3.2 摩擦力 同步练习-2024-2025学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.2摩擦力 同步练习 一、单选题 1．一同学用20N的力推着一个装满书，总质量为10kg的纸箱在讲台上沿着直线匀速运动，N/kg，则纸箱与地板间的动摩擦因数为（　　） A．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.5 2．关于弹力和摩擦力，下列描述正确的是（　　） A．摩擦力大小总是与压力成正比 B．摩擦力一定是动力 C．弹力大小总是与形变量的大小成正比 D．两物体同一接触面上既有弹力，也有摩擦力，则两力的方向一定垂直 3．如图所示为一个水平皮带传送装置，皮带的速度保持不变，物块以某一速度滑上皮带M端，开始时物块在皮带上滑动，当它到达N位置后停止相对滑动，随皮带一起匀速运动，直到传送到目的地P端。在传送过程中，关于该物块所受摩擦力，下列说法错误的是（　　） A．在NP段不受摩擦力 B．在NP段受水平向右的静摩擦力 C．在MN段可能受水平向右的滑动摩擦力 D．在MN段可能受水平向左的滑动摩擦力 4．关于摩擦力的下列说法中正确的是(     ) A．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定受到摩擦力作用 B．静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力 C．静摩擦力的方向不可能与运动方向垂直 D．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势 5．如图，重力的物体，在的水平拉力作用下，沿粗糙水平桌面做匀加速直线运动，已知桌面与物体间的动摩擦因数，则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力f为（　　）    A．5N B．4N C．20N D．10N 在2024世界一级方程式赛车墨西哥城大奖赛中，西班牙车手塞恩斯以1小时40分55秒800的成绩夺得冠军。 6．已知赛车采用的是后轮驱动系统，下列说法中正确的是（   ） A．研究赛车通过弯道时的车头方向，可以将赛车视为质点 B．轮胎缝隙中嵌入的小石子的运动可以反映赛车整体的运动 C．赛车启动时，地面对前轮的摩擦力向前 D．赛车启动时，地面对后轮的摩擦力向前 7．另一位车手勒克莱尔跑出了本次比赛的最快圈速，最快单圈用时为1分18秒336，则在勒克莱尔跑完这一圈的过程中，勒克莱尔的平均速度________塞恩斯的平均速度（   ） A．大于 B．等于 C．小于 8．赛车做启动制动测试，从A点由静止出发，先做加速度大小为的匀加速直线运动到速度v后，立即做加速度大小为的匀减速运动至B点，速度恰好减为0，所用总时间为t。若赛车以速度匀速通过之间，所用时间也为t，则（   ） A． B． C． D． 9．赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示，测试车在平直路面上行驶，从发现问题开始计时，经一段反应时间后开始采取制动措施，之后做匀减速直线运动直到停止，以下说法中正确的是（   ） A．测试车减速时的加速度大小为 B．时，测试车停止运动 C．系统设置的反应时间为 D．测试车运动的最后内平均速度大小为 10．冲过终点之后，所有赛车在平直道路上做匀减速直线运动。从某时刻开始计时，塞恩斯在前，勒克莱尔在后，两车运动的图像如图所示。下列判断中不正确的是（   ） A．若时两车相距，两车在运动中一定相遇一次 B．两车第一次平齐的时刻可能发生在末 C．若时两车平齐，则时两车沿运动方向距离为 D．若时刻两车沿运动方向距离为，两车最后将停在同一位置 11．下列关于摩擦力的说法中，错误的是（　　） A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们弹力方向垂直 B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比 C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力 D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反。 12．下列说法正确的是 A．摩擦力的大小与物体的重力成正比 B．矢量的大小可以直接相加，矢量的方向应遵从平行四边形定则 C．力不能脱离物体而单独存在 D．力的大小可以用天平测量 13．如图所示，甲图中，小孩用20N的水平力推木箱，木箱不动，木箱此时受到的静摩擦力大小为f1；乙图中，小孩至少用32N的水平力推木箱，木箱才能被推动：丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为30N。木箱对地面的压力大小为100N，木箱与地面间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力大小为f2，则（　　） A．f1=0N、f2=30N、μ=0.30 B．