2023屆備戰(zhàn)高考一輪資源（物理）：第2講 摩擦力的綜合分析 作業(yè)

第2講摩擦力的綜合分析課時精練1．(2019·天津市耀華中學(xué)高三月考)大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上，使物體能沿不同粗糙程度的水平面勻速運動，則物體與水平面間的摩擦力最大的是()答案A解析四種情況下物體均處于平衡狀態(tài)，即合力為0，A圖中摩擦力等于拉力F；B圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解，則摩擦力Ff＝Fcos30°；C圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解，則摩擦力Ff＝Fcos30°；D圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解，則摩擦力Ff＝Fcos60°，則可知A圖中摩擦力最大，故A正確，B、C、D錯誤．2.如圖1所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中B受到的摩擦力()圖1A．方向向左，大小不變 B．方向向左，逐漸減小C．方向向右，大小不變 D．方向向右，逐漸減小答案A解析對A、B整體受力分析如圖所示，滑動摩擦力Ff使整體產(chǎn)生加速度a，a＝μg不變(μ為A與水平面間的動摩擦因數(shù))，對B受力分析知，B所受靜摩擦力Ff靜＝mBa＝μmBg，大小不變，方向向左，故A對，B、C、D錯．3.(多選)(2020·吉林白城市第四中學(xué)高三月考)如圖2所示，一輛運送沙子的自卸卡車，裝滿沙子．沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材料的動摩擦因數(shù)為μ2，車廂的傾角用θ表示，已知μ2>μ1，下列說法正確的是()圖2A．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ＝μ2B．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ>μ2C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>μ1>tanθ答案BC解析對最后一粒沙子受力分析，當(dāng)它所受重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力時，能順利地卸干凈全部沙子，有mgsinθ>μ2mgcosθ，μ2<tanθ，A錯，B對；若只卸去部分沙子，則與車廂底部接觸的沙子未卸下，與車廂底部不接觸的沙子被卸下，有m′gsinθ<μ2m′gcosθ，且m″gsinθ>μ1m″gcosθ，故μ2>tanθ>μ1，C對，D錯．4．如圖3甲所示，筆記本電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度．某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位1調(diào)至卡位4，如圖乙所示，電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()圖3A．電腦受到的支持力變小B．電腦受到的摩擦力變大C．散熱底座對電腦的作用力不變D．電腦受到的支持力與摩擦力大小之和等于其重力答案C解析筆記本電腦受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示．根據(jù)平衡條件，有FN＝mgcosθ，F(xiàn)f＝mgsinθ，由原卡位1調(diào)至卡位4，角度θ減小，則支持力FN增大，靜摩擦力Ff減小，A、B錯誤；散熱底座對電腦的作用力即支持力和靜摩擦力的合力，與重力平衡，始終是不變的，C正確；電腦受到的支持力與摩擦力大小之和是變化的，不等于電腦的重力，D錯誤．5.如圖4所示，物塊A放在傾斜的木板上，木板的傾角α分別為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為()圖4A.eq\f(1,2) B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(2),2) D.eq\f(\r(5),2)答案C解析由題意可以判斷，木板的傾角α為30°時物塊靜止，所受摩擦力為靜摩擦力，由沿斜面方向二力平衡可知其大小為mgsin30°；木板的傾角α為45°時物塊滑動，所受摩擦力為滑動摩擦力，大小為μmgcos45°，由二者相等可得物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(\r(2),2)，故選C.6.(2020·上海市高三二模)如圖5所示，消防員沿豎直桿勻速向上爬時，手與桿間的彈力大小為FN1，受到的摩擦力大小為Ff1；沿豎直桿勻速向下滑時，手與桿間的彈力大小為FN2，受到的摩擦力大小為Ff2.則以下關(guān)系正確的是()圖5A．FN1＝FN2,Ff1＝Ff2B．FN1<FN2,Ff1>Ff2C．FN1>FN2,Ff1＝Ff2D．FN1＝FN2,Ff1>Ff2答案C解析無論是勻速上滑還是勻速下滑，摩擦力與重力都是平衡的，即Ff1＝Ff2＝mg，勻速上滑時摩擦力是靜摩擦力，要滿足Ffm＝μFN1>Ff1＝mg，而下滑時是滑動摩擦力，即Ff滑＝μFN2＝mg，可知FN1>FN2，故選C.7.(2016·海南卷·2)如圖6，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示．則()圖6A．Ff1＝0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3≠0B．Ff1≠0，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝0C．Ff1≠0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3＝0D．Ff1≠0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3≠0答案C解析對a、b、P整體受力分析可知，整體相對地面沒有相對運動趨勢，故Ff3＝0；將a和b看成一個整體，ab整體有相對斜面向下運動的趨勢，故b與P之間有摩擦力，即Ff2≠0；對a進行受力分析可知，由于a處于靜止?fàn)顟B(tài)，故a相對于b有向下運動的趨勢，故a和b之間存在摩擦力，即Ff1≠0，故選項C正確．