1、第三节第三节 摩擦力摩擦力 考点一 对摩擦力的理解 1.(2021 北京师范大学附属中学高一上期末)下列关于摩擦力的说法中正确的是( ) A.摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比 B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C.滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比 D.两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直 答案 D 解析 滑动摩擦力大小总跟接触面上的正压力大小成正比，而静摩擦力不是，选项 A 错误；摩擦力的方向 一定与物体的相对运动方向相反，选项 B 错误；滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小无关，选 项 C 错误；根据摩擦力产生的条件可知，两物体间有摩擦力就一定
2、有弹力，且两者方向互相垂直，选项 D 正确. 2.关于 f FN，下列说法中正确的是( ) A.动摩擦因数 与滑动摩擦力 f 成正比，f 越大， 越大 B.动摩擦因数 与正压力 FN成反比，FN越大， 越小 C.相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 D.动摩擦因数 的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关 答案 D 解析 动摩擦因数与两物体接触面的粗糙程度及材料有关， 与正压力、 接触面积及滑动摩擦力无关， 选项A、 B、C 错误，D 正确. 3.中国制造 2025是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能 机械臂已广泛应用于各个领域.如图 1 所示， 一
3、个机械臂将铁夹转到水平位置， 然后竖直夹起一个金属小球， 小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则( ) 图 1 A.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 B.小球受到的摩擦力与重力大小相等 C.若铁夹竖直向上匀速平移，小球受到的摩擦力变大 D.若铁夹水平向左匀速平移，小球受到的摩擦力变大 答案 B 解析 无论是静止状态，还是匀速平移，对小球受力分析可知，在竖直方向上小球受到的重力与静摩擦力 是一对相互平衡的力，可知静摩擦力与重力大小相等，方向相反，故 A、C、D 错误，B 正确. 4.(多选)如图 2 所示，人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是( ) 图 2 A.人受到的
4、摩擦力的方向是向下的 B.人受到的摩擦力的方向是向上的 C.手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大 D.若人匀速滑下，则人受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小等于匀速上爬的摩擦力 答案 BD 解析 人匀速上爬，受力平衡，则人所受摩擦力与重力大小相等、方向相反，手握旗杆的力增加，但人受 到的摩擦力不变，选项 B 正确，选项 A、C 错误；当匀速滑下时，人受到的摩擦力为滑动摩擦力，且仍与 重力平衡，选项 D 正确. 考点二 摩擦力的大小 5.一物体置于粗糙水平地面上，按图 3 所示不同的放法，在水平力 F 的作用下运动，设地面与物体各接触面 间的动摩擦因数均相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是( ) 图
5、3 A.F甲F乙F丙 B.F乙F甲F丙 C.F丙F乙F甲 D.F甲F乙F丙 答案 D 解析 滑动摩擦力 fFN，滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关，与接触面的大小无关， 三种情况下 相同，FN也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等. 6.如图 4 甲所示，某同学用水平绳拉放在平台上的行李包，一直没有拉动，通过手上的弹簧测力计测出拉力 F 与时间 t 的关系如图乙所示，则行李包与地面间的摩擦力的大小与时间 t 的关系图像正确的是( ) 图 4 答案 A 解析 该同学没有拉动行李包，说明行李包与平台间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力与拉力大小相等，故 A 正确. 7.一块质量为 1 kg
6、、长为 0.4 m 的匀质长木板放在固定的水平桌面上，已知木板与桌面间的动摩擦因数为 0.2，重力加速度 g 取 10 m/s2，当用水平力 F3 N 推木板，使它经过如图 5 所示的位置时，桌面对木板 的摩擦力为( ) 图 5 A.3 N B.2 N C.1.5 N D.0.5 N 答案 B 解析 因为木板被推动，所以木板受到的摩擦力为滑动摩擦力，木板对桌面的压力大小 FNmg10 N，所 以桌面对木板的滑动摩擦力为 fFN2 N，B 正确. 8.如图 6 所示，在 0.1 的水平面上有一个向右运动的物体，质量为 20 kg，在运动过程中，还受到一个方 向水平向左的大小为 10 N 的拉力的
