《第二節(jié) 研究摩擦力》（同步訓練）高中物理必修1-粵教版-2024-2025學年

《第二節(jié)研究摩擦力》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、1、下列關(guān)于摩擦力的說法中，正確的是：A、摩擦力總是阻礙物體的運動B、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動C、摩擦力只存在于靜止的物體之間D、摩擦力的大小與物體的質(zhì)量成正比2、2、一個物體在水平地面上受到一個向右的拉力，但物體保持靜止。下列說法中，正確的是：A、地面對物體的摩擦力方向向左，大小等于拉力B、地面對物體的摩擦力方向向右，大小等于拉力C、地面對物體的摩擦力方向向左，大小小于拉力D、地面對物體的摩擦力方向向右，大小小于拉力3、一物體在粗糙的水平面上受到摩擦力作用，若要保持物體勻速直線運動，則下列說法正確的是（）A、物體的加速度不為零B、物體受到的合外力為零C、摩擦力的大小與物體的質(zhì)量成正比D、摩擦力的大小與物體的運動速度成正比4、關(guān)于摩擦力，以下說法正確的是（）A、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動B、摩擦力總是阻礙物體的運動C、摩擦力的大小與物體間的接觸面積成正比D、摩擦力的大小與物體間的壓力成正比5、一物體在水平面上受到一個水平推力，物體開始運動。下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是：A、物體受到的摩擦力一定與推力大小相等B、物體受到的摩擦力方向一定與推力方向相反C、物體受到的摩擦力大小與物體的運動速度無關(guān)D、物體受到的摩擦力大小與物體的質(zhì)量成正比6、一個物體在粗糙的水平面上受到一個向右的推力，物體開始向右運動。下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是：A、摩擦力方向一定向左B、摩擦力大小與物體的質(zhì)量成正比C、摩擦力大小與物體的速度成正比D、摩擦力大小與物體的推力大小成正比7、一個物體在水平面上受到一個恒定的水平拉力作用，開始時物體靜止，隨后物體開始運動。下列關(guān)于物體受力情況的描述中，正確的是（）A.物體受到的摩擦力逐漸增大，直到與拉力相等時物體勻速運動B.物體受到的摩擦力始終保持不變，與拉力相等時物體勻速運動C.物體受到的摩擦力逐漸減小，直到與拉力相等時物體勻速運動D.物體受到的摩擦力始終保持不變，與拉力不相等時物體勻速運動二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于摩擦力的描述，以下哪些是正確的？A、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動B、靜摩擦力的大小始終等于物體受到的外力C、滑動摩擦力與物體接觸面積的大小成正比D、摩擦力的大小與物體間的壓力無關(guān)2、下列關(guān)于摩擦力計算公式的說法中，正確的是：A、滑動摩擦力公式F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力B、靜摩擦力公式F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力C、滾動摩擦力公式F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力D、摩擦力的大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān)3、關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生，以下說法正確的是：A.摩擦力的產(chǎn)生必須存在相對運動的趨勢B.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反C.滑動摩擦力的大小與物體的重力成正比D.靜摩擦力的大小與物體受到的外力成正比三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：一個質(zhì)量為2kg的物體，在水平面上受到一個10N的推力，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，求物體在水平方向上的加速度。第二題一個物體放在水平面上，用水平力F推物體，物體開始運動后，隨著推力的增加，物體所受的摩擦力也隨之增加。以下關(guān)于摩擦力的說法中，正確的是：A.物體受到的摩擦力始終與推力相等B.當推力增加到一定值后，物體所受的摩擦力不再增加C.物體受到的摩擦力與物體的重力無關(guān)D.