1、第3节 摩擦力1.下列关于摩擦力的说法中正确的是()A.相对运动的物体间一定有摩擦力B.摩擦力的大小跟压力成正比C.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的运动方向相反D.静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反答案D只有当物体间存在相对运动,且满足摩擦力产生条件时,才有滑动摩擦力,A错误;滑动摩擦力的大小跟压力成正比,静摩擦力的大小与压力无关, B错误;滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反,但可以与物体的运动方向相同, C错误;静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反, D正确。2.关于由滑动摩擦力公式推出的=fN,下列说法
2、中正确的是()A.动摩擦因数与摩擦力f成正比,f越大,越大B.动摩擦因数与正压力N成反比,N越大,越小C.动摩擦因数与摩擦力f成正比,与正压力N成反比D.动摩擦因数的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定答案D动摩擦因数的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定,与正压力和摩擦力均无关。3.(2021山东青岛第十六中学高一月考)如图所示,一个物体质量为20 kg,沿水平面向右运动,同时受到一水平向左的大小为15 N的力的作用。已知此物体与地面之间的动摩擦因数为0.1。则此物体所受合力为(重力加速度g=10 m/s2)()A.5 N,方向向左B.20 N,方向向左C.35 N,方向向左D.35 N
3、,方向向右答案C此物体所受合力F合=F+mg=15 N+0.12010 N=35 N,方向向左。故选C。4.如图所示,小明正在擦一块竖直放置的黑板。下列关于擦黑板的几种说法中正确的是()A.黑板擦与黑板间的摩擦力是静摩擦力B.摩擦力的大小一定与黑板擦的重力成正比C.若黑板擦不小心脱手,则其在自由下落的过程中也一样可以把沿线的黑板擦干净D.在同一位置处黑板擦给黑板的正压力越大,黑板与黑板擦之间的摩擦力越大答案D黑板擦与黑板间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A错误;摩擦力的大小一定与人给黑板擦的压力成正比,在同一位置处黑板擦给黑板的正压力越大,黑板与黑板擦之间的摩擦力越大,与重力无关,选项B错误,D正确
4、;若黑板擦不小心脱手,则其在自由下落的过程中因黑板擦与黑板之间无压力,则无摩擦力,则不可能把沿线的黑板擦干净,选项C错误。5.(2021广东中山纪念中学高一月考)力是物体与物体间的相互作用,下列关于力的说法中错误的是()A.物体所受重力的大小与物体运动状态无关B.受力物体受到弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反C.两物体间的摩擦力大小和它们间的弹力一定成正比D.两物体间有摩擦力时,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直答案C物体所受重力的大小与物体运动状态无关,只与物体质量(m)及当地重力加速度(g)有关,A正确;受力物体受到的弹力,是因为施力物体发生形变后要恢复原状产生的,因此弹
5、力的方向总是与施力物体形变的方向相反,B正确;滑动摩擦力的大小与两物体间的弹力成正比,静摩擦力的大小与它们间的弹力无关,C错误;摩擦力产生的条件是:两个物体相互接触,接触面粗糙,发生弹性形变,物体间有相对运动或相对运动趋势。所以两物体间有摩擦力时就一定有弹力,且摩擦力的方向平行于接触面,弹力的方向垂直于接触面,所以摩擦力的方向和弹力的方向垂直,D正确。6.(2021四川阆中东风中学高一月考)如图所示,质量为M的长木板静止在桌面上,长木板上有质量为m的滑块在匀速滑行,拉力大小为F。已知滑块与长木板间、长木板与桌面间的动摩擦因数均为,M=3m,那么长木板所受桌面的摩擦力的大小是(重力加速度为g)(
6、)A.FB.2mgC.3mgD.4mg答案A对滑块受力分析,受重力mg、拉力F,长木板的支持力N和向右的滑动摩擦力f1,有f1=N,N=mg,故f1=mg,据平衡条件可知,F=f1=mg,再对长木板受力分析,受到重力Mg、小滑块对长木板向下的压力N、小滑块对其向左的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力N和向右的静摩擦力f2,根据共点力平衡条件,有f1=F=f2,故f2=F,故A正确。7.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是()A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦C.两者都是减小摩擦D
7、.两者都是增大摩擦答案A镁粉是比较粗糙的,抹在手上,增大了手和单杠间接触面的粗糙程度,从而增大摩擦;手握单杠不能太紧,是通过减小压力来减小摩擦的。故选A。8.民间艺人用双手握住竖立的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,他所受的摩擦力大小分别为f1、f2,则()A.f1方向竖直向上、f2方向竖直向上,且f1=f2B.f1方向竖直向下、f2方向竖直向上,且f1=f2C.f1方向竖直向上、f2方向竖直向上,且f1f2D.f1方向竖直向下、f2方向竖直向上,且f1f2答案A匀速上攀时,其重力与静摩擦力平衡,由平衡条件可知f1方向竖直向上且f1=G,匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2方向竖直向上,且f2=
