态，则 解得 f1=4N 方向向左； （2）最大静摩擦力 若将F1撤去后，F2<fm，则物体仍静止，受到的摩擦力的大小 f2=F2=6N 方向向右； （3）若将F2撤去后，F1>fm，则物体向左运动，受到的摩擦力的大小 方向向左。由牛顿第三定律，地面受到木块给的摩擦力大小 方向向右。 15．(1)2N (2)0.1 【详解】（1）由已知，设物块与木板之间的滑动摩擦力为，地面对长木板的摩擦力为 根据滑动摩擦力公式， 因此 设绳子上的拉力为，由于物块匀速运动，则 由于长木板匀速运动，则 联立解得 （2）动摩擦因数 因为 所以 答案第6页，共13页 第3页 学科网（北京）股份有限公司 $