高一物理同步精品课堂专题必修13.3摩擦力测提升版含解析

一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中.1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是：（）A．摩擦力的大小总是与压力的大小成正比B．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C．只有相互接触的物体间才可能产生弹力D．两物体间有弹力时一定有摩擦力【答案】C【名师点睛】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FN去计算，2．如图所示，木块放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1m/s，则下列说法正确的是：（）A．以1m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8NB．当木块以2m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8NC．当水平拉力F＝20N时，木块受到的摩擦力为20ND．将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大【答案】A【解析】在水平方向上木块受到拉力和摩擦力作用，做匀速直线运动，即两力的合力为零，所以拉力大小等于摩擦力大小，即摩擦力为8N，A正确；木块受到的滑动摩擦力大小和物体的运动状态没有关系，所以当木块以2m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力仍为8N，B错误；根据滑动摩擦力公式fFmg，由于接触面间的摩擦因数不变，接触面间的正压力不变，所以当水平拉力F＝20N时，木块受到的摩擦力仍为8N，C错误；由于接触面间的摩擦因数不变，接触面间的正压力不变，将水平拉力F撤去，木块受到的摩擦力不变，D错误；【名师点睛】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FN去计算3．下列关于摩擦力的说法，正确的是：（）A．摩擦力的大小一定与正压力成正比B.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反C.摩擦力一定是阻力D.运动的物体可能受到静摩擦力【答案】D【名师点睛】此题是对摩擦力问题的考查；要知道只有滑动摩擦力或者最大静摩擦力才可以根据f=μFN求解；摩擦力的方向一定与物体相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反，可能与运动方向相同，也可能相反，即摩擦力可能是阻力，也可能是动力.4．如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平．欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为：（）A.μmgB.2μmgC.5μmgD.6μmg【答案】C【解析】根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时1234111123452222Fffffmgmgmgmgmg，故选：C.【名师点睛】本题涉及到滑动摩擦力方向的判定和物体的平衡条件的应用，要知道滑动摩擦力方向与接触面相切，与相对运动的方向相反；解题时要注意每个接触面都可能有摩擦力的存在，注意各个接触面的压力大小不同，此题有一定难度.5．有人想水平地夹持一叠书，他用手在这叠书的两端加一压力F=200N，如图所示，如每本书的质量为1kg，手与书之间的动摩擦因数为0.6，书与书之间的动摩擦因数为0.40，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则此人可能夹持书的最大数目为：（）A.16B.18C.22D.24【答案】B【解析】先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有12Fnmg，再考虑除最外侧两本书（n-2本），受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有222Fnmg（），联立解得：n≤18，故最多可以夹持18本书，B正确【名师点睛】需要知道书本之间要发生滑动，摩擦力必须达到最大静摩擦力，先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，根据共点力平衡条件列式分析；再考虑除最外侧两本书（n-2本），受力分析，列式求解，受力分析，列式求解，最后得出结论6．木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100N/m.用F=1N的水平力作用在木块A上,如图所示,力F作用后：（）A．木块A所受摩擦力大小是4N,方向向右B．木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右C．木块B所受摩擦力大小是4N,方向向左D．木块B所受摩擦力大小为6N,方向向左【答案】A【名师点睛】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FN去计算7．某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：①将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；②将一质量m＝3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；③打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，木块运动一段时间后停止拉动；④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象．下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是：（）A．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大C．木块与桌面间的动摩擦因数为0.08D．木块与桌面间的动摩擦因数为0.11【答案】BC【解析】由图线可知，0～2s内木块不受静摩擦力作用，在2～6s木块受到静摩擦力的作用，选项A错误；最大静摩擦力为4N，滑动摩擦力为3N，最大静摩擦力比滑动摩擦力大，选项B正确；木块与桌面间的动摩擦因数为30.083.759.8NffFmg，故选项C正确，D错误；故选BC.【名师点睛】此题是对物体的平衡及摩擦力问题的考查；关键是能读懂图线反应的物理意义；求解静摩擦力可以通过平衡的思想来求解，即当物体静止时拉力等于静摩擦力；此题意在考查学生认识图像，并从图线中获取信息的能力.8．水平桌面上，重300N的物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力为33N：（）A、当用15N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为15NB、当用32N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为32NC、当用32N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为30ND、当用60N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为30N【答案】ABD【解析】当用15N的水平拉力拉此物体时，拉力小于最大静摩擦力，所以物体仍处于静止状态，受到的摩擦力大小等于拉力，为15N，A正确；当用32N的水平拉力拉此物体时，拉力小于最大静摩擦力，所以物体仍处于静止状态，受到的摩擦力大小等于拉力，为32N，B正确C错误；当用60N的水平拉力拉此物体时，拉力大于滑动摩擦力，发生滑动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以30fmgN，D正确；【名师点睛】计算摩擦力，首先要分析物体的状态，确定是什么摩擦力．当水平拉力小于等于最大静摩擦力时，物体拉不动，受到的是静摩擦力；当水平拉力大于最大静摩擦力时，物体被拉动，受到的是滑动摩擦力二、非选择题（本大题共2小题，每题10分，共20分）9．如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．(1)求物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有多大？【答案】（1）0.4（2）120N．80N（3）80N．【名师点睛】此题是关于物体的平衡、胡克定律及滑动摩擦力的考查；解题的关键是知道滑动摩擦力的求解方法f=μFN以及胡克定律的公式F=kx；注意滑动摩擦力的大小只与物体之间的动摩擦因数和正压力有关，而与物体之间的接触面积和相对速度无关。10．质量为m=3kg的空木箱，放置在水平地面上，用原长为L0=12cm的一轻质弹簧沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8N时，木箱静止；当拉力F2=9N时，木箱恰能被拉动;当拉力F3＝7.5N时，木箱恰好做匀速直线运动，此时弹簧的长度L=17cm，(重力加速度g=10m/s2)求：(1)木箱在8N的拉力作用下受到的摩擦力的大小及木箱与地面间的最大静摩擦力的大小(2)木箱与地面间的动摩擦因数(3)弹簧的劲度系数【答案】(1)89NN，；(2)0.25；(3)150/.Nm【解析】（1）木箱在8.0N的拉力作用下木箱处于静止，根据平衡条件可知18fFN；当拉力29FN时，木箱恰能被拉动，即说明木箱与地面间的最大静摩擦力的大小是9N。（2）当拉力37.5FN时，木箱做匀速运动，说明滑动摩擦力与拉力相等，即：37.5fFN，木箱与地面间的动摩擦因数：7.50.25310NffFmg====。（3）弹簧的原长是12cm，当拉力37.5FN时，弹簧的长度17Lcm，由胡克定律宽度：30FkLL（），3207.5150/1()71210FkNmLL===。【名师点睛】求摩擦力时，一定区分物体的运动状态，要会判定最大静摩擦力的状态；只有滑动摩擦力才能根据公式fN求解。