1、2.摩 擦 力必备知识基础练一、概念判断1滑动摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直。()2滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。()提示：滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反，与运动方向相同或相反。3物体所受的滑动摩擦力一定与物体的重力大小成正比。()提示：滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，压力可以等于重力，也可以不等于重力。4静摩擦力一定是静止物体受到的摩擦力。()提示：受静摩擦力的物体可以是运动的。5静摩擦力可以是动力。()6静摩擦力的大小与压力成正比。()提示：最大静摩擦力与压力有关，非最大静摩擦力与压力无关。二、选择题题组一 滑动摩擦力1下列关于摩擦力的说法中正确的是()A一
2、定是相对地球静止不动的物体才受静摩擦力B运动的物体不可能受静摩擦力的作用C滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反D在粗糙程度相同的接触面上，滑动摩擦力的大小一定与正压力的大小成正比【解析】选 D。受静摩擦力的物体可以是相对于地面运动的，也可以是相对于地面静止的，A、B 错误；滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反，例如水平传送带上在摩擦力作用下加速运动的物块，摩擦力与运动方向相同，C 错误；根据滑动摩擦力公式 fFN 可知，在粗糙程度相同的接触面上，滑动摩擦力的大小一定与正压力的大小成正比，D 正确。2(金榜原创题)关于水平面上滑行的物体所受摩擦力的说法正确的是()A有摩擦力一定有弹力B当物体与支持
3、面间的压力一定时，滑动摩擦力将随接触面增大而增大C滑动摩擦力不可能提供动力D水平面上运动的物体当外力变为零时，滑动摩擦力也变为零。【解析】选 A。根据摩擦力产生的条件可知，有摩擦力一定有弹力，A 正确；当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力与接触面积无关，B 错误；滑动摩擦力可以是阻力，也可提供动力，C 错误；只要物体运动，则一定还继续受到滑动摩擦力，D 错误。题组二 静摩擦力3关于压力和摩擦力下列说法正确的是()A有压力一定有摩擦力B有静摩擦力一定有压力C摩擦力大小与压力大小成正比D两个物体有相对运动，它们之间一定有摩擦力【解析】选 B。如果有压力时，但接触面不一定粗糙，两个物体不一定有相
4、对运动或相对运动趋势，它们之间不一定有摩擦力，A 错误；有压力不一定有摩擦力，但有摩擦力一定有压力，B 正确；滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，但静摩擦力大小与压力无关，C 错误；两个物体有相对运动时，两物体不一定接触或者接触面不一定粗糙，它们之间不一定有摩擦力；D 错误。4关于静摩擦力，下列说法正确的是()A两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用B静摩擦力一定是阻力C受静摩擦力作用的物体一定是静止的D在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度【解析】选 D。静摩擦力产生条件：相互挤压，接触面粗糙且有相对运动趋势，只有同时满足才能产生静摩擦力，故 A 错误；静摩擦力不一定
5、是阻力，比如：正在与传送带一起沿斜向上运动的物体，所受到的静摩擦力是动力，此时物体处于运动状态，故 B、C 错误；在压力一定的条件下，最大静摩擦力通常不变，但静摩擦力却随引起运动趋势的外力的变化而变化，故 D 正确。5如图所示，用力 F 把铁块压在竖直墙上不动，那么，当 F 增大时，关于铁块对墙的压力 N，铁块受墙的摩擦力 f，下列判断正确的是()AN 增大，f 不变 BN 增大，f 增大CN 变小，f 不变DN 不变，f 不变【解析】选 A。已知物体处于静止状态，摩擦力大小等于重力大小；故摩擦力 f不变，B 错误；铁块对墙的压力 N 等于外力 F，故 N 增大，A 正确，C、D 错误。6(2
6、021岳阳高一检测)一重为 10 N的物体静止在水平桌面上，动摩擦因数为 0.25，现用 2 N 的水平推力向右推它但未能推动，如图所示，则此种情况下物体所受摩擦力情况是()A摩擦力的方向向右，大小等于 2 NB摩擦力的方向向右，大小等于 2.5 NC摩擦力的方向向左，大小等于 2 ND摩擦力的方向向左，大小等于 2.5 N【解析】选 C。由于物体受到水平向右的推力，但是物体没有被推动，所以物体此时受到的是静摩擦力，静摩擦力的大小和推力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的方向向左，大小等于 2 N。三、非选择题7如图所示，重 20 N 的物体 A 正在水平粗糙地面上向右运动，现给 A 施加一水平
