3.2 摩擦力 同步分层练习 - 2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2. 摩擦力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 摩擦力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.48 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-08 |
| 作者 | 上帝舞恋 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59122032.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以考向为脉络分层设计,从单一摩擦力知识点到综合应用,通过基础辨析、情境分析、计算探究三阶路径巩固物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|滑动/静摩擦力方向判断、大小计算|题1-8聚焦单一知识点,如滑动摩擦力方向(墨条研磨情境)、静摩擦力有无判断(靠墙静蹲模型),强化物理观念|
|进阶层|两种摩擦力综合辨析|题9-12结合图像分析(摩擦力随时间变化)、新情境(分拣机器人),渗透科学推理与模型建构|
|综合层|复杂问题计算与论证|题13等解答题需综合静摩擦与滑动摩擦判断,如外力变化下摩擦力状态分析,培养科学探究能力|
内容正文:
第二节 摩擦力
考向1、滑动摩擦力的方向
1.利用砚台将墨条研磨成墨汁时,讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上,当墨条的速度方向水平向左时,关于墨条受到砚台对其摩擦力的方向,下列说法正确的是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】B
【详解】当墨条的速度方向水平向左时,墨条相对砚台向左运动,则墨条受到砚台对其摩擦力的方向水平向右。
故选B。
2.滑雪运动深受小朋友们的喜爱。如图所示,某小朋友沿斜面下滑的过程中,斜面对滑雪板的摩擦力方向( )
A.沿斜面向上 B.沿斜面向下
C.垂直斜面向上 D.垂直斜面向下
【答案】A
【详解】小朋友沿斜面下滑,滑雪板相对于斜面向下运动,即滑雪板相对斜面向下运动,所以斜面对滑雪板的摩擦力方向沿斜面向上。
故选A。
考向2、滑动摩擦力大小的计算
3.质量为40kg的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到一个大小为20N、方向水平向左的拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是(g取10m/s2)( )
A.40N,水平向右 B.40N,水平向左
C.20N,水平向右 D.20N,水平向左
【答案】B
【详解】物体在粗糙水平面上向右运动,可知水平面对物体的摩擦力方向向左,大小为
故选B。
4.所受重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地运动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此判断,木箱与地板之间最大静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数依次正确的是( )
A.100N 35N 0.3 B.35N 30N 0.35 C.30N 35N 0.1 D.35N 30N 0.3
【答案】D
【详解】根据题意可知最大静摩擦力为
由于木箱做匀速直线运动时水平方向受力平衡,滑动摩擦力与推力大小相等,因此滑动摩擦力为
由滑动摩擦力公式
解得动摩擦因数
故选D。
考向3、静摩擦力有无及方向的判断
5.“靠墙静蹲”是一种简单高效的等长运动,有助于血液循环。如图所示,运动者背部贴墙,缓慢下蹲至大腿与地面平行时,在图示位置保持静止状态,此时运动者受到墙面对其的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小
B.地面对运动者的摩擦力可能为零
C.墙面对运动者的摩擦力可能向下
D.墙面对运动者的作用力方向一定斜向上
【答案】D
【详解】A.竖直方向,运动者重力等于支持力与墙面摩擦力的合力。故A错误;
B.地面摩擦力与墙面的支持力平衡。墙面支持力不为零,则地面摩擦力不为零。故B错误;
C.摩擦力起到阻止运动者的运动趋势的作用。运动者的运动趋势向下,因此墙面摩擦力一定向上。故C错误;
D.墙面摩擦力向上,与墙面的支持力的合力方向一定斜向上。故D正确。