f1=30N、f2=32N、μ=0.32 C．f1=20N、f2=32N、μ=0.32 D．f1=20N、f2=32N、μ=0.30 14．学校所使用的答题卡扫描机如图所示，滚轮压紧答题卡后不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。在扫描第1张答题卡的过程中，下列说法正确的是（　　）    A．第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相反 B．第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动 C．第3张对第2张答题卡的摩擦力大于第1张对第2张答题卡的摩擦力 D．滚轮与答题卡间的动摩擦因数小于答题卡之间的动摩擦因数 二、多选题 15．力是物理学基础的概念,下列关于力的认识正确的有（    ） A．物体所受重力的大小与物体运动状态无关 B．站在地面上的人受到的弹力是人脚形变后欲恢复原状而产生的 C．摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同 D．重心是物体受到重力的等效作用点,故重心一定在物体上 16．在机场经常要用传送带将物件送上飞机，其装置的简化图如图所示，传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱，货箱经过短暂的加速过程，与传送带达到共同速度后一起运动一段时间，最终将货箱送到飞机上面，则下列说法中正确的是（　　） A．整个过程，货箱始终受到三个力作用 B．加速过程受三个力，匀速过程受两个力 C．在加速过程中，货箱受到摩擦力的方向沿着斜面向上 D．共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，因而不受摩擦力作用 17．如图所示，用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直，始终处于静止状态，已知手掌与瓶子间的动摩擦因数，则（　　） A．瓶子受到的摩擦力大小为40N B．瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大 C．当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小 D．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大 18．下列关于重力弹力和摩擦力的说法，正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数随着弹簧弹力的增大而增大 B．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间 C．能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是纱线之间弹力的作用 D．物体的重心不一定在物体上 19．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．静摩擦力可能是动力，但滑动摩擦力一定是阻力 B．静止的物体也可能受到滑动摩擦力，运动的物体也可能受到静摩擦力 C．有弹力的接触面才有可能产生摩擦力 D．人沿爬杆从杆底匀速向上爬，人所受的摩擦力的方向沿杆向上。 三、填空题 20．S老师骑电瓶车往返家校，单程路程约为11km，平均需要半小时。 （1）讨论上述运动的平均速度时，能否将电瓶车视为质点？ A．能                B．不能 （2）由上述条件可得平均速率为 km/h；某次S老师7点离家后，骑到恰好半程时发现忘带重要的东西而折返，7点半到家，则全程平均速度为 km/h。 （3）若电瓶车限速为25km/h，则S老师 超速。 A．一定                B．一定不                    C．不一定 （4）在某路口，S老师在红灯变绿后启动电瓶车，加速度为3m/s2，恰好有一辆自行车以3m/s的速度从旁匀速骑过。若假定电瓶车在追上自行车前保持匀加速，则自行车最多能超过电瓶车 m； s后被电瓶车追上；追赶全过程中，电瓶车的平均速度大小为 m/s。 （5）一般来说，电瓶车后轮为主动轮。正常骑行时，前轮受到向 的 摩擦力；后轮到向 的 摩擦力（均请填选项字母）。 A．前                B．后                C．滑动            D．静 （6）路遇行人闯红灯，S老师急刹车，前后车轮均抱死（即不再转动）。则前轮受到向 的 摩擦力；后轮到向 的 摩擦力（均请填选项字母）。 A．前                B．后                C．滑动            D．静 （7）行驶过程中，车轮的触地部分向 发生 形变。车轮所挤压的地面向 发生 形变（均请填选项字母）。 A．上                B．下                C．弹性            D．塑性 上述两形变量 （A．一定；B．