2023年新教材高中物理第3章相互作用-力2摩擦力课后提升训练新人教版必修第一册

第三章2A组·基础达标1．如图所示，用手向右拉毛刷，毛刷与桌面保持相对静止，则()A．毛刷静止不动不受摩擦力B．手与毛刷间存在滑动摩擦力C．毛刷受到桌面的静摩擦力方向向左D．手与毛刷之间不存在相互作用力【答案】C【解析】用手向右拉毛刷，毛刷相对桌面静止但产生了向右的运动趋势，桌面阻碍毛刷从而施加给毛刷向左的静摩擦力，故C正确，A、B错误．手与毛刷之间存在相互作用力，故D错误．2．关于摩擦力，下列说法正确的是()A．只有静止的物体才受到静摩擦力的作用B．正压力越大，摩擦力就越大C．摩擦力的方向可能与运动方向相同D．摩擦力一定阻碍物体运动【答案】C【解析】运动的物体也可以受到静摩擦力作用，例如随传送带一起运往高处的物体受到静摩擦力作用，故A错误；静摩擦力的大小与正压力无关，故B错误；滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，可与运动方向相同，也可与运动方向相反，故C正确．摩擦力阻碍的是相对运动，故摩擦力可能与物体的运动方向相同，可以是动力，也可以是阻力，故D错误．3．一重为10N的物体静止在水平桌面上，现用2N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2NB．摩擦力的方向向右，大小等于10NC．摩擦力的方向向左，大小等于2ND．摩擦力的方向向左，大小等于12N【答案】C【解析】由于物体受到水平推力向右推力，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2N，C正确．4．下列判断正确的是()A．人正常行走时，鞋底受到滑动摩擦力的作用B．特警队员双手握住竖直的竹竿匀速上爬时，双手受到的摩擦力方向向下C．手将酒瓶竖直握住停留在空中，当增大手的握力时，酒瓶受到的摩擦力将增大D．在冰面上洒些细土，人再走上去就不易滑倒，是因为鞋底受到的最大静摩擦力增大了【答案】D【解析】人在正常行走时，脚相对于地面没有发生相对运动，所以脚受到的摩擦力为静摩擦力，故A错误；特警队员双手握住竖直的竹竿匀速上爬时，受力平衡，重力与摩擦力平衡，故双手受到的摩擦力方向向上，故B错误；手将酒瓶竖直握住停留在空中，平衡状态，重力等于静摩擦力，增大手的握力时，增大了酒瓶的最大静摩擦力，并没有增大酒瓶受到的摩擦力，故C错误；在结冰的水平路面上洒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的粗糙程度增加了，从而最大静摩擦力增大了，故D正确．5．关于摩擦力，下列说法正确的是()A．一个物体可以同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用B．摩擦力的存在依赖于弹力，所以有弹力必定有摩擦力C．运动的物体可能受到静摩擦力作用，静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用D．摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能相反，但一定与运动方向在同一直线上【答案】A【解析】一个物体可以同时与多个物体接触，故可能同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用，故A正确；摩擦力的存在依赖于弹力，即有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，故B错误；发生静摩擦的两个物体间相对静止，相对地面可以一起运动，也可以静止；存在滑动摩擦力的两个物体间有相对滑动，相对于地面，可以有一个物体是静止的，故C错误；摩擦力的方向与物体的相对运动方向(或相对运动趋势方向)相反，与运动方向无关，存在各种可能性，如汽车转弯时提供向心力的摩擦力与运动方向相互垂直，故D错误．6．如图所示，物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动，下列说法正确的是()A．物体受到静摩擦力的大小与推力F成正比B．物体受到静摩擦力的大小与其重力相等C．当F增大时，物体一定会下滑D．物体A受到三个力的共同作用【答案】B【解析】物体静止，墙对物体的静摩擦力与重力平衡，与水平推力无关，即f＝mg，故A错误，B正确；当F增大时，最大静摩擦力增大，重力依然小于最大静摩擦力，所以不会下滑，故C错误；物体静止，受到外力F、重力G、向右的支持力N和向上的静摩擦力f四个力，故D错误．7．智能机器制造是未来一个重要发展方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．若小球在空中处于静止状态，小球受到的静摩擦力方向竖直向下B．若小球在空中处于静止状态，小球受到的摩擦力与重力大小相等C．若小球在空中处于静止状态，增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D．若铁夹夹金属小球一起水平移动，小球受到的是滑动摩擦力【答案】B【解析】对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用．