8、G,所以f1=f2,A正确。9.(多选)如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是(重力加速度为g)()A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为mgD.若开始时木块静止,当撤去F木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用答案AD木块在推力作用下静止时,处于平衡状态,受推力F、重力G、向上的静摩擦力f和向右的支持力N,根据共点力平衡条件有F=N,G=f,所以静摩擦力f的大小等于重力,方向竖直向上,A正确;若木块静止,当F增大时,
9、木块受到的静摩擦力仍不变,但最大静摩擦力会增大,B错误;木块沿墙壁向下运动,正压力大小等于F,则墙壁对木块的滑动摩擦力大小为F,C错误;撤去推力后,墙壁对木块的支持力减小为零,木块不受滑动摩擦力作用,故D正确。10.(多选)(2021山西平遥二中高一月考)木块A、B的重力均为40 N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了x=2.0 cm,弹簧的劲度系数k=400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=9 N的水平力推木块B,如图所示,力F作用后()A.木块A所受静摩擦力大小为8 NB.弹簧的压缩量变为2.5 cmC.木块B所受静摩擦力为0D.木块B所受
10、静摩擦力大小为1.0 N答案AD由胡克定律得F=kx=4000.02 N=8 N,木块与地面间的最大静摩擦力为fm=mg=0.2540 N=10 N,因A、B均静止,则摩擦力为8 N,当施加水平推力F=9 N时,B水平方向受到向右为8 N的弹簧弹力,向左为9 N的推力,故摩擦力变为1 N,B仍处于静止,C错误,D正确;施加水平推力F=9 N后,A水平方向受到弹簧弹力不变,根据平衡条件得fA=F弹=8 N,A正确,B错误。11.某同学用图a所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平
11、放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在表中给出,其中f4的值可从图b中弹簧测力计的示数读出(桌面水平且光滑)。砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答问题:(1)f4= N。(2)在图c的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线。(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度g之间的关系式为f=,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=。(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得=。(保留两位有效数字)答案(
12、1)2.75(2)图见解析(3)(M+m)gg(4)0.40解析(1)由题图b可以看出,弹簧测力计的指针在2.70和2.80之间,读数为2.75 N。(2)在图中描出m=0.05 kg和m=0.20 kg 对应的点,画出f-m图线如图所示。(3)木块受到的是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力的计算公式可得f=(M+m)g,所以f-m图线的斜率为k=g。(4)由图像可以得出斜率为k=2.93-2.150.25-0.05 m/s2=3.9 m/s2,所以=kg=3.9m/s29.80m/s2=0.40。12.用劲度系数k = 500 N/m的轻弹簧连接的滑块A静止在水平桌面上,弹簧没有形变,如图所示,已知
13、GA=500 N,A与桌面间的动摩擦因数为=0.50,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,用水平力F作用于弹簧右侧端点O,让F从零逐渐增大,当A动起来后,使A向右缓慢匀速前进0.4 m,求:(1) 当O点向右运动的位移x1=0.4 m时,A受到的摩擦力大小;(2)当O点向右运动的位移x2为多少时,A开始运动;(3)以A所受摩擦力大小f为纵坐标,O点移动的位移大小x为横坐标,作出f随x变化的图像。答案(1)200 N(2)0.5 m(3)见解析图解析(1)根据胡克定律,可知f=kx=kx1=5000.4 N=200 Nf静max=N=GA=250 N(2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则有f静max=N
14、=GA=250 N=kx=kx2可知x2=0.5 m(3)如图所示13.如图所示,位于水平桌面上的物块P由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到物块P和物块Q的两段绳都是水平的,已知物块Q与物块P之间以及物块P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速直线运动,求:(重力加速度为g)(1)物块P受到物块Q摩擦力的大小和方向;(2)力F的大小。 答案(1)mg,方向水平向左(2)4mg解析(1)对Q受力分析如图所示Q受到的滑动摩擦力f=mgQ相对P向左运动,Q受到的摩擦力水平向右, Q对P的摩擦力与P对Q的摩擦力是相互作用力,P受到Q的摩擦力大小f=f=mg,方向水平向左(2)对P受力分析如图所示Q处于平衡状态,由平衡条件得T=f=mgP做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得F=T+f地+f地面对P的摩擦力f地=2mg=2mgT=T解得F=4mg