不一定.选请填字母）等大。 21．如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起，用一水平向右的力F=kt（k为常数）作用在B物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则t1~t2时间内，水平面与B之间的摩擦力大小 （选填“保持不变”或“逐渐增加”或“逐渐减小”）；A、B之间的最大静摩擦力大小为 。（用题中已知量字母表示） 四、解答题 22．某同学用弹簧秤称一木块重5N，把木块放在水平桌面上，用弹簧秤水平向右拉木块；试求． （1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，摩擦力大小和方向； （2）当弹簧秤读数为2N时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小和方向； （3）木块与水平桌面的动摩擦因数μ． （4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，这时木块受到的摩擦力的大小． 23．木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块B上，如图所示，求力作用后木块A、B受到的摩擦力分别是多少？（近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等） 24．如图所示，质量m＝2kg的物体静置于水平面上，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施加一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。逐渐增大F，当弹簧长度为12cm时，物体刚好被拉动。（g取，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）求： （1）弹簧的劲度系数； （2）当将弹簧拉长到11cm时，物体所受摩擦力的大小； （3）当将弹簧拉长到13cm时，物体所受摩擦力的大小； （4）如图用一水平力拉着物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力的大小随时间均匀减小，物体开始做减速运动。已知t1时刻减小为零，请定性画出0~t1内物体所受的摩擦力大小随时间t变化的可能图像（无需写出推导过程）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.2摩擦力 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B D B D B B A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 B C D B AC AC AB BD BCD 1．B 【详解】根据二力平衡可知纸箱所受摩擦力大小为 纸箱与地板间的动摩擦因数为 故选B。 2．D 【详解】A．静摩擦力的大小与压力无关，A错误； B．摩擦力也可以是阻力，比如箱子在地面滑行，摩擦力为阻力，B错误； C．对于弹簧，在弹性限度内，弹力大小总是与形变量的大小成正比，对于其他物体，两者不一定成正比，C错误； D．两物体同一接触面上，弹力与接触面垂直，摩擦力与接触面平行，所以两力的方向一定垂直，D正确。 故选D。 3．B 【详解】AB．由题知物块在NP段做匀速运动，其在水平方向合外力为零，因此一定不受摩擦力，故A正确，B错误； CD．物块以某一速度滑上皮带M端，若物块的向右的初速度小于传送带速度，则物块受到水平向右的滑动摩擦力；若物块的向右的初速度大于传送带速度，则物块受到水平向左的滑动摩擦力，故CD正确。 本题选错误的， 故选B。 4．D 【详解】A．若两物体之间没有挤压，即没有弹力时，两物体之间没有摩擦力，故A错误； B．滑动摩擦力和静摩擦力是根据两物体之间的相对运动和相对运动趋势来划分的，与物体相对于地面的运动状态无关，故B错误； C．静摩擦力的方向是与相对运动趋势相反的，与运动方向无关，故C错误； D．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】桌面受到的压力 受到的滑动摩擦力 故选B。 6．D 7．B 8．B 9．A 10．B 【解析】6．A．研究赛车通过弯道时的车头方向，赛车的大小和形状不可以忽略不计，则不可以将赛车视为质点，故A错误； B．轮胎缝隙中嵌入的小石子的运动既有转动又有平动，则不可以反映赛车整体的运动，故B错误； CD．由于赛车采用的是后轮驱动系统，后轮是驱动轮，前轮是从动轮，故赛车启动时，地面对后轮的摩擦力向前，地面对前轮的摩擦力向后，故C错误，D正确。 故选D。 7．由于跑完一圈的位移为零，故平均速度为零，则勒克莱尔的平均速度等于塞恩斯的平均速度。 故选B。 8．A．由运动学公式 其中 联立可得 故A错误； BCD．由运动学公式 化简可得 故B正确，CD错误。 故选B。 9．A．