3.3 摩擦力 同步练习 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第3节　摩擦力 一、必备知识基础 1.如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧与水平地面平行。物块在A、B两点弹簧均发生形变且恰好均能静止,关于物块,下列说法正确的是(　　) A.在A点无摩擦力 B.在A点摩擦力方向向左 C.在B点无摩擦力 D.在B点摩擦力方向向左 2.小明做了这样的实验:手沿水平方向将物理课本压在竖直墙壁上,使课本保持静止,如图所示。之后调整压力大小使课本沿墙壁匀速下滑。课本沿墙壁匀速竖直下滑过程中,如果小明手的推力是F,课本所受的重力为G,课本与墙壁之间的动摩擦因数是μ,那么课本受到的摩擦力是(　　) A.μF B.μG C.μ(F-G) D.μ(F+G) 3. 如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为(　　) A.μ1(m+M)g,水平向左 B.μ1Mg,水平向右 C.μ1Mg+μ2mg,水平向右 D.μ2mg,水平向左 4.如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是(　　) A.若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力 B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 5.如图所示,有一质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25 cm、15 cm、8 cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为(　　) A.f1>f2>f3 B.f1=f2=f3 C.f1<f2<f3 D.无法比较 6.杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f1和f2,那么(　　) A.f1向下,f2向上,且f1=f2 B.f1向下,f2向上,且f1>f2 C.f1向上,f2向上,且f1=f2 D.f1向上,f2向下,且f1=f2 7. 如图所示,一小孩用80 N的水平力推重力为200 N的木箱,木箱不动;当小孩用100 N的水平力推木箱,木箱恰好能被推动。当木箱被推动之后,小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进,以下是对上述过程作出的计算和判断,其中正确的是(　　) A.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.45 B.木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 N C.木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 N D.木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100 N 8.质量为2 kg的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3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2 cm,已知弹簧的劲度系数为k=200 N/m,g取10 N/kg,求: (1)物体所受的最大静摩擦力大小; (2)物体和地板间的动摩擦因数。 二、关键能力提升 9.重力为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱开始运动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。下列说法正确的是(　　) A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.35 B.若用20 N的水平力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为30 N C.若改用与运动方向相反的10 N的水平推力推运动中的木箱,木箱所受的摩擦力大小为40 N D.若用10 N竖直向下的力压运动中的木箱,木箱所受的摩擦力的大小为33 N 10.(多选)物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力f的大小和方向为(　　) A.F1>F2时,f=F1-F2,方向水平向右 B.F1<F2时,f=F2-F1,方向水平向右 C.F2=F1时,f=0 D.根据摩擦力计算公式可知,f为定值μmg 11.(多选) 如图所示,C是水平地面,A、B是两块长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。可知A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2,有可能是(　　) A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0 12. 如图所示,在水平桌面上放一木块,给木块一水平向右的拉力,从零开始逐渐增大水平拉力F,木块先静止后沿桌面运动,则木块所受的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是(　　) 13.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧测力计固定在直立的墙壁上。用F向左拉动B,使它以速度v匀速运动,这时弹簧测力计的示数为T。下面说法正确的是(　　) A.木块A受静摩擦力作用 B.地面受静摩擦力作用 C.若木板以2v的速度运动,木板A受到的摩擦力大小等于2T D.若用2F的力作用在木板B上,木块A所受摩擦力的大小等于T 14.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200 g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800 g的书,当按钮压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动。g取10 m/s2,求: (1)圆珠笔内小弹簧的劲度系数; (2)书与桌面间的动摩擦因数。 