根据平衡条件可知，小球在竖直方向上，受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，A错误，B正确；增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，C错误；若水平移动铁夹，由于小球在竖直方向受力始终平衡，且没有相对运动，故小球受到的还是静摩擦力，D错误．8．一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动．则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是()A．Ff甲＝Ff乙<Ff丙 B．Ff甲＝Ff丙<Ff乙C．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙 D．Ff丙<Ff甲<Ff乙【答案】C【解析】由题分析知，木块与水平面间的动摩擦因数μ相同，木块对水平面的压力都等于重力，所以压力N相等，则根据公式f＝μN分析得知，滑动摩擦力相等，故C正确．9．如图所示，一个长木板放在水平地面上，在恒力F作用下，以速度v向左匀速运动，与木块A相连的水平弹簧的拉力为T，下列说法正确的是()A．木块A受到的静摩擦力的大小为TB．木板受到的滑动摩擦力的大小为TC．若用2F的力作用在木板上，木块A受到的摩擦力为2TD．若木板以2v的速度匀速运动，木块A受到的摩擦力为T【答案】D【解析】由题意可知，弹簧拉力为T保持不变，则弹簧长度不变，故木块A相对于地面保持静止，与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，f＝T，该摩擦力与拉力F、木板运动的速度的大小无关，A、C错误，D正确；地面可能光滑，可能粗糙，故木板受到的滑动摩擦力大小可能为T，可能比T大，B错误．10．如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在物体B上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求()A．A、B之间的最大静摩擦力B．A物体的质量C．A、B之间的动摩擦因数μABD．B与水平面间的动摩擦因数μ【答案】A【解析】0～t1内，A不受水平拉力，说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值，t1～t2内力传感器的示数逐渐增大，说明水平面对B的静摩擦力达到最大值，B对A有向右的静摩擦力，t2时刻后力传感器的示数不变，说明B相对A向右运动，A受到滑动摩擦力，则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值，且为fmax＝k(t2－t1)，故A正确；根据题中的条件不能求解A物体的质量，选项B错误；由于B运动后A静止不动，则A、B间有滑动摩擦力，等于k(t2－t1)，由于A对B的压力不能求出，所以不能求出A、B之间的动摩擦因数μAB，故C错误．B对水平面的压力求不出来，因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数，故D错误．B组·能力提升11．(多选)对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是()A．B轮带动A轮时沿逆时针方向转动B．C轮带动D轮时沿顺时针方向转动C．皮带上M点所受的静摩擦力方向向上D．皮带上N点所受的静摩擦力方向可能向上，也可能向下【答案】AC【解析】在图甲、图乙中，若左侧轮为主动轮，当左侧轮顺时针转动时，会出现下面皮带绷紧，则A带动B；当左侧轮逆时针转动时，会出现上面皮带绷紧，则C带动D，B错误．若右侧轮为主动轮，当右侧轮顺时针转动时，会出现上面皮带绷紧，则D带动C；当右侧轮逆时针转动时，会出现下面皮带绷紧，则B带动A，A正确．对于图甲中皮带上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论，若A带动B，则A带动皮带一起顺时针方向转动，M点相对B轮有向下的运动趋势，所以M点受到向上的静摩擦力；若B带动A，B逆时针转动，则M点相对B轮有向下的运动趋势，所以M点受到向上的静摩擦力，C正确．对于图乙中的N点，同理可得，N点所受静摩擦力方向向下，D错误．12．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g取10m/s2)物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)问：(1)若当弹簧拉长到总长为12cm时，物体恰好匀速直线运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若在物体静止的情况下将弹簧拉长到总长为11cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？【答案】(1)200N/m(2)2N【解析】(1)由题意得，物体与地面间最大静摩擦力fma