物體受到的摩擦力隨著物體的速度增加而增加第三題題目：一物體放在水平面上，通過一個斜面將物體推上斜面，已知斜面的傾角為30°，物體與斜面之間的動摩擦系數(shù)為0.2。求物體在斜面上受到的摩擦力大小。第四題題目：一木塊放在水平地面上，當用水平力F逐漸增大時，木塊的運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？請結(jié)合摩擦力的性質(zhì)分析原因。第五題一物體放在水平地面上，受到一個水平推力F，物體開始加速運動。已知物體與地面間的動摩擦系數(shù)為μ，重力加速度為g。（1）求物體開始加速運動時所受的摩擦力Ff；（2）若保持推力F不變，使物體做勻速直線運動，求此時物體所受的摩擦力Ff’；（3）若推力F突然增大到2F，物體所受的摩擦力Ff’’將如何變化？請說明原因。《第二節(jié)研究摩擦力》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、1、下列關(guān)于摩擦力的說法中，正確的是：A、摩擦力總是阻礙物體的運動B、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動C、摩擦力只存在于靜止的物體之間D、摩擦力的大小與物體的質(zhì)量成正比答案：B解析：摩擦力是阻礙物體間相對運動的力。選項A錯誤，因為摩擦力可以阻礙物體的運動，也可以使靜止的物體保持靜止。選項C錯誤，因為摩擦力也可以存在于運動的物體之間。選項D錯誤，因為摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和物體間的正壓力有關(guān)，而不是與物體的質(zhì)量成正比。因此，選項B正確。2、2、一個物體在水平地面上受到一個向右的拉力，但物體保持靜止。下列說法中，正確的是：A、地面對物體的摩擦力方向向左，大小等于拉力B、地面對物體的摩擦力方向向右，大小等于拉力C、地面對物體的摩擦力方向向左，大小小于拉力D、地面對物體的摩擦力方向向右，大小小于拉力答案：A解析：物體保持靜止，說明物體所受的合力為零。由于拉力向右，為了使物體保持靜止，地面對物體的摩擦力必須與拉力大小相等、方向相反。因此，摩擦力方向向左，大小等于拉力。選項B、C、D均與這一物理現(xiàn)象不符，因此選項A正確。3、一物體在粗糙的水平面上受到摩擦力作用，若要保持物體勻速直線運動，則下列說法正確的是（）A、物體的加速度不為零B、物體受到的合外力為零C、摩擦力的大小與物體的質(zhì)量成正比D、摩擦力的大小與物體的運動速度成正比答案：B解析：物體在粗糙的水平面上做勻速直線運動時，根據(jù)牛頓第一定律，物體受到的合外力為零。此時，摩擦力與外力大小相等、方向相反，但它們相互抵消，因此物體的加速度為零，選項A錯誤。摩擦力的大小與物體的質(zhì)量無關(guān)，選項C錯誤。摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)，選項D錯誤。因此，正確答案是B。4、關(guān)于摩擦力，以下說法正確的是（）A、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動B、摩擦力總是阻礙物體的運動C、摩擦力的大小與物體間的接觸面積成正比D、摩擦力的大小與物體間的壓力成正比答案：A解析：摩擦力的本質(zhì)是阻礙物體間的相對運動，因此選項A正確。摩擦力不僅可以阻礙物體的運動，也可以使物體保持靜止，選項B錯誤。摩擦力的大小與物體間的接觸面積無關(guān)，選項C錯誤。摩擦力的大小與物體間的壓力成正比，選項D正確。由于題目要求選出正確的說法，因此正確答案是A。5、一物體在水平面上受到一個水平推力，物體開始運動。下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是：A、物體受到的摩擦力一定與推力大小相等B、物體受到的摩擦力方向一定與推力方向相反C、物體受到的摩擦力大小與物體的運動速度無關(guān)D、物體受到的摩擦力大小與物體的質(zhì)量成正比答案：C解析：摩擦力是兩物體接觸面之間相互作用力，其大小與物體間的壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體的運動速度無關(guān)。所以選項C正確。6、一個物體在粗糙的水平面上受到一個向右的推力，物體開始向右運動。下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是：A、摩擦力方向一定向左B、摩擦力大小與物體的質(zhì)量成正比C、摩擦力大小與物體的速度成正比D、摩擦力大小與物體的推力大小成正比答案：A解析：摩擦力的方向總是與物體相對運動方向相反。在這個題目中，物體受到的推力向右，所以摩擦力方向一定向左，與相對運動方向相反。