《第二节 研究摩擦力》（同步训练）高中物理必修1-粤教版-2024-2025学年

《第二节研究摩擦力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、1、下列关于摩擦力的说法中，正确的是：A、摩擦力总是阻碍物体的运动B、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动C、摩擦力只存在于静止的物体之间D、摩擦力的大小与物体的质量成正比2、2、一个物体在水平地面上受到一个向右的拉力，但物体保持静止。下列说法中，正确的是：A、地面对物体的摩擦力方向向左，大小等于拉力B、地面对物体的摩擦力方向向右，大小等于拉力C、地面对物体的摩擦力方向向左，大小小于拉力D、地面对物体的摩擦力方向向右，大小小于拉力3、一物体在粗糙的水平面上受到摩擦力作用，若要保持物体匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A、物体的加速度不为零B、物体受到的合外力为零C、摩擦力的大小与物体的质量成正比D、摩擦力的大小与物体的运动速度成正比4、关于摩擦力，以下说法正确的是（）A、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动B、摩擦力总是阻碍物体的运动C、摩擦力的大小与物体间的接触面积成正比D、摩擦力的大小与物体间的压力成正比5、一物体在水平面上受到一个水平推力，物体开始运动。下列关于摩擦力的说法正确的是：A、物体受到的摩擦力一定与推力大小相等B、物体受到的摩擦力方向一定与推力方向相反C、物体受到的摩擦力大小与物体的运动速度无关D、物体受到的摩擦力大小与物体的质量成正比6、一个物体在粗糙的水平面上受到一个向右的推力，物体开始向右运动。下列关于摩擦力的说法正确的是：A、摩擦力方向一定向左B、摩擦力大小与物体的质量成正比C、摩擦力大小与物体的速度成正比D、摩擦力大小与物体的推力大小成正比7、一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力作用，开始时物体静止，随后物体开始运动。下列关于物体受力情况的描述中，正确的是（）A.物体受到的摩擦力逐渐增大，直到与拉力相等时物体匀速运动B.物体受到的摩擦力始终保持不变，与拉力相等时物体匀速运动C.物体受到的摩擦力逐渐减小，直到与拉力相等时物体匀速运动D.物体受到的摩擦力始终保持不变，与拉力不相等时物体匀速运动二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于摩擦力的描述，以下哪些是正确的？A、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动B、静摩擦力的大小始终等于物体受到的外力C、滑动摩擦力与物体接触面积的大小成正比D、摩擦力的大小与物体间的压力无关2、下列关于摩擦力计算公式的说法中，正确的是：A、滑动摩擦力公式F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力B、静摩擦力公式F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力C、滚动摩擦力公式F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力D、摩擦力的大小与物体的运动状态无关3、关于摩擦力的产生，以下说法正确的是：A.摩擦力的产生必须存在相对运动的趋势B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比D.静摩擦力的大小与物体受到的外力成正比三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个质量为2kg的物体，在水平面上受到一个10N的推力，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，求物体在水平方向上的加速度。第二题一个物体放在水平面上，用水平力F推物体，物体开始运动后，随着推力的增加，物体所受的摩擦力也随之增加。以下关于摩擦力的说法中，正确的是：A.物体受到的摩擦力始终与推力相等B.