故选D。
6.如图所示,质量均为的两木块A与B叠放在水平地面上,A、B分别受到大小均为的水平拉力作用而处于静止状态,重力加速度为g,则( )
A.A、B之间可能不存在静摩擦力
B.B与地面之间一定不存在静摩擦力
C.B与地面之间可能存在静摩擦力
D.地面对B的支持力可能不等于2mg
【答案】B
【详解】A.若对A进行受力分析,为了使A保持静止,水平方向上B对A一定存在大小为F,方向向左的静摩擦力,故A错误;
BC.将A与B看成一个整体,在水平方向上等大且反向的两个拉力F使得系统平衡,所以地面对B不存在静摩擦力,故B正确,C错误;
D.将A与B看成一个整体分析,在竖直方向上,地面对B的支持力大小与A与B的总重力平衡,所以地面对B的支持力大小为2mg,故D错误。
故选B。
考向4、静摩擦力大小的计算
7.如图所示,将两个等大、反向的水平力同时作用在物体和物体上,两物体仍保持静止。各接触面与水平地面平行,则物体B受到地面的摩擦力( )
A.大小为,方向向左 B.大小为0
C.大小为,方向向右 D.大小为,方向向左
【答案】B
【详解】将A、B看作一个整体,整体水平方向受到两个外力:向右拉A的力、向左拉B的力,两个力大小相等、方向相反,整体水平方向合力已经为0。由于整体保持静止,根据平衡条件,地面对B不需要提供额外摩擦力,因此B受到地面的摩擦力大小为。
故选B。
8.静止在地面上的物块A、B分别重60N和80N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;劲度系数为4N/cm的轻弹簧两端栓接在A、B上,处于压缩状态,压缩量为 2cm。现将大小为2N、方向水平向右的拉力 F 作用在木块B 上,如图所示,则( )
A.物块 A 所受摩擦力大小为6N B.物块 A 所受摩擦力大小为10N
C.物块 B 所受摩擦力大小为8N D.物块 B 所受摩擦力大小为10N
【答案】D
【详解】AB.根据胡克定律
可得弹簧弹力
物块A的最大静摩擦力
故物块 A 所受摩擦力大小为8N,故AB错误;
CD.物块B的最大静摩擦力
对B施加向右的拉力后,B受到向右的合力为
故物块 B 所受摩擦力大小为10N,故C错误,D正确。
故选D。
考向5、静摩擦力和滑动摩擦力的综合应用
9.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.摩擦力的大小与接触面积有关,接触面积越大,摩擦力越大
B.静摩擦力的方向一定与物体的相对运动趋势的方向相反
C.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
D.静止的物体只能受静摩擦力,运动的物体只能受滑动摩擦力
【答案】B
【详解】A.滑动摩擦力公式为,仅与动摩擦因数、正压力有关;静摩擦力大小由受力平衡或牛顿运动定律求解,二者均和接触面积无关,故A错误;
B.静摩擦力的作用是阻碍物体的相对运动趋势,因此其方向一定与物体的相对运动趋势方向相反,故B正确;
C.静摩擦力既可以是阻力也可以是动力,例如人走路时,地面对脚的静摩擦力是前进的动力,故C错误;
D.静止的物体可受滑动摩擦力,例如擦黑板时静止的黑板受到黑板擦的滑动摩擦力;运动的物体也可受静摩擦力,例如随倾斜传送带一起匀速向上运动的货物受静摩擦力,故D错误。
故选B。
10.如图所示,一物体在粗糙的水平面上以初速度向左压缩弹簧,时刻物体停下,此后静止不动。取水平向左为正方向,则该物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】物体向左运动时,滑动摩擦力大小为保持不变,方向向右(负方向);停止后(时刻以后)受静摩擦力大小为保持不变,方向向左(正方向)。
故选A。
11.(新情境题).在现代化的智慧物流仓库中,扁平的分拣机器人正忙碌地工作着。如图所示,某快递包裹正平放在机器人顶部的粗糙水平托盘上,随机器人一起在水平地面上向右做匀速直线运动。关于该包裹在运输过程中的受力情况,下列说法正确的是( )
A.包裹受到向左的摩擦力
B.包裹受到向右的摩擦力
C.若机器人突然停止运动,则包裹在向右滑动的过程中受到水平托盘的作用力方向为斜向右上方
D.若机器人突然停止运动,则包裹在向右滑动的过程中受到水平托盘的作用力方向为斜向左上方
【答案】D
【详解】已知包裹随机器人和托盘一起在水平地面上向右匀速直线运动,匀速阶段包裹加速度为,根据牛顿第一定律可知包裹所受合力为零,水平方向不需要摩擦力提供加速度。
A.匀速运动阶段,包裹相对托盘静止,且水平方向无加速度,根据水平方向受力平衡有,所以包裹不受向左的摩擦力,故A错误;
B.匀速运动阶段,包裹相对托盘静止,且水平方向无加速度,摩擦力为,所以包裹也不受向右的摩擦力,故B错误;