7、向左、大小是 20 N 的水平拉力 F，若 A 与地面间的滑动摩擦系数是 0.2，求在施加拉力后的极短时间内，A 所受摩擦力的大小和方向。【解析】物体相对于水平地面向右运动，水平地面对物体的滑动摩擦力方向向左，物体对水平地面的压力大小为 NG20 N则水平地面对物体的摩擦力的大小为fN0.220 N4 N答案：4 N 方向向左关键能力综合练一、选择题1关于摩擦力，以下说法中正确的是()A运动的物体可能受到静摩擦力作用，但静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用B摩擦力的存在依赖于正压力，其大小与正压力成正比C摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反D摩擦力的方向有可能与速度方向不在同一直线上【解析】选
8、D。运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体可能受到滑动摩擦力作用，比如人在冰面上滑冰时，冰面受到滑动摩擦力，A 错误；滑动摩擦力总是与正压力成正比，而静摩擦力与正压力没有必然的关系，故 B 错误；摩擦力的方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，不一定与物体运动的方向相反，故 C 错误；摩擦力的方向有可能与速度方向不在同一直线上，比如汽车转弯时摩擦力方向与速度方向不在一条直线上，故 D 正确。2.如图所示，重为 G 的物体沿竖直墙壁下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力大小为()AG B0CG D无法确定【解析】选 B。物体沿竖直墙壁下滑，因为物体和墙壁之间没有挤压，所
9、以物体和墙壁之间没有摩擦力，B 正确。3(金榜原创题)如图所示，一质量为 0.2 kg 的物体在受到 100 N 垂直于墙面的作用力下，静止于动摩擦因数 0.1 的竖直墙面上，则物体受到的摩擦力为(g 取10 N/kg)()A10 N，方向向下B10 N，方向向上C2 N，方向向上D2 N，方向向下【解析】选 C。物体处于静止状态，由二力平衡可知物体受到的静摩擦力等于物体的重力，即 fmg0.2 kg10 N/kg2 N，方向与重力方向相反，方向向上，故 C 正确。4重量为 200 N 的木块放在水平地面上，至少要用 25 N 的水平推力才能使它从原地开始运动，木块从原地移动以后，用 20 N
10、 的水平推力就可以使它继续做匀速运动，下列说法正确的是()A木块与水平地面的最大静摩擦力大小为 20 NB木块受到的滑动摩擦力大小为 25 NC木块与地面的动摩擦因数为 0.25D若用 10 N 的水平推力推静止的木块，木块受到的摩擦力大小为 10 N【解析】选 D。要用 25 N 的水平推力，木块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，所以木块与地面间的最大静摩擦力为 25 N，如果用 10 N 的水平推力推静止的木块，则因为 10 Nv2 时，物块相对传送带向上运动，物块受到沿传送带向下的滑动摩擦力，当 v1f2Df1 向下、f2 向上，且 f1f2【解析】选 A。匀速上攀
11、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 f1G，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 f2G，所以 f1f2，A 正确，B、C、D 错误。7(多选)水平木板上有质量 m3 kg 的物块，受到随时间 t 按一定规律变化的水平拉力 F 的作用如图 1 所示，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力 f 的大小如图 2 所示，取重力加速度 g10 m/s2，下列判断正确的是()At1 s 时外力 F 一定等于零Bt7 s 时外力 F 一定等于 3 NC物块与木板间的动摩擦因数为 0.1D物块与木板间的动摩擦因数为 0.13【解析】选 A、C。根据题意可知水
12、平木板表面粗糙，因为物块在水平方向上的摩擦力在 t1 s 时为零，若受到不为零的外力 F 作用，则必定会产生摩擦力，故互相矛盾，因此 t1 s 时 F0，A 正确；t7 s 时摩擦力为滑动摩擦力，大小等于 3 N，但是外力未必等于 3 N，选项 B 错误；由图 2 可知，物块受到的滑动摩擦力 f3 N，因为 fmg，动摩擦因数 fmg 3310 0.1，C 正确，D 错误。8(2021黄冈高一检测)把一重为 G 的物体用一个水平推力 Fkt(k 为恒量，t 为时间)压在竖直且足够高的平整的墙上，如图所示。t0 开始物体所受的摩擦力 f随 t 变化关系正确的是(ffm)()【解析】选 D。由于物