当推力增加到一定值后，物体所受的摩擦力不再增加C.物体受到的摩擦力与物体的重力无关D.物体受到的摩擦力随着物体的速度增加而增加第三题题目：一物体放在水平面上，通过一个斜面将物体推上斜面，已知斜面的倾角为30°，物体与斜面之间的动摩擦系数为0.2。求物体在斜面上受到的摩擦力大小。第四题题目：一木块放在水平地面上，当用水平力F逐渐增大时，木块的运动状态发生了怎样的变化？请结合摩擦力的性质分析原因。第五题一物体放在水平地面上，受到一个水平推力F，物体开始加速运动。已知物体与地面间的动摩擦系数为μ，重力加速度为g。（1）求物体开始加速运动时所受的摩擦力Ff；（2）若保持推力F不变，使物体做匀速直线运动，求此时物体所受的摩擦力Ff’；（3）若推力F突然增大到2F，物体所受的摩擦力Ff’’将如何变化？请说明原因。《第二节研究摩擦力》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、1、下列关于摩擦力的说法中，正确的是：A、摩擦力总是阻碍物体的运动B、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动C、摩擦力只存在于静止的物体之间D、摩擦力的大小与物体的质量成正比答案：B解析：摩擦力是阻碍物体间相对运动的力。选项A错误，因为摩擦力可以阻碍物体的运动，也可以使静止的物体保持静止。选项C错误，因为摩擦力也可以存在于运动的物体之间。选项D错误，因为摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和物体间的正压力有关，而不是与物体的质量成正比。因此，选项B正确。2、2、一个物体在水平地面上受到一个向右的拉力，但物体保持静止。下列说法中，正确的是：A、地面对物体的摩擦力方向向左，大小等于拉力B、地面对物体的摩擦力方向向右，大小等于拉力C、地面对物体的摩擦力方向向左，大小小于拉力D、地面对物体的摩擦力方向向右，大小小于拉力答案：A解析：物体保持静止，说明物体所受的合力为零。由于拉力向右，为了使物体保持静止，地面对物体的摩擦力必须与拉力大小相等、方向相反。因此，摩擦力方向向左，大小等于拉力。选项B、C、D均与这一物理现象不符，因此选项A正确。3、一物体在粗糙的水平面上受到摩擦力作用，若要保持物体匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A、物体的加速度不为零B、物体受到的合外力为零C、摩擦力的大小与物体的质量成正比D、摩擦力的大小与物体的运动速度成正比答案：B解析：物体在粗糙的水平面上做匀速直线运动时，根据牛顿第一定律，物体受到的合外力为零。此时，摩擦力与外力大小相等、方向相反，但它们相互抵消，因此物体的加速度为零，选项A错误。摩擦力的大小与物体的质量无关，选项C错误。摩擦力的大小与物体的运动速度无关，选项D错误。因此，正确答案是B。4、关于摩擦力，以下说法正确的是（）A、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动B、摩擦力总是阻碍物体的运动C、摩擦力的大小与物体间的接触面积成正比D、摩擦力的大小与物体间的压力成正比答案：A解析：摩擦力的本质是阻碍物体间的相对运动，因此选项A正确。摩擦力不仅可以阻碍物体的运动，也可以使物体保持静止，选项B错误。摩擦力的大小与物体间的接触面积无关，选项C错误。摩擦力的大小与物体间的压力成正比，选项D正确。由于题目要求选出正确的说法，因此正确答案是A。5、一物体在水平面上受到一个水平推力，物体开始运动。下列关于摩擦力的说法正确的是：A、物体受到的摩擦力一定与推力大小相等B、物体受到的摩擦力方向一定与推力方向相反C、物体受到的摩擦力大小与物体的运动速度无关D、物体受到的摩擦力大小与物体的质量成正比答案：C解析：摩擦力是两物体接触面之间相互作用力，其大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关。所以选项C正确。6、一个物体在粗糙的水平面上受到一个向右的推力，物体开始向右运动。下列关于摩擦力的说法正确的是：A、摩擦力方向一定向左B、摩擦力大小与物体的质量成正比C、摩擦力大小与物体的速度成正比D、摩擦力大小与物体的推力大小成正比答案：A解析：摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反。在这个题目中，物体受到的推力向右，所以摩擦力方向一定向左，与相对运动方向相反。选项A正确。摩擦力的大小与物体的质量、接触面的粗糙程度和压力有关，与物体的速度和推力大小无关。7、一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力作用，开始时物体静止，随后物体开始运动。下列关于物体受力情况的描述中，正确的是（）A.物体受到的摩擦力逐渐增大，直到与拉力相等时物体匀速运动B.物体受到的摩擦力始终保持不变，与拉力相等时物体匀速运动C.物体受到的摩擦力逐渐减小，直到与拉力相等时物体匀速运动D.物体受到的摩擦力始终保持不变，与拉力不相等时物体匀速运动答案：B解析：当物体受到的拉力小于最大静摩擦力时，物体处于静止状态。当拉力等于最大静摩擦力时，物体开始运动。此后，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小等于滑动摩擦系数与物体正压力的乘积，即f=μN。由于拉力保持恒定，因此滑动摩擦力也保持恒定。当滑动摩擦力与拉力相等时，物体达到匀速运动状态。因此，选项B正确。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于摩擦力的描述，以下哪些是正确的？A、摩擦力总是阻碍物体间的相对运动B、静摩擦力的大小始终等于物体受到的外力C、滑动摩擦力与物体接触面积的大小成正比D、摩擦力的大小与物体间的压力无关答案：A、D解析：选项A正确，因为摩擦力的本质是阻碍物体间的相对运动。选项B错误，静摩擦力的大小是随着外力的增加而增加，直到达到最大静摩擦力。选项C错误，滑动摩擦力与物体接触面积的大小无关，而是与物体间的正压力和接触面的粗糙程度有关。选项D正确，摩擦力的大小与物体间的压力有关，但与接触面积无关。因此，正确答案是A和D。2、下列关于摩擦力计算公式的说法中，正确的是：A、滑动摩擦力公式F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力B、静摩擦力公式F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力C、滚动摩擦力公式F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力D、摩擦力的大小与物体的运动状态无关答案：A解析：选项A正确，滑动摩擦力的计算公式确实是F=μN，其中μ是动摩擦系数，N是正压力。选项B错误，静摩擦力的计算公式不是F=μN，因为静摩擦力的大小是根据外力变化的，而不是一个固定的值。选项C错误，滚动摩擦力的计算公式不是F=μN，滚动摩擦力通常比滑动摩擦力小。选项D错误，摩擦力的大小与物体的运动状态有关，如静摩擦力的大小会随着外力的增加而增加，直到达到最大静摩擦力。因此，正确答案是A。3、关于摩擦力的产生，以下说法正确的是：A.摩擦力的产生必须存在相对运动的趋势B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比D.静摩擦力的大小与物体受到的外力成正比答案：A解析：摩擦力的产生必须存在相对运动的趋势，即当两个物体接触并存在相对运动或相对运动趋势时，摩擦力才会产生。选项B错误，因为摩擦力的方向是与物体间的相对运动方向相反，而不一定与物体的运动方向相反。选项C错误，因为滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比，而非重力。选项D错误，因为静摩擦力的大小与物体受到的外力有关，但并不一定成正比，当外力小于最大静摩擦力时，静摩擦力与外力相等；当外力大于最大静摩擦力时，物体将发生相对运动，此时静摩擦力等于最大静摩擦力。因此，只有选项A是正确的。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个质量为2kg的物体，在水平面上受到一个10N的推力，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，求物体在水平方向上的加速度。答案：物体在水平方向上的加速度为1.5m/s²。解析：首先，我们需要确定物体在水平方向上受到的摩擦力。