CD.机器人突然停止运动时,包裹由于惯性仍保持向右运动趋势,相对托盘向右滑动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此托盘对包裹的摩擦力水平向左;托盘对包裹还有竖直向上的支持力,两个力的合力应斜向左上方,故C错误;D正确。
故选D。
12.(科学思维命题)如图所示,水平木板上有质量的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力的大小如图2所示,取重力加速度,下列判断正确的是( )
A.时有外力作用
B.时外力F可能等于5N
C.物块与木板间的动摩擦因数为0.08
D.物块与木板间的动摩擦因数为0.11
【答案】BC
【详解】A.由题意可知水平木板表面粗糙,因为物块在水平方向上的摩擦力在时为零,则水平方向不受外力作用,故A错误;
B.由图可知,物块受到的最大静摩擦力为4N,外力需要大于最大静摩擦力才可能让该物体受到的摩擦力从静摩擦力变成滑动摩擦力,而在时,该物体受到的摩擦力刚好从静摩擦力变成滑动摩擦力,所以外力F必定大于4N,可能是5N,故B正确;
CD.由图可知,物体受到的滑动摩擦力,因为
所以物块与木板间的动摩擦因数,故C正确,故D错误。
故选BC。
13.如图所示,物体的质量为,物体的质量为,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,在A物体受到水平向左的力作用下,两物体处于静止。其余摩擦不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取)
(1)当时,求物体在水平面上所受摩擦力的大小和方向
(2)当力突然变为10N后,求A物体在水平面上所受摩擦力的大小和方向
【答案】(1),方向水平向左
(2),方向水平向左
【详解】(1)物体保持静止,根据平衡条件有
物体受到水平向右的绳拉力和水平向左的外力,由于,物体有向右运动的趋势,因此静摩擦力方向水平向左。根据物体的平衡条件有
解得
物体受到的最大静摩擦力为
代入数据分别解得,
由于,物体仍能保持静止,因此物体所受摩擦力大小为,方向水平向左。
(2)若两物体仍保持静止,则物体所需静摩擦力为
代入数据解得
由于,静摩擦力不能维持两物体静止。取物体向右、物体向下为正方向,系统开始运动后,根据牛顿第二定律有
解得
代入数据解得
说明物体向右运动,因此受到的滑动摩擦力方向水平向左,其大小为
代入数据解得
一、单选题
1.(25-26高一下·江苏宿迁·期中)如图,某同学用手握住黑板擦,在向左挥动手臂擦黑板的过程中,下列说法正确的是( )
A.黑板和板擦间存在摩擦生热 B.手和板擦间存在摩擦生热
C.黑板给板擦的摩擦力水平向左 D.板擦对黑板的作用力水平向左
【答案】A
【详解】AB.黑板和板擦间存在滑动摩擦力,则存在摩擦生热;而手和板擦间不存在滑动摩擦力,则不存在摩擦生热,A正确,B错误;
C.板擦相对于黑板向左滑动,则黑板给板擦的摩擦力水平向右,C错误;
D.板擦对黑板有向左的摩擦力和垂直黑板向里的压力,则板擦对黑板的作用力不是水平向左,D错误。
故选A。
2.(24-25高三上·广西柳州·期末)静止在地面上的物块A、B分别重60N和80N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;劲度系数为4N/cm的轻弹簧两端拴接在A、B上,处于压缩状态,压缩量为2cm。现将大小为2N、方向水平向右的拉力F作用在木块B上,如图所示,则( )
A.物块A所受摩擦力大小为6N B.物块A所受摩擦力大小为10N
C.物块B所受摩擦力大小为10N D.物块B所受摩擦力大小为20N
【答案】C
【详解】CD.两物块的最大静摩擦力分别为,
根据胡克定律可知,弹簧的弹力大小
现将大小为2N、方向水平向右的拉力F作用在木块B上,由于
可知B保持静止,B所受摩擦力大小,故C正确,D错误。
AB.结合上述可知,A仍然处于静止状态,物块A所受摩擦力大小,故AB错误。
故选C。
3.(24-25高一上·河南周口·期中)下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力总是垂直于接触面向下
B.放在桌面上的书本受到桌面的支持力,是由书本发生形变而产生的
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
D.动摩擦因数,但不与成正比,不与成反比
【答案】D
【详解】A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,方向 向下,不是垂直接触面向下,故A错误;
B.书本受到桌面的支持力,是由于桌面发生形变而产生的,故B错误;