由图像可知，在反应时间内测试车运动2m后做减速运动，根据 可得测试车减速时的加速度大小为 选项A正确； C．系统设置的反应时间为 选项C错误； B．测试车刹车到停止的时间 则 时测试停止运动，选项B错误； D．由逆向思维可知，汽车运动的最后5m用时间 则平均速度大小为 选项D错误。 故选A。 10．B．根据斜率的意义，勒克莱尔赛车的加速度大小 1m/s2 塞恩斯赛车的加速度大小 勒克莱尔赛车12s时的位移 m 塞恩斯赛车12s时位移： m 勒克莱尔赛车大于塞恩斯赛车的位移，由于从计时开始勒克莱尔赛车在塞恩斯赛车的后面，所以有可能平齐，如果此时平齐，则之前两车初始时刻的距离应为 根据两车初始时刻满足=24m，后来经过时间t平齐的条件，有 代入数据解得 t=8s或者t=12s 说明8s是第一次平齐，12s是第二次平齐。故B错误； C．图线与坐标轴围成的面积代表赛车的位移，当t=10s时，勒克莱尔赛车的位移为 塞恩斯赛车的位移 如果两车在此时平齐，则需要在计时开始时两车相距 故C正确； D．勒克莱尔赛车到停止时运动的总位移 塞恩斯赛车的总位移 两车位移差 两车停止刚好平齐，故D正确； A．综上分析可知若t=0时两车相距15m，两车在运动中一定相遇一次，故A正确； 本题选择不正确的，故选B。 11．B 【详解】A．摩擦力产生的条件是接触、挤压、接触面粗糙、存在相对运动或者是相对运动趋势，弹力的条件是接触、挤压，所以两物体间有摩擦力，一定有弹力，摩擦力的方向与接触面平行，弹力的方向与接触面垂直，则摩擦力的方向和它们弹力方向垂直，A正确； B．滑动摩擦力大小跟压力成正比，而静摩擦力与压力不一定成正比，B错误； C．受静摩擦力作用的物体一定与相接触的物体保持相对静止，但两物体可能是运动的，在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，C正确； D．滑动摩擦力的方向与物体之间的相对运动方向相反，所以滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反，D正确。 故选B。 12．C 【详解】A．在计算摩擦力时，首先需要弄清楚物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，如果是静摩擦力，其大小取决于与它反方向上的平衡力大小，与接触面间的正压力大小无关，如果是滑动摩擦力，则根据公式 去计算，故A错误； B．矢量大小计算也遵循平行四边形定则，故B错误； C．力是物体间的相互作用，不能离开物体而单独存在，故C正确； D．测量力的大小可以用弹簧测力计，天平是测量质量的，故D错误； 故选C。 13．D 【详解】图甲中，木箱不动，说明推力与静摩擦力平衡，所以有 图乙中，至少推动木箱的水平推力等于最大静摩擦力，所以有 图丙中，木箱动起来了，说明此时木箱受到的是滑动摩擦力，所以有 故选D。 14．B 【详解】A．第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同，A错误； BC．因为第1张答题卡对第2张答题卡的压力小于第2张答题卡对第3张答题卡的压力，第1张答题卡与第2张答题卡之间的最大静摩擦力小于第2张答题卡与第3张答题卡之间的最大静摩擦力，第2张答题卡不会发生相对滑动，同理，第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动，此时第3张答题卡对第2张答题卡的静摩擦力等于第1张对第2张答题卡的滑动摩擦力，B正确，C错误； D．因为滚轮对第1张答题卡的摩擦力大于第2张答题卡对第1张答题卡的摩擦力，所以滚轮与第１张答题卡间的动摩擦因数大于第１张答题卡与第２张答题卡之间的动摩擦因数，因为答题卡之间的动摩擦因数相同，所以滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数，D错误。 故选B。 15．AC 【详解】A．物体所受重力的大小与物体运动状态无关，选项A正确； B．站在地面上的人受到的弹力是地面形变后欲恢复原状而产生的，选项B错误； C．摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同，也可能相反，选项C正确； D．重心是物体受到重力的等效作用点，但是重心不一定在物体上，也可能在物体的外部，选项D错误． 16．AC 【详解】AB．整个过程，货箱始终受到摩擦力、重力和支持力，故A正确，B错误； C．在加速过程中，货箱受到滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，沿着斜面向上，故C正确； D．共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，受静摩擦力，故D错误。 故选AC。 【点睛】 17．AB 【详解】AB．瓶子在重力及静摩擦力作用下处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力40N；瓶子受到的最大静摩擦力与正压力成正比，所以随握力的增大而增大，AB正确； C．当握力减小时，只要瓶子仍处于静止状态，由于瓶子受到的重力不变，则静摩擦力不变，C错误； D．