13、体所受的水平推力为 Fkt由二力平衡得，墙与物体间的压力 FNkt当 F 比较小时，物体受到的摩擦力 f 小于物体的重力 G，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 fkt当摩擦力 f 等于重力 G 时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡。大小为 fG，故 D 正确。二、非选择题9.为了测定木块 A 和木板 B 之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：A用弹簧测力计测出木块 A 的重力为
14、 G6.00 NB用弹簧测力计测出木板 B 的重力为 G9.25 NC按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板D松开按住木块和木板的手，让其运动，并即刻读出弹簧测力计的示数(1)该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误。多余的步骤是_。存在错误的步骤是_。(2)存在错误的步骤应该修改为：_。(3)按正确方法重新操作，弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为_ N。(4)根据该同学的测量数据，可得到木块 A 和木板 B 之间的动摩擦因数为_。【解析】(1)要测量木块 A 和木板 B 之间的动摩擦因数，由滑动摩擦力的公式知FfFN 所以要知道滑动摩擦力的大小和 A 对 B 的
15、压力的大小，A 对 B 的压力和 A的重力相等，所以需要知道 A 的质量，但 B 的重力没有用，所以不需要知道 B的质量，多余的步骤是 B；按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板，C 步骤正确；通过弹簧测力计的示数来测量滑动摩擦力的大小，当木块刚开始运动时，示数不稳定，此时读数带来的误差较大，所以步骤 D 错误。(2)正确的做法应该是：松开按住木块和木板的手，让其运动，待木块静止后读出弹簧测力计的示数。(3)示数由弹簧测力计可以直接读出为 2.10 N。(4)FfFN 2.106.00 0.35答案：(1)B D(2)松开按住木块和木板的手，让其运动，待木块静止后读出弹簧测力计的示
16、数(3)2.10(4)0.3510质量为 3.0 kg 的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F18.0 N 时，木箱静止；当拉力 F210.3 N 时，木箱做匀速运动，g 取 9.8 N/kg，求：(1)木箱与地面间的动摩擦因数；(2)木箱在 8.0 N 的拉力作用下受到的摩擦力的大小；(3)木箱在 12.0 N 水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小。(最大静摩擦力大小为滑动摩擦力大小)【解析】(1)当拉力 F210.3 N 时，木箱做匀速运动，水平方向受到滑动摩擦力 f1与拉力 F2，根据平衡条件得：f1F210.3 N又 f1Nmg，得：f1mg 10.339.8 0.35
17、(2)由题意，木箱在 8.0 N 的拉力作用下处于静止状态，根据平衡条件得摩擦力：f2F18.0 N(3)12 N 大于最大静摩擦力，所以木箱受到的是滑动摩擦力，则：f3f110.3 N答案：(1)0.35(2)8.0 N(3)10.3 N11(2021福州高一检测)如图所示，质量为 2 kg 的物体放在水平地板上，用一原长为 8 cm 的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为 11 cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为 10.5 cm，已知弹簧的劲度系数 k200 N/m。求：(1)物体所受的最大静摩擦力为多大；(2)物体所受的滑动摩擦力的大小；(3)物体与地板间的动摩
18、擦因数是多少。(g 均取 10 m/s2)【解析】(1)物体所受的最大静摩擦力就等于物体刚开始滑动时的弹簧拉力大小，由胡克定律可求得fmaxF1kx1200(0.110.08)N6 N(2)匀速前进时，弹簧伸长 2.5 cm，弹簧的拉力等于滑动摩擦力，所以滑动摩擦力fF2kx2200(0.1050.08)N5 N(3)由 fNmg得 fmg 5210 0.25答案：(1)6 N(2)5 N(3)0.25素养提升创新练早期有两款自行车曾引起大家的注意。一款是将脚踏直接安在前轮上骑行，如图甲所示；另一款是无脚踏链条靠骑车者两脚在地上划着走，如图乙所示。试分析以下问题：(1)甲图款式的自行车，前轮和后轮的摩擦力分别朝哪？(2)乙图所示的款式，前轮和后轮的摩擦力分别朝哪？【解析】(1)甲图款前轮运动时有相对地面向后运动的趋势，则所受摩擦力向前，后轮有相对地面向前运动的趋势，则后轮受摩擦力向后。(2)乙图款前轮和后轮都有相对地面向前运动的趋势，所受摩擦力都是向后的。答案：见解析