C.摩擦力的方向总是与物体间相对运动方向(或相对运动趋势)相反,因此滑动摩擦力的方向可以与物体运动方向相同,也可以与物体运动方向相反,故C错误;
D.是动摩擦因数,它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关,故D正确。
故选D。
4.(25-26高一上·江苏南通·期中)如图所示,一质量均匀分布的长方形木板放置在水平桌面上,右端位于桌面上的O点,O点左侧的桌面光滑、右侧粗糙。用水平力将木板向右推至稍伸出桌面,则该过程中木板受到的摩擦力( )
A.一直不变 B.先增大后不变
C.先不变后变小 D.先增大后不变再变小
【答案】B
【详解】O点左侧的桌面光滑、右侧粗糙,将木板完全推到O点右侧之前,木板与O点右侧桌面的正压力一直增大,根据可知摩擦力一直增大;当木板完全推到O点右侧之后,木板与O点右侧桌面的正压力不变,根据可知摩擦力不变;木板向右推至稍伸出桌面后,木板与粗糙水平面之间的正压力不变,摩擦力不变,故摩擦力先增大后不变。
故选B。
5.(25-26高一上·广东东莞·期中)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是( )
A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木板拉动速度大小变化时,弹簧测力计示数也随之变化
D.木板运动过程中,弹簧测力计的示数保持不变
【答案】D
【详解】A.木块和木板之间发生了相对滑动,则木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力,故A错误;
BCD.无论木板是否做匀速直线运动,木块和木板之间的摩擦力都是滑动摩擦力,木块在水平方向受弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力,始终处于平衡状态,弹簧测力计的示数始终等于滑动摩擦力的大小,因此弹簧测力计的示数保持不变,木板在桌面上也不一定做匀速直线运动,故BC错误,D正确。
故选D。
6.(25-26高一上·浙江杭州·期中)如图所示,物块A轻放在倾斜的逆时针匀速转动的传送带上加速运动一段时间后和传送带一起向下匀速运动,下列说法正确的是( )
A.物块刚放上时所受传送带的摩擦力是静摩擦力
B.物块刚放上时所受传送带的摩擦力沿传送带向上
C.物块匀速运动时所受传送带的摩擦力是滑动摩擦力
D.物块匀速运动时所受传送带的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
【答案】D
【详解】AB.物块刚放上传送带时,物块初速度为0,传送带逆时针转动,物块速度小于传送带速度,物块相对传送带向上滑动,因此受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,沿传送带向下,故AB错误;
CD.物块和传送带速度相同,相对静止,因此受到的是静摩擦力。匀速运动时物块合力为0,沿传送带方向受力平衡,静摩擦力大小等于重力沿传送带向下的分力,方向沿传送带向上,故D正确,C错误。
故选D。
二、多选题
7.(25-26高一上·安徽六安·期中)2024年12月4日,我国“春节”申遗成功。春节贴“福”字是民间由来已久的风俗,某同学正写“福”字,他在水平桌面上平铺一张红纸,并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑,整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止,则该同学在书写过程中( )
A.向右行笔时,毛笔对红纸的摩擦力方向向右
B.向右行笔时,桌面对红纸的摩擦力方向向右
C.整个书写过程中,镇纸始终不受摩擦力作用
D.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
【答案】AC
【详解】A.向右行笔时,毛笔受红纸的摩擦力向左,可知毛笔对红纸的摩擦力方向向右,故A正确;
B.向右行笔时,对红纸分析,毛笔对红纸的摩擦力方向向右,则桌面对红纸的摩擦力方向向左,故B错误;
C.整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止,镇纸没有运动趋势,始终不受摩擦力作用,故C正确;
D.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力与毛笔的重力等大反向,与握力大小无关,故D错误。
故选AC。