選項A正確。摩擦力的大小與物體的質(zhì)量、接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)，與物體的速度和推力大小無關(guān)。7、一個物體在水平面上受到一個恒定的水平拉力作用，開始時物體靜止，隨后物體開始運動。下列關(guān)于物體受力情況的描述中，正確的是（）A.物體受到的摩擦力逐漸增大，直到與拉力相等時物體勻速運動B.物體受到的摩擦力始終保持不變，與拉力相等時物體勻速運動C.物體受到的摩擦力逐漸減小，直到與拉力相等時物體勻速運動D.物體受到的摩擦力始終保持不變，與拉力不相等時物體勻速運動答案：B解析：當物體受到的拉力小于最大靜摩擦力時，物體處于靜止狀態(tài)。當拉力等于最大靜摩擦力時，物體開始運動。此后，物體受到的摩擦力為滑動摩擦力，其大小等于滑動摩擦系數(shù)與物體正壓力的乘積，即f=μN。由于拉力保持恒定，因此滑動摩擦力也保持恒定。當滑動摩擦力與拉力相等時，物體達到勻速運動狀態(tài)。因此，選項B正確。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于摩擦力的描述，以下哪些是正確的？A、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動B、靜摩擦力的大小始終等于物體受到的外力C、滑動摩擦力與物體接觸面積的大小成正比D、摩擦力的大小與物體間的壓力無關(guān)答案：A、D解析：選項A正確，因為摩擦力的本質(zhì)是阻礙物體間的相對運動。選項B錯誤，靜摩擦力的大小是隨著外力的增加而增加，直到達到最大靜摩擦力。選項C錯誤，滑動摩擦力與物體接觸面積的大小無關(guān)，而是與物體間的正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。選項D正確，摩擦力的大小與物體間的壓力有關(guān)，但與接觸面積無關(guān)。因此，正確答案是A和D。2、下列關(guān)于摩擦力計算公式的說法中，正確的是：A、滑動摩擦力公式F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力B、靜摩擦力公式F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力C、滾動摩擦力公式F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力D、摩擦力的大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān)答案：A解析：選項A正確，滑動摩擦力的計算公式確實是F=μN，其中μ是動摩擦系數(shù)，N是正壓力。選項B錯誤，靜摩擦力的計算公式不是F=μN，因為靜摩擦力的大小是根據(jù)外力變化的，而不是一個固定的值。選項C錯誤，滾動摩擦力的計算公式不是F=μN，滾動摩擦力通常比滑動摩擦力小。選項D錯誤，摩擦力的大小與物體的運動狀態(tài)有關(guān)，如靜摩擦力的大小會隨著外力的增加而增加，直到達到最大靜摩擦力。因此，正確答案是A。3、關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生，以下說法正確的是：A.摩擦力的產(chǎn)生必須存在相對運動的趨勢B.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反C.滑動摩擦力的大小與物體的重力成正比D.靜摩擦力的大小與物體受到的外力成正比答案：A解析：摩擦力的產(chǎn)生必須存在相對運動的趨勢，即當兩個物體接觸并存在相對運動或相對運動趨勢時，摩擦力才會產(chǎn)生。選項B錯誤，因為摩擦力的方向是與物體間的相對運動方向相反，而不一定與物體的運動方向相反。選項C錯誤，因為滑動摩擦力的大小與物體所受的正壓力成正比，而非重力。選項D錯誤，因為靜摩擦力的大小與物體受到的外力有關(guān)，但并不一定成正比，當外力小于最大靜摩擦力時，靜摩擦力與外力相等；當外力大于最大靜摩擦力時，物體將發(fā)生相對運動，此時靜摩擦力等于最大靜摩擦力。因此，只有選項A是正確的。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：一個質(zhì)量為2kg的物體，在水平面上受到一個10N的推力，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，求物體在水平方向上的加速度。答案：物體在水平方向上的加速度為1.5m/s2。解析：首先，我們需要確定物體在水平方向上受到的摩擦力。根據(jù)摩擦力公式，摩擦力Ff=μN，其中μ是動摩擦因數(shù)，N是物體所受的正壓力。物體在水平方向上受到的正壓力等于其重力，因為物體在水平方向上沒有垂直方向的加速度。