8.(2019·福建莆田一中高一期中)如圖7所示，質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0時刻開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F＝1N的作用，取向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖像是下列圖中的(g＝10m/s2)()圖7答案A解析開始物體受到水平向左的滑動摩擦力：Ff＝μmg＝0.2×1×10N＝2N，物體速度減為0后，F(xiàn)<Ff，所以物體受到水平向右的靜摩擦力：Ff′＝F＝1N，故選A.9.(多選)(2020·湖北仙桃中學(xué)高三期中)如圖8所示，用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運動，從t＝0時刻起水平力F的大小隨時間均勻減小，到t1時刻，F(xiàn)減小為零．物體所受的摩擦力Ff隨時間t變化的圖像可能是()圖8答案AD解析由題意可知，開始物體做勻速運動，從t＝0時刻，拉力F開始均勻減小，t1時刻拉力減小為零，出現(xiàn)的摩擦力有兩種可能，一種是當(dāng)拉力為零時，物體仍在滑動，則受到的一直是滑動摩擦力，即大小不變，A正確；另一種是當(dāng)拉力為零前，物體已靜止，則當(dāng)拉力為零時，物體先受到滑動摩擦力，后受到靜摩擦力，滑動摩擦力大小不變，而靜摩擦力的大小與拉力相等，而此時拉力小于滑動摩擦力大小，D正確，B、C錯誤．10.(2019·浙江超級全能生2月聯(lián)考)打印機是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備，正常情況下，進紙系統(tǒng)能做到“每次只進一張紙”，進紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖9所示．設(shè)圖中剛好有10張相同的紙，每張紙的質(zhì)量均為m，搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時帶動最上面的第1張紙勻速向右運動，搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為μ1，紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為μ2，重力加速度為g，打印機正常工作時，下列說法正確的是()圖9A．第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左B．第2張與第3張紙之間的摩擦力大小為2μ2mgC．第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為0D．要做到“每次只進一張紙”，應(yīng)要求μ1＞μ2答案D解析第1張紙上表面受到搓紙輪施加的靜摩擦力Ff0，方向向右，第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動摩擦力Ff，方向向左，F(xiàn)f＝μ2(mg＋F)，F(xiàn)為搓紙輪對第1張紙的壓力，F(xiàn)f0＝Ff＜μ1F，故μ1＞μ2，A錯誤，D正確．第2張與第3張紙之間的摩擦力及第10張紙與摩擦片之間的摩擦力都是靜摩擦力，根據(jù)受力平衡知，大小均為Ff，B、C錯誤．11．(多選)如圖10所示，傾角為θ的斜面C置于水平地面上，小物塊B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．則()圖10A．B受到C的摩擦力一定不為零B．C受到地面的摩擦力一定為零C．C有沿地面向右滑動的趨勢，一定受到地面向左的摩擦力D．將細繩剪斷，若B依然靜止在斜面上，此時地面對C的摩擦力為零答案CD解析若繩對B的拉力恰好與B的重力沿斜面向下的分力平衡，則B與C間的摩擦力為零，A錯誤；將B和C看成一個整體，則B和C受到細繩斜向右上方的拉力作用，故C有向右滑動的趨勢，一定受到地面向左的摩擦力，B錯誤，C正確；將細繩剪斷，若B依然靜止在斜面上，利用整體法判斷，B、C整體在水平方向上不受其他外力作用，處于平衡狀態(tài)，則地面對C的摩擦力為零，D正確．12．(多選)如圖11甲所示，A、B兩個物體疊放在水平面上，B的上、下表面均水平，A物體與一拉力傳感器相連接，連接拉力傳感器和物體A的細繩保持水平．從t＝0時刻起，用一水平向右的力F＝kt(k為常數(shù))作用在B物體上，拉力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．據(jù)此可求()圖11A．A、B之間的最大靜摩擦力B．水平面與B之間的滑動摩擦力C．A、B之間的動摩擦因數(shù)μABD．B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ答案AB解析當(dāng)B被拉動后，拉力傳感器才有示數(shù)，所以水平面對B的最大靜摩擦力為FfB＝kt1，當(dāng)A、B相對滑動后，拉力傳感器的示數(shù)保持不變，則FfAB＝kt2－FfB＝k(t2－t1)，A、B正確；由于A、B的質(zhì)量未知，則不能求出μAB和μ，C、D錯誤．13．(多選)如圖12甲所示，斜面體固定在水平面上，斜面上有一物塊在拉力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力F在如圖乙所示的范圍內(nèi)變化，取沿斜面向上為正方向，則下列物塊所受的摩擦力Ff與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是()圖12答案BD解析若t＝0時靜摩擦力沿斜面向上，隨F減小，F(xiàn)f增大，當(dāng)F反向后，F(xiàn)f在原來基礎(chǔ)上繼續(xù)增大，D正確；若t＝0時靜摩擦力沿斜面向下，隨F減小，F(xiàn)f減小，在F＝0之前，F(xiàn)f已變?yōu)檠匦泵嫦蛏?，B正確．14．(2020·安徽安慶市懷寧縣第二中學(xué)高三月考)如圖13所示，一質(zhì)量為m的物體A恰能在傾角為α的斜面體上勻速下滑．若用與水平方向成θ角、大小為F的力推A，使A加速下滑，斜面體始終靜止．下列關(guān)于斜面體受地面的摩擦力的說法正確的是(重力加速度為g)()圖13A．方向水平向右，大小為mgcosαsinαB．方向水平向左，大小為mgcosαsinαC．方向水平向左，大小為FcosθD．大小為0答案D解析勻速下滑時對A受力分析，受重力、