8.(25-26高一上·北京西城·期中)已知物体、所受重力分别为,,与间的动摩擦因数,与水平面间的动摩擦因数,现在用大小为的力,分别作用在物体、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受到的摩擦力水平向右,大小为;B受地面的摩擦力水平向左,大小为
B.甲图中,A不受摩擦力,B受到地面水平向左的大小为的摩擦力
C.乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为;B受地面的摩擦力水平向左,大小为
D.乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为;B受地面的摩擦力水平向左,大小为
【答案】BC
【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,将AB看成整体,
故B受到8N的静摩擦力,方向水平向左,故A错误,B正确;
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正确、D错误。
故选BC。
9.(25-26高一上·北京西城·期中)重为的木箱放在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知( )
A.木箱与地板间的最大静摩擦力为
B.木箱所受的滑动摩擦力为
C.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
D.如果用的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力仍为
【答案】AC
【详解】AD.由题,当要用35N的水平推力时,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N,如果用20 N的水平推力推静止的木箱,则因为20N<35N,则木箱不动,此时木箱所受的摩擦力为20N,故A正确D错误;
BC.用30N的水平推力,使木箱继续做匀速直线运动,则由平衡条件得到,木箱受到的滑动摩擦力f=30N
木箱与地板间的动摩擦因数为,故B错误C正确。
故选AC。
10.(24-25高一上·河南驻马店·期末)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
【答案】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。
三、填空题
11.(24-25高一上·福建漳州·期末)如图甲,用一水平力拖动水平面上质量为0.8kg的静止木块,直到使其做匀速直线运动;图乙是在计算机屏幕上得到拉力传感器随时间变化的图像。g取,则木块在12s时受到的是_______(填“滑动摩擦力”或“静摩擦力”),木块与水平面间的动摩擦因数_______。
【答案】 静摩擦力 0.5
【详解】[1]由图乙可知,木块在12s时仍处于静止状态,受到的是静摩擦力;
[2]由图乙可知,木块做匀速直线运动受到的滑动摩擦力大小为
又
解得木块与水平面间的动摩擦因数为
四、解答题
12.(25-26高一上·内蒙古乌兰察布·期中)小王利用木块A做了几个跟摩擦力相关的实验,木块A的质量为0.5kg,g取10N/kg。如图所示,小明同学用垂直于墙的力F将木块A压在竖直墙上,墙和木块A之间的动摩擦因数为0.1,已知力F=30N,认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求:
(1)木块是保持静止还是沿墙面下滑,并求木块A受到墙面的摩擦力;
(2)若将压木块A的力增大为2F,判断木块A所处状态及受到的摩擦力。
【答案】(1)木块沿墙面下滑;3N,方向沿墙面向上
(2)木块A处于静止状态;5N,方向沿墙面向上
【详解】(1)已知力F=30N,可知木块A与墙面的弹力大小为30N,木块与墙面间的最大静摩擦力大小为
物体的重力为
所以木块沿墙面下滑,木块A受到滑动摩擦力作用,大小为3N,方向沿墙面向上。
(2)若将压木块A的力增大为2F,木块与墙面间的最大静摩擦力大小变为
可知木块A处于静止状态,受到静摩擦力作用,摩擦力的大小为
方向沿墙面向上。
13.(25-26高一上·山东菏泽·期中)如图甲所示,质量的木块静置于水平地面上,用水平力F拉木块,F从零开始逐渐增大,用力传感器采集木块受到的摩擦力和拉力F的大小,并用计算机绘制出随F变化的图像如图乙所示,重力加速度大小取。
(1)求木块与地面的动摩擦因数;
(2)当时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小为多少?
(3)当时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小为多少?
【答案】(1)
(2)静摩擦力,
(3)滑动摩擦力,
【详解】(1)根据图乙可知木块与地面的最大静摩擦力为,滑动摩擦力为,根据
可得动摩擦因数
(2)当时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力,大小为
(3)当时,木块与地面之间的摩擦力是滑动摩擦力,大小为
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第二节 摩擦力
考向1、滑动摩擦力的方向
1.利用砚台将墨条研磨成墨汁时,讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上,当墨条的速度方向水平向左时,关于墨条受到砚台对其摩擦力的方向,下列说法正确的是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
2.滑雪运动深受小朋友们的喜爱。如图所示,某小朋友沿斜面下滑的过程中,斜面对滑雪板的摩擦力方向( )
A.沿斜面向上 B.沿斜面向下
C.垂直斜面向上 D.垂直斜面向下
考向2、滑动摩擦力大小的计算
3.质量为40kg的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到一个大小为20N、方向水平向左的拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是(g取10m/s2)( )
A.40N,水平向右 B.40N,水平向左
C.20N,水平向右 D.20N,水平向左
4.所受重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地运动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此判断,木箱与地板之间最大静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数依次正确的是( )
A.100N 35N 0.3 B.35N 30N 0.35 C.30N 35N 0.1 D.35N 30N 0.3
考向3、静摩擦力有无及方向的判断
5.“靠墙静蹲”是一种简单高效的等长运动,有助于血液循环。如图所示,运动者背部贴墙,缓慢下蹲至大腿与地面平行时,在图示位置保持静止状态,此时运动者受到墙面对其的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小
B.地面对运动者的摩擦力可能为零
C.墙面对运动者的摩擦力可能向下
D.墙面对运动者的作用力方向一定斜向上
6.如图所示,质量均为的两木块A与B叠放在水平地面上,A、B分别受到大小均为的水平拉力作用而处于静止状态,重力加速度为g,则( )
A.A、B之间可能不存在静摩擦力
B.B与地面之间一定不存在静摩擦力
C.B与地面之间可能存在静摩擦力
D.地面对B的支持力可能不等于2mg
考向4、静摩擦力大小的计算
7.如图所示,将两个等大、反向的水平力同时作用在物体和物体上,两物体仍保持静止。各接触面与水平地面平行,则物体B受到地面的摩擦力( )
A.大小为,方向向左 B.大小为0
C.大小为,方向向右 D.大小为,方向向左
8.静止在地面上的物块A、B分别重60N和80N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;劲度系数为4N/cm的轻弹簧两端栓接在A、B上,处于压缩状态,压缩量为 2cm。现将大小为2N、方向水平向右的拉力 F 作用在木块B 上,如图所示,则( )
A.物块 A 所受摩擦力大小为6N B.物块 A 所受摩擦力大小为10N
C.物块 B 所受摩擦力大小为8N D.物块 B 所受摩擦力大小为10N
考向5、静摩擦力和滑动摩擦力的综合应用
9.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.摩擦力的大小与接触面积有关,接触面积越大,摩擦力越大
B.静摩擦力的方向一定与物体的相对运动趋势的方向相反
C.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
D.静止的物体只能受静摩擦力,运动的物体只能受滑动摩擦力
10.如图所示,一物体在粗糙的水平面上以初速度向左压缩弹簧,时刻物体停下,此后静止不动。取水平向左为正方向,则该物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(新情境题).在现代化的智慧物流仓库中,扁平的分拣机器人正忙碌地工作着。如图所示,某快递包裹正平放在机器人顶部的粗糙水平托盘上,随机器人一起在水平地面上向右做匀速直线运动。关于该包裹在运输过程中的受力情况,下列说法正确的是( )
A.包裹受到向左的摩擦力
B.包裹受到向右的摩擦力
C.若机器人突然停止运动,则包裹在向右滑动的过程中受到水平托盘的作用力方向为斜向右上方
D.若机器人突然停止运动,则包裹在向右滑动的过程中受到水平托盘的作用力方向为斜向左上方
12.(科学思维命题)如图所示,水平木板上有质量的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力的大小如图2所示,取重力加速度,下列判断正确的是( )
A.时有外力作用
B.时外力F可能等于5N
C.物块与木板间的动摩擦因数为0.08
D.物块与木板间的动摩擦因数为0.11
13.如图所示,物体的质量为,物体的质量为,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,在A物体受到水平向左的力作用下,两物体处于静止。其余摩擦不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取)
(1)当时,求物体在水平面上所受摩擦力的大小和方向
(2)当力突然变为10N后,求A物体在水平面上所受摩擦力的大小和方向
一、单选题
1.(25-26高一下·江苏宿迁·期中)如图,某同学用手握住黑板擦,在向左挥动手臂擦黑板的过程中,下列说法正确的是( )
A.黑板和板擦间存在摩擦生热 B.手和板擦间存在摩擦生热
C.黑板给板擦的摩擦力水平向左 D.板擦对黑板的作用力水平向左