当握力增大时，只要瓶子仍处于静止状态，由于瓶子受到的重力不变，则静摩擦力不变， D错误。 故选AB。 18．BD 【详解】A．弹簧的劲度系数与弹簧的材质有关，和弹簧的弹力无关，A错误； B．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间，B正确； C．纱线之间没有相对运动，故靠的是纱线之间静摩擦力的作用，C错误； D．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外，D正确。 故选BD。 19．BCD 【详解】A．把木块轻轻的放在正在运转的水平的传送带上，木块所受的滑动摩擦力是木块运动的动力， A错误； B．木块在静止的木板上滑动，静止的木板受到滑动摩擦力；木块随倾斜的传送带一起向上运动时，运动的木块受到静摩擦力，B正确； C．弹力是产生摩擦力的条件之一， C正确； D．人沿爬杆从杆底匀速向上爬，人所受的摩擦力的方向沿杆向上， D正确。 故选BCD。 20． A 22 0 C 1.5 2 3 B C A D B C B C A C B C B 【详解】（1）[1]当讨论S老师骑电瓶车往返家校的平均速度时，其电瓶车的长度形状等影响很小，可忽略不计，故能视为质点； 故选A. （2）[2]平均速率为 [3]折返全程的平均速度为 （3）[4]平均速率为，但并不能决定其全程的瞬时速度的大小，故S老师不一定超速； 故选C。 （4）[5]可知当两车速度相等时，此时可得 解得 此时两车相距最大，最大距离为 [6]设经过t2时间，电瓶车追赶上自行车，则可得 解得 [7]可得此过程电瓶车的平均速度大小为 （5）[8][9][10][11]正常骑行时，前轮相对于地面向前，受到向后的滑动摩擦力，后轮是主动轮，与地面接触点有向后的趋势，故受到地面给的向前的静摩擦力； （6）[12][13][14][15]急刹车时，前后轮均收到地面向后的滑动摩擦力； （7）[16][17][18][19]行驶过程中，车轮的触地部分向上发生弹性形变，想要恢复原状，对地面产生压力，车轮挤压的地面产生向下的弹性形变，想要恢复原状，故对车轮产生向上的弹力； [20]两个弹力的大小相等，但是两种物质的弹性系数k不一定相等，根据可知，两者的形变量不一定相等。 21． 保持不变 【详解】[1]0~t1内，A不受水平拉力，说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值，t1~t2内力传感器的示数逐渐增大，说明水平面对B的静摩擦力达到最大值，故B受地面的最大静摩擦力为kt1，t1~t2内水平面与B之间的摩擦力大小保持不变，A与B之间的静摩擦力逐渐增大； [2]分析可知，B对A有向右的静摩擦力，t2时刻后力传感器的示数不变，说明B相对A向右运动，A受到滑动摩擦力，则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值，且为 22．（1）1N  向左  （2）2N   向左   （3）0.4    （4）2N    【详解】（1）当弹簧秤读数为1N时，木块未被拉动，这时木块受到的是静摩擦力，大小是1N，方向向左； （2）木块做匀速直线运动，弹簧秤的读数变为2N，此时木块受到的是滑动摩擦力，大小是2N，方向向左； （3）动摩擦因数 （4）若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时，木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，大小是2N； 23．； 【详解】A木块与地面间的最大静摩擦力为 B木块与地面间的最大静摩擦力为 弹簧弹力为 则木块A受到向左的弹力为8N，小于最大静摩擦力，故A不动，故静摩擦力为8N，向右； 用F=1N的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为8N，拉力为1N，共9N，小于最大静摩擦力，故静摩擦力为9N，向左。 综上，木块A的摩擦力为8N，向右，木块B受到的摩擦力为9N，向左。 24．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）根据题意，当弹簧长度为12cm时，物体刚好被拉动，则此刻根据临界条件有 而 ， 解得 （2）当将弹簧拉长到11cm时，根据胡克定律可得此时弹簧的拉力 而最大静摩擦力 可知此时物体受静摩擦力作用，则有 （3）当将弹簧拉长到13cm时，根据胡可定律可得 可知此时物块所受摩擦力为滑动摩擦力，则有 （4）根据题意，物体做匀速直线运动，从时刻起水平力的大小随时间均匀减小，t1时刻减小为零，则可能出现两种情况，一是，当拉力减小为零时，物体仍在滑动，则受到的摩擦力一直是滑动摩擦力，大小不变；二是，当拉力减小为零之前，物体已经停止了运动，则物体所受摩擦力先是滑动摩擦力，大小不变，后是静摩擦力，大小始终与拉力大小相等，而此时的拉力小于滑动摩擦力，则可得其可能的图像如图所示 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $