27版53高中同步新教材必修第一册人教物理练习册第三章　摩擦力 第2课时　静摩擦力

第三章相互作用——力基础过关练2摩擦力第2课时静摩擦力题组一静摩擦力的有无及方向的判定1.[2026江苏连云港期中]如图所示,小朋友骑自行车沿倾斜路面向上匀速运动,某时刻,前、后车轮与地

面的接触点分别为A、B。关于地面对A、B的摩擦力,下列说法正确的是

()

A.A点不受摩擦力

B.A点受的摩擦力向前C.B点受的摩擦力向后

D.B点受的摩擦力向前

D

解析自行车沿倾斜路面向上匀速前进时,后轮是主动轮,在它与地面接触处有相对于地面向后滑动的

趋势,故B点受到地面的摩擦力向前;前轮是从动轮,相对地面有向前滑动的趋势,则A点受到地面的摩擦

力向后,D正确。2.[多选题][2026河北石家庄二中期中]如图所示,A、B、C三个物体质量相等,与传送带间的动摩擦因数

也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则

()

A.A物体受到的摩擦力方向向右B.三个物体中只有A物体不受摩擦力C.B受到的摩擦力方向沿传送带向下D.B、C受到的摩擦力方向相同

BD

解析

A物体沿水平方向做匀速直线运动,水平方向不受摩擦力作用,故A错误;假设接触面光滑,B、C均

将相对于传送带向下滑动,可知B、C均受到沿传送带向上的静摩擦力,故B、D正确,C错误。3.[2026江苏常州北郊高级中学期中]如图所示,左侧消防员在抱竖直杆匀速向上攀爬,右侧消防员在匀

速向下滑动。两名消防员的重力均为G,与杆之间的动摩擦因数均为μ。下列说法正确的是

()

A.杆对两名消防员的摩擦力均是滑动摩擦力B.左侧消防员相对杆的运动趋势向上,右侧消防员相对杆的运动方向向下C.左侧消防员向上爬时抓得越紧,摩擦力越大D.右侧消防员与杆之间的弹力为

D

解析左侧消防员匀速向上攀爬,相对于杆有向下运动的趋势,故杆对左侧消防员产生竖直向上的静摩

擦力;右侧消防员匀速向下滑动,相对杆的运动方向向下,故杆对右侧消防员产生竖直向上的滑动摩擦

力,故A、B错误。左侧消防员受到的静摩擦力大小始终等于自身重力,故C错误。右侧消防员受到向上

的滑动摩擦力,大小与重力相等,由Ff=μFN、Ff=G,联立可得右侧消防员与杆之间的弹力为FN=

,故D正确。题组二静摩擦力大小的计算4.[2026浙江嘉兴八校联盟期中]如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木

块上,F1=6N,F2=2N,木块处于静止状态。撤去F1后

()

A.木块将向左运动B.木块受到向右的静摩擦力为2NC.木块受到向右的静摩擦力为4ND.木块受到向右的滑动摩擦力为2N

B

解析外力F1、F2作用于木块上时,由平衡条件可知,静摩擦力f=F1-F2=4N≤fmax,方向水平向左;撤去F1

后,由于F2<fmax,所以木块仍静止,由二力平衡条件可知,此时木块所受的静摩擦力与F2等大反向,所以木

块受到的静摩擦力大小为2N,方向水平向右,故B正确,A、C、D错误。5.[2026湖北荆州沙市中学月考]如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A

(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩

擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则A与B的质量之比为

()

A.

B.

C.

D.

B

解析滑块B刚好不下滑,则在竖直方向滑块B的重力恰好等于A对B的最大静摩擦力,即有mBg=μ1N=μ1F;

滑块A恰好不滑动,则滑块A与地面间的摩擦力等于最大静摩擦力,把A、B看成一个整体,根据水平方向

受力平衡,有F=μ2(mA+mB)g(易错点),联立解得

=

,故选B。6.[2026福建宁德期中]如图甲所示为测量摩擦力的实验装置,质量为m=1.0kg的木块放在水平桌面上,

现用力沿水平方向拉木块,拉力F从0开始逐渐增大,木块先静止后运动。用力传感器采集拉力F的大小,

并用计算机绘制出F随时间t变化的图像,如图乙所示。木块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小

将保持为3.2N。取重力加速度g=10m/s2。求:(1)木块与水平桌面间的最大静摩擦力大小;(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ;(3)现用F=8N的水平拉力拉另外一个静止在水平桌面上

质量为m'=5.0kg的木块,若它与桌面间的动摩擦因数依然

为μ,该木块与桌面之间的摩擦力大小。答案

(1)3.4N

(2)0.32

(3)8N解题导引(1)“质量为m=1.0kg的木块放在水平桌面上”→木块对桌面的压力N=mg;(2)“拉力F从0开始逐渐增大,木块先静止后运动”→说明过程分为静摩擦力阶段和滑动摩擦力阶段;(3)“木块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N”→匀速时拉力等于滑动摩擦力,f

=3.2N。解析

(1)由题图乙可知,拉力F先从0开始增大到3.4N,之后保持在3.2N,拉力最大值3.4N对应木块刚

要滑动的瞬间,此时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力,故木块与水平桌面间的最大静摩擦力大小

为fmax=3.4N。(2)木块与水平桌面间的滑动摩擦力大小为f=3.2N根据滑动摩擦力公式有f=μFN=μmg解得μ=0.32。(3)质量为5.0kg的木块与桌面间的滑动摩擦力大小为fm'=μm'g=0.32×5.0×10N=16N>8N由图乙可知滑动摩擦力略小于最大静摩擦力,当用8N的力来拉该木块时,因为拉力小于最大静摩擦力,

所以该木块与桌面之间的摩擦力是静摩擦力,大小为f'=8N。能力提升练2摩擦力第2课时静摩擦力题组一静摩擦力的突变问题1.[2026江苏苏州第一中学检测]如图所示,质量分别为4kg、3kg的木块A、B用轻质弹簧连接并置于粗

糙水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为0.3,弹簧的劲度系数为400N/m,且弹簧伸长了2.0cm,

A、B和弹簧组成的系统处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。

现用F=10N的水平拉力向右拉木块B,则力F作用后

()

A.A所受摩擦力大小为12NB.A所受摩擦力大小为10NC.B所受摩擦力大小为9ND.B所受摩擦力大小为2N

D

解析根据f静max=μFN=μmg可知,木块A、B与水平面间的最大静摩擦力分别为f静maxA=12N、f静maxB=9N,开

始时弹簧的弹力大小为F弹=kx=8N。现用F=10N的水平拉力向右拉木块B,对B分析,因F-F弹<f静maxB,可知

B仍静止,此时木块B所受摩擦力的大小是fB=F-F弹=2N;对A分析,弹簧的弹力不变,则A仍静止,此时木块A

所受摩擦力的大小是fA=F弹=8N,故选D。2.[2025广东深圳期中]如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码的总质量为

0.5kg,弹簧测力计示数为3.0N,滑轮摩擦不计,重力加速度g取10m/s2。若轻轻取走盘中0.4kg的砝码,

将会出现的情况是

()

A.弹簧测力计的示数变小B.A将向左运动C.A对桌面的摩擦力变小D.A所受的摩擦力方向发生改变

D

解析弹簧测力计示数为3.0N,则A受到向左的拉力为3N,托盘和砝码的总质量为0.5kg,则A受到向右

的拉力为5N,A静止,说明A受到向左的2N的静摩擦力,且最大静摩擦力不小于2N;若轻轻取走盘中0.4

kg的砝码,假设此时A仍静止,则向右的拉力变为1N,向左的拉力不变,则A受到的静摩擦力大小为2N,不

大于最大静摩擦力,故木块不动,假设成立,则弹簧测力计的示数不变,此时A所受的摩擦力为向右的2N,

大小没变,方向发生了改变,故选D。3.[多选题][2026福建厦门外国语学校月考]如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,质量分别为

mA、mB。B的上、下表面均水平且B足够长,物体A与一固定于墙面上的拉力传感器相连接,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(N)(k为常数)作用在物体B上,拉力

传感器的示数随时间t变化的图线如图乙所示,k、t1、t2已知,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速