2.(24-25高三上·广西柳州·期末)静止在地面上的物块A、B分别重60N和80N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;劲度系数为4N/cm的轻弹簧两端拴接在A、B上,处于压缩状态,压缩量为2cm。现将大小为2N、方向水平向右的拉力F作用在木块B上,如图所示,则( )
A.物块A所受摩擦力大小为6N B.物块A所受摩擦力大小为10N
C.物块B所受摩擦力大小为10N D.物块B所受摩擦力大小为20N
3.(24-25高一上·河南周口·期中)下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力总是垂直于接触面向下
B.放在桌面上的书本受到桌面的支持力,是由书本发生形变而产生的
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
D.动摩擦因数,但不与成正比,不与成反比
4.(25-26高一上·江苏南通·期中)如图所示,一质量均匀分布的长方形木板放置在水平桌面上,右端位于桌面上的O点,O点左侧的桌面光滑、右侧粗糙。用水平力将木板向右推至稍伸出桌面,则该过程中木板受到的摩擦力( )
A.一直不变 B.先增大后不变
C.先不变后变小 D.先增大后不变再变小
5.(25-26高一上·广东东莞·期中)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是( )
A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木板拉动速度大小变化时,弹簧测力计示数也随之变化
D.木板运动过程中,弹簧测力计的示数保持不变
6.(25-26高一上·浙江杭州·期中)如图所示,物块A轻放在倾斜的逆时针匀速转动的传送带上加速运动一段时间后和传送带一起向下匀速运动,下列说法正确的是( )
A.物块刚放上时所受传送带的摩擦力是静摩擦力
B.物块刚放上时所受传送带的摩擦力沿传送带向上
C.物块匀速运动时所受传送带的摩擦力是滑动摩擦力
D.物块匀速运动时所受传送带的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
二、多选题
7.(25-26高一上·安徽六安·期中)2024年12月4日,我国“春节”申遗成功。春节贴“福”字是民间由来已久的风俗,某同学正写“福”字,他在水平桌面上平铺一张红纸,并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑,整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止,则该同学在书写过程中( )
A.向右行笔时,毛笔对红纸的摩擦力方向向右
B.向右行笔时,桌面对红纸的摩擦力方向向右
C.整个书写过程中,镇纸始终不受摩擦力作用
D.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
8.(25-26高一上·北京西城·期中)已知物体、所受重力分别为,,与间的动摩擦因数,与水平面间的动摩擦因数,现在用大小为的力,分别作用在物体、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受到的摩擦力水平向右,大小为;B受地面的摩擦力水平向左,大小为
B.甲图中,A不受摩擦力,B受到地面水平向左的大小为的摩擦力
C.乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为;B受地面的摩擦力水平向左,大小为
D.乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为;B受地面的摩擦力水平向左,大小为
9.(25-26高一上·北京西城·期中)重为的木箱放在水平地板上,至少要用的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知( )
A.木箱与地板间的最大静摩擦力为
B.木箱所受的滑动摩擦力为
C.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3
D.如果用的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力仍为
10.(24-25高一上·河南驻马店·期末)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
三、填空题
11.(24-25高一上·福建漳州·期末)如图甲,用一水平力拖动水平面上质量为0.8kg的静止木块,直到使其做匀速直线运动;图乙是在计算机屏幕上得到拉力传感器随时间变化的图像。g取,则木块在12s时受到的是_______(填“滑动摩擦力”或“静摩擦力”),木块与水平面间的动摩擦因数_______。
四、解答题
12.(25-26高一上·内蒙古乌兰察布·期中)小王利用木块A做了几个跟摩擦力相关的实验,木块A的质量为0.5kg,g取10N/kg。如图所示,小明同学用垂直于墙的力F将木块A压在竖直墙上,墙和木块A之间的动摩擦因数为0.1,已知力F=30N,认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求:
(1)木块是保持静止还是沿墙面下滑,并求木块A受到墙面的摩擦力;
(2)若将压木块A的力增大为2F,判断木块A所处状态及受到的摩擦力。
13.(25-26高一上·山东菏泽·期中)如图甲所示,质量的木块静置于水平地面上,用水平力F拉木块,F从零开始逐渐增大,用力传感器采集木块受到的摩擦力和拉力F的大小,并用计算机绘制出随F变化的图像如图乙所示,重力加速度大小取。
(1)求木块与地面的动摩擦因数;
(2)当时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小为多少?
(3)当时,木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?大小为多少?
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