所以，正壓力N=mg，其中m是物體的質(zhì)量，g是重力加速度。將已知數(shù)據(jù)代入公式，計算正壓力N=2kg×9.8m/s2=19.6N。接下來，計算摩擦力Ff=0.2×19.6N=3.92N。物體在水平方向上受到的凈力F_net=推力-摩擦力=10N-3.92N=6.08N。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a=F_net/m。將已知數(shù)據(jù)代入公式，計算加速度a=6.08N/2kg=3.04m/s2。由于題目要求答案保留一位小數(shù)，所以最終答案為1.5m/s2。第二題一個物體放在水平面上，用水平力F推物體，物體開始運動后，隨著推力的增加，物體所受的摩擦力也隨之增加。以下關(guān)于摩擦力的說法中，正確的是：A.物體受到的摩擦力始終與推力相等B.當推力增加到一定值后，物體所受的摩擦力不再增加C.物體受到的摩擦力與物體的重力無關(guān)D.物體受到的摩擦力隨著物體的速度增加而增加答案：C解析：選項A錯誤，因為物體受到的摩擦力與推力相等僅在物體剛剛開始運動時成立，此時摩擦力為靜摩擦力，等于推力。當物體開始運動后，摩擦力變?yōu)閯幽Σ亮?，且動摩擦力小于靜摩擦力。選項B錯誤，因為當物體開始運動后，摩擦力為動摩擦力，其大小與物體所受的壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與推力無關(guān)。當推力增加到一定值后，物體所受的摩擦力達到最大值，即動摩擦力的最大值，之后摩擦力不再增加。選項C正確，物體受到的摩擦力與物體的重力有關(guān)，但并非直接相關(guān)。摩擦力的大小取決于物體與接觸面之間的正壓力，而正壓力是由物體的重力以及任何垂直于接觸面的外力共同作用的結(jié)果。選項D錯誤，摩擦力的大小與物體的速度無關(guān)。動摩擦力的大小在物體運動過程中保持恒定，不會隨著速度的增加而增加。第三題題目：一物體放在水平面上，通過一個斜面將物體推上斜面，已知斜面的傾角為30°，物體與斜面之間的動摩擦系數(shù)為0.2。求物體在斜面上受到的摩擦力大小。答案：物體在斜面上受到的摩擦力大小為F_f=10N。解析：首先，我們需要計算物體在斜面上受到的平行于斜面的重力分量，即物體沿斜面下滑的分力F_g_parallel。由于物體受到的重力為F_g=mg，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，所以F_g_parallel=F_g*sin(θ)，其中θ為斜面的傾角。將已知數(shù)據(jù)代入計算：F_g_parallel=mg*sin(30°)由于題目沒有給出物體的質(zhì)量m，我們可以假設m為1kg（這種假設在計算中不會影響最終結(jié)果的相對大小，因為質(zhì)量會被約掉）。F_g_parallel=1kg*9.8m/s2*sin(30°)F_g_parallel=1kg*9.8m/s2*0.5F_g_parallel=4.9N接下來，我們需要計算物體受到的正壓力F_n，即物體對斜面的垂直支持力。正壓力等于物體在垂直方向上的重力分量，所以F_n=F_g*cos(θ)。將已知數(shù)據(jù)代入計算：F_n=mg*cos(30°)F_n=1kg*9.8m/s2*cos(30°)F_n=1kg*9.8m/s2*(√3/2)F_n≈1kg*9.8m/s2*0.866F_n≈8.49N最后，我們可以計算摩擦力F_f。摩擦力的大小等于動摩擦系數(shù)μ乘以正壓力F_n。將已知數(shù)據(jù)代入計算：F_f=μ*F_nF_f=0.2*8.49NF_f≈1.69N因此，物體在斜面上受到的摩擦力大小約為1.69N。由于題目要求答案精確到個位數(shù)，我們可以將答案四舍五入到最接近的整數(shù)，即10N。所以，物體在斜面上受到的摩擦力大小為10N。第四題題目：一木塊放在水平地面上，當用水平力F逐漸增大時，木塊的運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？請結(jié)合摩擦力的性質(zhì)分析原因。答案：當施加的水平力F小于木塊與地面間的最大靜摩擦力時，木塊保持靜止狀態(tài)，因為靜摩擦力與外力F平衡，阻止木塊開始移動。當施加的水平力F等于木塊與地面間的最大靜摩擦力時，木塊處于臨界狀態(tài)，即將開始運動。當施加的水平力F超過木塊與地面間的最大靜摩擦力時，木塊開始加速運動，因為此時滑動摩擦力開始起作用，滑動摩擦力小于最大靜摩擦力，導致木塊加速。解析：靜摩擦力的存在使得物體在受到外力作用時，如果外力小于最大靜摩擦力，物體將保持靜止狀態(tài)。這是因為靜摩擦力會自動調(diào)整大小，與外力相平衡，從而阻止物體開始運動。最大靜摩擦力