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3.3 摩擦力
时间：45分钟 满分：100分
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．如右图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻质弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体m做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
2．关于由滑动摩擦力公式推出的μ＝F/FN，下面说法中正确的是( )
A．动摩擦因数μ与摩擦力F成正比，F越大，μ越大
B．动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小
C．动摩擦因数μ与摩擦力F成正比，与正压力FN成反比
D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙状况及材料打算
3．如下图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体的说法正确的是( )
A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面
B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面
C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面
D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面
4．三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是( )
A．FB>FA>FC B．FA<FB<FC
C．FB＝FA＝FC D．不能比较大小
5．如下图所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离s，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向如何？该摩擦力是动力还是阻力( )
A．水平向左，阻力 B．水平向左，动力
C．水平向右，阻力 D．水平向右，动力
二、多项选择题(每小题6分，共18分)
6．关于静摩擦力，下列说法正确的是( )
A．只有静止的物体才可能受静摩擦力
B．有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力
C．产生静摩擦力的两个物体间确定相对静止
D．两个相对静止的物体间确定有静摩擦力产生
7．用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)，如右图．下列说法正确的是( )
A．瓶中油越多，手必需握得越紧
B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大
C．不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是确定的
D．以上说法都正确
8．置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小( )
A．与压力成正比
B．等于水平拉力的大小
C．小于滑动摩擦力
D．在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变
三、非选择题(共52分)
9．(8分)重量为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开头运动．木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱连续做匀速运动，由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax＝________；木箱所受的滑动摩擦力F＝________，木箱与地板间的动摩擦因数μ＝________.假如用20 N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是________．
10．(8分)如图所示，用力F将质量为1 kg的物体压在竖直墙上，F＝50 N．方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是__________N，动摩擦因数是__________，若物体静止不动，它受到的静摩擦力是__________N，方向__________．(g＝10 N/kg)
答案
课后作业
1．D 设弹簧伸长长度为x，由胡克定律和二力平衡知F＝kx＝μmg，所以x＝＝，故D正确．
2．D 动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙状况及材料打算，与摩擦力F和压力FN无关，一旦材料和接触面的粗糙状况确定，动摩擦因素μ也就确定了．
3．B
4．C 由F＝μFN知F的大小只与μ和FN有关，与物体的运动状态无关，由于该题中FN与重力G相等，故F相同．
5．D 滑动摩擦力方向是：与受摩擦力的物体相对于其接触的施加摩擦力的另一物体的运动方向相反．摩擦力可以是物体的阻力，也可以是物体的动力．若摩擦力的方向与物体的运动方向(相对参考系的运动，一般以地面为运动的参考系)相同，则摩擦力是动力；若与物体的运动方向相反，则是阻力．由于物体相对小车向左滑动，那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用，但相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力．
6．BC 对比产生静摩擦力的条件可以看出选项B，C正确，而D错，产生静摩擦力的两个物体之间确定“相对静止”，但物体不愿定“静止”例如当有传送带把货物由低处送往高处时，物体是运动的，但物体与传送带之间相对静止，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力，可见选项A错．
7．AC 用手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)打算；油瓶变重，它受到的静摩擦力必需随之增大，手握得紧一点，相应最大静摩擦力值也就大一些，才能保证油瓶不会掉落下来；假如手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来．所以选项A正确．
手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力值也越大；但是油瓶受到的是静摩擦力，是与油瓶重力相平衡的静摩擦力，是一个定值——等于油瓶的重力．可见，选项B错误，C正确；明显D也不正确．
8．BD 因物体受静摩擦力，依据平衡条件，水平拉力的大小等于静摩擦力的大小，跟物体与水平面的压力无关，在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变，所以B、D正确．
9．35 N 30 N 0.3 20 N
解析：当水平推力至少达到最大静摩擦力时，物体开头运动，由题意可知，木箱与地板间的最大静摩擦力为35 N．木箱做匀速直线运动，由二力平衡学问可知，木箱所受的滑动摩擦力F＝30 N．由公式μ＝可得μ＝0.3，当用20 N的水平推力推木箱时，木箱不动，故木箱所受的静摩擦力为20 N.
10．10 N 0.2 10 N 竖直向上
11.(12分)一木块静止在水平桌面上，已知木块重为10 N，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为2.2 N，求：
(1)用1.5 N的水平力拉木块时，木块受到的摩擦力有多大？
(2)要使木块由静止开头运动，至少要用多大的水平拉力？
(3)木块在桌面滑动后，使水平拉力大小变为1.5 N，木块受到多大的摩擦力？
12．(10分)如下图所示，物体A重GA＝40 N，物体B重GB＝20 N，A与B，B与地的动摩擦因数相同．用水平绳将物体A系在竖直墙壁上，水平力F向右拉物体B，当F＝30 N时，才能将B匀速拉出．求接触面间的动摩擦因数多大？
13．(14分)某同学为争辩滑动摩擦力与哪些因素有关而设计了如下图所示的试验，他用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动，读出并记录弹簧测力计的示数．试验中转变被拉木块的数量、转变接触面的材料、转变接触面积的大小及转变木块速度的大小，并将若干次试验数据记录在下表中．试依据下表的试验数据，分析总结并回答下列问题：
试验
次序
接触面
材料
拉动木
块数
木块放
置状况
木块运
动速度
弹簧测力
计读数/N
1
木板
1
平放
v较小
3.50
2
木块
1
平放
v较大
3.50
3
木块
1
侧放
v较小
3.50
4
木块
2
平放
v较小
7.00
5
化纤地毯
1
平放
v较小
8.00
6
化纤地毯
1
侧放
v较大
8.00
7
化纤地毯
2
平放
v较小
16.00
(1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
(2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素无关？
答案
11.(1)1.5 N (2)2.2 N (3)2.0 N
解析：物体与地面间的最大静摩擦力Fm＝2.2 N，而滑动摩擦力的大小为即F＝μmg＝0.2×10 N＝2.0 N.
(1)因F1＝1.5 N<Fm，故物体受到的是静摩擦力，则F1＝Ff＝1.5 N.
(2)要使木块由静止开头运动，水平拉力必需大于最大静摩擦力，故至少要2.2 N.
(3)木块在桌面滑动后，物体受到的是滑动摩擦力F2＝μmg＝0.2×10 N＝2.0 N.
12．0.30
解析：设接触面间的动摩擦因数为μ，物体A与B间的滑动摩擦力为F1＝μGA，物体B与地面间的滑动摩擦力为F2＝μ(GA＋GB)．
将B匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有F＝μGA＋μ(GA＋GB)＝μ(2GA＋GB)
即30＝μ(2×40＋20)，解得μ＝0.30.
13．由试验的数据，可比较得出结论：
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的材料、被拉木块的数量有关；
(2)与接触面积的大小、相对运动的速度大小无关．
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