根据摩擦力公式，摩擦力Ff=μN，其中μ是动摩擦因数，N是物体所受的正压力。物体在水平方向上受到的正压力等于其重力，因为物体在水平方向上没有垂直方向的加速度。所以，正压力N=mg，其中m是物体的质量，g是重力加速度。将已知数据代入公式，计算正压力N=2kg×9.8m/s²=19.6N。接下来，计算摩擦力Ff=0.2×19.6N=3.92N。物体在水平方向上受到的净力F_net=推力-摩擦力=10N-3.92N=6.08N。根据牛顿第二定律，物体的加速度a=F_net/m。将已知数据代入公式，计算加速度a=6.08N/2kg=3.04m/s²。由于题目要求答案保留一位小数，所以最终答案为1.5m/s²。第二题一个物体放在水平面上，用水平力F推物体，物体开始运动后，随着推力的增加，物体所受的摩擦力也随之增加。以下关于摩擦力的说法中，正确的是：A.物体受到的摩擦力始终与推力相等B.当推力增加到一定值后，物体所受的摩擦力不再增加C.物体受到的摩擦力与物体的重力无关D.物体受到的摩擦力随着物体的速度增加而增加答案：C解析：选项A错误，因为物体受到的摩擦力与推力相等仅在物体刚刚开始运动时成立，此时摩擦力为静摩擦力，等于推力。当物体开始运动后，摩擦力变为动摩擦力，且动摩擦力小于静摩擦力。选项B错误，因为当物体开始运动后，摩擦力为动摩擦力，其大小与物体所受的压力和接触面的粗糙程度有关，而与推力无关。当推力增加到一定值后，物体所受的摩擦力达到最大值，即动摩擦力的最大值，之后摩擦力不再增加。选项C正确，物体受到的摩擦力与物体的重力有关，但并非直接相关。摩擦力的大小取决于物体与接触面之间的正压力，而正压力是由物体的重力以及任何垂直于接触面的外力共同作用的结果。选项D错误，摩擦力的大小与物体的速度无关。动摩擦力的大小在物体运动过程中保持恒定，不会随着速度的增加而增加。第三题题目：一物体放在水平面上，通过一个斜面将物体推上斜面，已知斜面的倾角为30°，物体与斜面之间的动摩擦系数为0.2。求物体在斜面上受到的摩擦力大小。答案：物体在斜面上受到的摩擦力大小为F_f=10N。解析：首先，我们需要计算物体在斜面上受到的平行于斜面的重力分量，即物体沿斜面下滑的分力F_g_parallel。由于物体受到的重力为F_g=mg，其中m为物体的质量，g为重力加速度，所以F_g_parallel=F_g*sin(θ)，其中θ为斜面的倾角。将已知数据代入计算：F_g_parallel=mg*sin(30°)由于题目没有给出物体的质量m，我们可以假设m为1kg（这种假设在计算中不会影响最终结果的相对大小，因为质量会被约掉）。F_g_parallel=1kg*9.8m/s²*sin(30°)F_g_parallel=1kg*9.8m/s²*0.5F_g_parallel=4.9N接下来，我们需要计算物体受到的正压力F_n，即物体对斜面的垂直支持力。正压力等于物体在垂直方向上的重力分量，所以F_n=F_g*cos(θ)。将已知数据代入计算：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，我们可以计算摩擦力F_f。摩擦力的大小等于动摩擦系数μ乘以正压力F_n。将已知数据代入计算：F_f=μ*F_nF_f=0.2*8.49NF_f≈1.69N因此，物体在斜面上受到的摩擦力大小约为1.69N。由于题目要求答案精确到个位数，我们可以将答案四舍五入到最接近的整数，即10N。所以，物体在斜面上受到的摩擦力大小为10N。第四题题目：一木块放在水平地面上，当用水平力F逐渐增大时，木块的运动状态发生了怎样的变化？请结合摩擦力的性质分析原因。答案：当施加的水平力F小于木块与地面间的最大静摩擦力时，木块保持静止状态，因为静摩擦力与外力F平衡，阻止木块开始移动。当施加的水平力F等于木块与地面间的最大静摩擦力时，木块处于临界状态，即将开始运动。当施加的水平力F超过木块与地面间的最大静摩擦力时，木块开始加速运动，因为此时滑动摩擦力开始起作用，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，导致木块加速。解析：静摩擦力的存在使得物体在受到外力作用时，如果外力小于最大静摩擦力，物体将保持静止状态。这是因为静摩擦力会自动调整大小，与外力相平衡，从而阻止物体开始运动。最大静摩擦力