度为g,则下列说法正确的是

()

A.0~t1时间内,A受到B的摩擦力向右B.t1~t2时间内,B相对地面滑动,且A、B之间的摩擦力为F0

CD

C.A、B之间的动摩擦因数μ2=

D.B与地面间的动摩擦因数μ1=

关键点拨作用在物体B上的拉力F随时间均匀增大,当F较小时,物体B与地面之间的摩擦力f1=F;当F增大到等

于B与地面间的最大静摩擦力时,拉力F再继续增大,A、B两物体间出现静摩擦力,传感器有示数,并随F

的增大而增大;当A、B两物体间的静摩擦力达到最大,拉力F再增大时,A、B相对滑动,传感器示数不变。解析由题图乙可知,0~t1时间内拉力传感器示数为0,说明A、B之间没有摩擦力,A错误。t1~t2时间内,拉

力传感器示数随时间均匀增大,则A受的摩擦力也在逐渐增大,说明A、B之间的摩擦力为静摩擦力,A、

B相对地面还是处于静止状态,B错误。t1时刻传感器开始有示数,说明在该时刻A、B整体与地面之间的

摩擦力达到最大值,对A、B整体,根据平衡条件有F1=kt1=μ1(mA+mB)g,可得μ1=

;t2时刻之后,拉力传感器示数不变,说明t2时刻A、B即将发生相对运动,此时二者之间摩擦力达到最大静摩擦力,对A有F0=

μ2mAg,对A、B整体有F2=kt2=F0+μ1(mA+mB)g,联立可得A、B之间的动摩擦因数μ2=

,故C、D正确。题组二摩擦力的综合分析与计算4.[2025江苏苏州中学期中]如图所示,跨过两个定滑轮的轻绳两端分别与A、C两个物体相连,滑轮与物

体A、C间的轻绳水平。已知三个物体的质量均为2kg,物体A与B间的动摩擦因数为0.6,B与C及C与水

平地面间的动摩擦因数均为0.2,且每个接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,轻绳与滑轮间的

摩擦可忽略不计。现对物体A施加一水平力F将其向左匀速拉动,则F的大小为(取重力加速度g=10m/s2)

()

A.36N

B.28N

C.20N

D.12N

B

关键点拨物体A在水平力F作用下向左匀速运动,C将向右匀速运动,B如何运动,关键是看A、B间的最大静摩擦力

fAB与B、C间的最大静摩擦力fBC的大小关系,若fAB>fBC,则A、B间不相对滑动,将A、B看成一个整体分析;

若fAB<fBC,则B、C间不相对滑动,将B、C看成一个整体分析;若fAB=fBC,则物体B静止。解析

A、B间的最大静摩擦力fAB=μ1mAg=12N,B、C间的最大静摩擦力fBC=μ2(mA+mB)g=8N,因此用力F

拉动A时,A、B不相对滑动,B、C相对滑动(破题关键),将A、B看成一个整体,在水平方向有F=T+μ2(mA+

mB)g;A、C两个物体通过跨过定滑轮的轻绳相连,可知C向右匀速运动,对C进行分析,B对C的滑动摩擦

力大小为fBC=8N,方向水平向左,地面对C的滑动摩擦力大小为f地C=μ2(mA+mB+mC)g=12N,方向水平向左,

则轻绳上的拉力大小T=fBC+f地C=20N,联立解得F=28N,故选B。

5.[多选题][2026湖南长沙长郡中学期中]如图所示,水平桌面上平放一叠共计54张扑克牌,每一张牌的质

量均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张牌之间

有相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,手指与第1张牌间的动摩擦因数为μ1,牌与牌间的动摩

擦因数均为μ2,第54张牌与桌面间的动摩擦因数为μ3,重力加速度为g,则下列说法正确的是

()

A.第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动B.若μ1=μ2=μ3,当手指施加恒力F时,第30张牌对第31张牌的摩擦力大小

为μ1F+30μ2mgC.第2张牌对第3张牌的摩擦力方向向右

CD

D.若μ1=μ3=1.5μ2,当手指施加恒力F=3mg时,第31张牌对第32张牌的摩擦力大