15.如图所示,质量为20 kg的物体放在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N,动摩擦因数为0.5,物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连。设弹簧的形变均在弹性限度内,g取10 m/s2。 (1)将弹簧拉长2 cm时,求物体受到地面的摩擦力f1的大小; (2)将弹簧拉长4 cm时,求物体受到地面的摩擦力f2的大小; (3)物体在水平地面上匀速运动时,求弹簧形变量Δx。 参考答案 1.B　物块在A、B两点弹簧均发生形变且恰好均能静止,则在A点弹簧处于压缩状态,弹簧弹力向右,此时摩擦力方向向左,在B点弹簧处于伸长状态,弹簧弹力向左,此时摩擦力方向向右。故选B。 2.A　由于课本匀速下滑,受到的是滑动摩擦力,大小为f=μN,而水平方向上受力平衡,有F=N,因此f=μF=G0。故选A。 3.D　由于长木板处于静止状态,所以地面对长木板施加的是静摩擦力,该摩擦力大小等于木块在上表面施加的滑动摩擦力大小,且方向相反,故有f=μ2mg,方向水平向左,故选D。 4.B　若v1<v2,A相对于B向右滑动,A受到B施加的向左的滑动摩擦力,B受到A施加的向右的滑动摩擦力,A错误,B正确;若v1>v2,A相对于B向左滑动,A受到B施加的滑动摩擦力向右,B受到A施加的摩擦力向左,C、D错误。 5.B　由f=μN可知,滑动摩擦力的大小与正压力N有关,而与接触面积的大小无关,所以三种情况下摩擦力大小相等。故选B。 6.C　运动员向上、向下都是匀速运动,且竖直方向只受重力和摩擦力的作用,由二力平衡知,运动员所受的摩擦力总是向上,大小等于其重力,选项C正确。 7.A　由题可知,木箱与地面间的最大静摩擦力为100 N,滑动摩擦力为90 N,故B、C、D错误;由f=μN,可得木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.45,故A正确。 8.解析 (1)物体刚开始运动时受到的摩擦力即为最大静摩擦力,由二力平衡可知,此时物体受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,即fmax=kx1=200×0.03 N=6 N。 (2)物体和地板间的滑动摩擦力大小 f=kx2=200×0.02 N=4 N 而f=μN,N=mg,故 μ==0.2。 答案 (1)6 N　(2)0.2 9.D　由题可知,至少要用35 N的水平推力,才能使木箱从原地开始运动,则物体与地板间的最大静摩擦力大小fmax=35 N;物体做匀速直线运动需要的推力为30 N,此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小与推力大小相等,故滑动摩擦力大小f=30 N;由滑动摩擦力公式可得f=μN,此时物体对地面的压力等于物体自身的重力,即N=100 N,故动摩擦因数μ==0.3,A错误。若用20 N的水平力推木箱,推力小于最大静摩擦力,木箱不动,此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力,大小与外力大小相等,故此时木箱受到的摩擦力大小f'=20 N,B错误。若改用与运动方向相反的10 N的水平推力推运动中的木箱,木箱仍运动着,此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小与推力大小无关,故此时木箱受到的摩擦力大小f=30 N,C错误。若用10 N竖直向下的力压运动中的木箱,由滑动摩擦力公式 f=μN可得,木箱所受的摩擦力的大小f″=0.3×(100+10)N=33 N,D正确。 10.AC　当F1>F2时,物体有向左的运动趋势,故f方向为水平向右,根据平衡条件可知f=F1-F2,选项A正确;当F1<F2时,物体有向右的运动趋势,故f方向为水平向左,同理可得f=F2-F1,选项B错误;当F1=F2时,物体受力平衡,无相对运动趋势,故f=0,选项C正确;题中已知物体处于静止状态,不会有滑动摩擦力产生,计算公式不成立,选项D错误。 11.BD　先以A为研究对象,A不受摩擦力,否则它不可能做匀速直线运动,则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零,故选项B、D正确。 12.D　当木块不受拉力时(F=0),桌面对木块没有摩擦力(f=0)。当木块受到的水平拉力F较小时,木块仍保持静止,但出现向右运动的趋势,桌面对木块产生静摩擦力,其大小与F相等,方向相反。随着水平拉力F不断增大,木块向右运动的趋势增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力F足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达到最大值fmax,在这个过程中,由木块水平方向二力平衡条件知,桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等大反向,即随着F的增大而增大。木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它略小于最大静摩擦力,并且在木块继续滑动的过程中保持不变。综上可知,选项D正确。 13.D　木块A相对B向右滑动,其所受摩擦力为滑动摩擦力,选项A错误;同理,地面相对B向右滑动,其所受摩擦力为滑动摩擦力,选项B错误;只要A受到滑动摩擦力,A所受滑动摩擦力的大小总等于T,选项C错误,D正确。 14.解析 (1)由于砝码处于静止状态,则kx=mg 得k= N/m=1 000 N/m。 (2)要使书恰好能匀速运动,则kx'=μm'g 得μ==0.3。 答案 (1)1 000 N/m　(2)0.3 15.解析 (1)根据胡克定律F=kx,当x=2 cm=0.02 m时,有 F1=4×103×0.02 N=80 N 由于拉力F1小于最大静摩擦力,物体具有向右的运动趋势,此时物体受到地面的静摩擦力大小为f1=80 N。 (2)当x=4 cm=0.04 m时,有 F2=4×103×0.04 N=160 N 大于最大静摩擦力,物体已经运动,这时摩擦力为滑动摩擦力,有 f2=μN=μmg=0.5×20×10 N=100 N。 (3)当物体在水平地面上匀速运动时,物体受滑动摩擦力,摩擦力和拉力为一对平衡力,即弹簧拉力F=μmg=100 N 由F=kΔx 得Δx= m=0.025 m。 答案 (1)80 N　(2)100 N　(3)0.025 m 学科网（北京）股份有限公司 $