7、作用，则物体向右运动过程中受到的滑动摩擦力为(g 取 10 N/kg)( ) 图 6 A.10 N，向右 B.10 N，向左 C.20 N，向右 D.20 N，向左 答案 D 解析 fFNmg20 N，方向与相对运动方向相反，故选项 D 正确. 9.(2020 成都七中高一下入学考试)如图 7 所示，将一张 A4 纸(质量可忽略不计)夹在水平放置的物理书内， 书对 A4 纸的压力为 3 N，A4 纸与书之间的动摩擦因数为 0.3，要把 A4 纸从书中拉出，拉力至少应为(设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) 图 7 A.0.9 N B.1.8 N C.9.0 N D.18 N 答案 B 解析
8、A4 纸与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力，则有 f2FN20.33 N1.8 N；当拉力等于滑动 摩擦力时，拉力最小，所以 B 正确. 10.如图 8 所示，用大小为 100 N 的握力握住一个重为 40 N 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 0.5，则( ) 图 8 A.瓶子受到的摩擦力大小为 40 N B.瓶子受到的摩擦力大小为 50 N C.当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将增大 D.当握力减小时，瓶子受到的摩擦力将减小 答案 A 解析 瓶子重力为 40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力，为 40 N，故 A 正确，B 错 误；当握力增
9、大时，瓶子受到的重力不变，摩擦力不变，故 C 错误；当握力减小时，只要瓶子仍处于静止 状态，则摩擦力大小不变，故 D 错误. 11.一物块 m 在水平力 F 拉动下，沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端，如图 9 甲所示，这时物块所 受摩擦力为 f1；现开动机械让传送带逆时针匀速传动，再次将同样的物块 m 由传送带的左端匀速拉动到右 端，这时物块所受摩擦力大小为 f2，如图乙所示.则 f1、f2的大小关系满足( ) 图 9 A.f1f2 B.f1f2 D.上述三种情况都有可能 答案 A 解析 题图甲、乙两种情况下，物块受到的均是滑动摩擦力，f1f2FNmg. 12.某同学用如图 10 所示的
10、装置测量放在粗糙水平桌面上的长金属板 B 与铁块 A 间的动摩擦因数，已知铁 块 A 的质量 m1 kg，用水平力 F 向左拉金属板 B，使其相对于 A 向左运动，稳定时弹簧测力计示数如图 1 所示.则弹簧测力计示数为 N，A、B 间的动摩擦因数 .(g 取 10 m/s2) 图 10 答案 2.50 0.25 解析 从题图中知弹簧测力计示数为 2.50 N，铁块 A 受到的弹簧测力计的拉力 F2.50 N，由于铁块 A 处 于平衡状态，所以 A 受到的摩擦力 f2.50 N.由 fmg 得 f mg 2.50 1100.25. 13.如图 11 所示，一个 M2 kg 的物体放在固定的水平面
11、上，物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2，用一 条质量不计的细绳绕过轻质定滑轮和一个 m00.1 kg 的小桶相连.已知 M 在水平面上受到的最大静摩擦力 fmax4.5 N，滑轮上的摩擦不计，滑轮与 M 间的细绳水平，g 取 10 m/s2，求在以下情况中，M 受到的摩擦 力的大小： 图 11 (1)只挂 m0时； (2)只挂 m0，但在 M 上再放一个 M3 kg 的物体时； (3)只在桶内加入 m10.33 kg 的砂子时； (4)只在桶内加入 m20.5 kg 的砂子时. 答案 (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N 解析 (1)绳子的拉力大小等于小桶的重力，因为
12、m0g1 Nfmax，所以 M 处于静止状态，受静摩擦力作用， 由二力平衡得 f1m0g1 N. (2)在 M 上再放一个 M3 kg 的物体，M 仍静止，故受静摩擦力 f2f11 N. (3)此时绳子的拉力大小等于小桶和砂子的总重力，因为(m0m1)g4.3 Nfmax，故 M 处于运动状态，受到滑动摩擦力作用，则 f4FN Mg4 N. 14.如图 12 所示，当水平拉力为 F40 N 时，质量为 m10 kg 的木板可以在水平面上匀速前进，若在木板 上再放一个质量为 M 的铁块，为使它们匀速前进，需施加的水平拉力为 60 N，求铁块的质量 M.(取 g10 m/s2). 图 12 答案 5 kg 解析 拉力 F40 N 时，由二力平衡得滑动摩擦力 f40 N 木板对水平面的压力 FNmg100 N， 由 fFN得， 动摩擦因数 40 1000.4. 当拉力 F60 N 时， 木板对水平面的压力 FN(mM)g， 摩擦力 f60 N， 由 fFN 解得 M5 kg.