第二章第2講　摩擦力-2025版高考總復(fù)習(xí)物理

[基礎(chǔ)落實(shí)練]1.如圖所示，用手指轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，在這一過(guò)程中手指和旋鈕之間()A．只有摩擦力B．既沒(méi)有彈力，也沒(méi)有摩擦力C．只有彈力D．既有彈力，又有摩擦力解析：因?yàn)槭种改苻D(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，靠的是手指和旋鈕之間的摩擦力，而有摩擦力的前提是兩者之間有彈力，故選項(xiàng)D正確。答案：D2．(多選)如圖所示，A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)也相同。三個(gè)物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。則下列說(shuō)法正確的是()A．A物體受到的摩擦力方向向右B．B、C受到的摩擦力方向相同C．B、C受到的摩擦力方向相反D．若傳送帶向右加速，A物體受到的摩擦力向右解析：A物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，它們之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即無(wú)摩擦力作用，故A錯(cuò)誤；B、C兩物體雖運(yùn)動(dòng)方向不同，但都處于平衡狀態(tài)，由沿傳送帶方向所受合力為零可知，B、C兩物體均受沿傳送帶方向向上的摩擦力作用，故B正確，C錯(cuò)誤；若傳送帶向右加速，根據(jù)牛頓第二定律，可知A受到向右的摩擦力，故D正確。答案：BD3．(2024·四川成都石室中學(xué)診斷)試卷讀卡器的原理可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，搓紙輪與答題卡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，答題卡與答題卡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，答題卡與摩擦片底部之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，正常情況下，讀卡器能做到“每次只進(jìn)一張答題卡”。搓紙輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第一張答題卡向左運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．第一張答題卡受到搓紙輪的摩擦力向右B．后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力向右C．最后一張答題卡受到摩擦片的摩擦力向右D．μ1>μ2>μ3解析：搓紙輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一張答題卡運(yùn)動(dòng)時(shí)，答題卡受到搓紙輪的摩擦力向左，故A錯(cuò)誤；前一張答題卡相對(duì)后一張答題卡向左運(yùn)動(dòng)，則后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力向左，故B錯(cuò)誤；最后一張答題卡有相對(duì)摩擦片向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到摩擦片的摩擦力向右，故C正確；對(duì)第一張答題卡，能向左運(yùn)動(dòng)，有μ1>μ2，最后一張答題卡不能有相對(duì)滑動(dòng)，有μ2≤μ3，故D錯(cuò)誤。答案：C4.如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到水平向左、大小為10N的拉力作用，則在圖示時(shí)刻物體所受摩擦力為(g取10N/kg)()A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左解析：物體相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力的方向向左，大小為f＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×4×10N＝20N。答案：D5.如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的拉力為5N時(shí)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若小車(chē)以1m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)，則(g取10m/s2)()A．物體A相對(duì)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)B．物體A受到的摩擦力減小C．物體A受到的摩擦力大小不變D．物體A受到的彈簧拉力增大解析：由題意得物體A與小車(chē)的上表面間的最大靜摩擦力Fm≥5N，小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)后，對(duì)物體A受力分析，可得F合＝ma＝10N，可知此時(shí)小車(chē)對(duì)物體A的摩擦力為5N，方向向右，且為靜摩擦力，所以物體A相對(duì)于小車(chē)仍然靜止，故A錯(cuò)誤；F合＝ma＝10N，此時(shí)小車(chē)對(duì)物體A的摩擦力為5N，方向向右，所以物體A受到的摩擦力大小不變，故B錯(cuò)誤，C正確；物體A相對(duì)于小車(chē)仍然靜止，所以受到的彈簧的拉力大小不變，故D錯(cuò)誤。答案：C6.如圖所示，在粗糙水平面上放置A、B、C三個(gè)物塊，物塊之間由兩根完全相同的輕彈簧相連接，兩彈簧的伸長(zhǎng)量相同，且它們之間的夾角為120°，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A物塊所受的摩擦力大小為f，則B物塊所受的摩擦力大小為()A．eq\f(\r(3),2)f B．fC．eq\r(3)f D．2f解析：A物塊水平方向上受彈簧的拉力F和水平面的靜摩擦力f作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知F＝f，由于兩根彈簧相同，且伸長(zhǎng)量相同，因此，兩彈簧上的彈力大小相等，B物塊水平方向受兩彈簧的拉力和水平面的靜摩擦力f′作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知f′＝2Fcos60°＝f，故選項(xiàng)B正確。答案：B7．如圖所示，在粗糙水平地面上依次放有兩塊質(zhì)量分別為m2＝4kg、m3＝1kg且高度完全相同的木板A、B，質(zhì)量m1＝2kg的貨物C與兩木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1，木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1，木板B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3＝0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，要使貨物C滑上木板A時(shí)木板A不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)木板B開(kāi)始滑動(dòng)，則μ1的大小可能是()A．0.1 B．0.2C．0.35 D．0.45解析：貨物C滑上木板A時(shí)木板A不動(dòng)，對(duì)A、B整體受力分析得μ1m1g≤μ2(m1＋m2)g＋μ3m3g，貨物C滑上木板B時(shí)木板B開(kāi)始滑動(dòng)，則μ1m1g>μ3(m1＋m3)g，聯(lián)立解得0.3<μ1≤0.4，C正確。答案：C8.如圖所示，一位同學(xué)用雙手水平夾起一摞書(shū)，并停留在空中。已知手掌與書(shū)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.3，書(shū)與書(shū)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力大小。若每本書(shū)的質(zhì)量為0.2kg，該同學(xué)對(duì)書(shū)的水平正壓力為200N，每本書(shū)均呈豎直狀態(tài)，重力加速度大小g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()A．每本書(shū)受到的摩擦力的合力大小不等B．書(shū)與書(shū)之間的摩擦力大小均相等C．他最多能夾住42本書(shū)D．他最多能夾住60本書(shū)解析：每本書(shū)受到的摩擦力的合力與重力平衡，因?yàn)槊勘緯?shū)的質(zhì)量相等，則每本書(shū)受到的摩擦力的合力大小相等，A錯(cuò)誤；越靠外側(cè)，書(shū)與書(shū)間的摩擦力越大，B錯(cuò)誤；以這一摞書(shū)為研究對(duì)象，每只手對(duì)其最大靜摩擦力為f1＝μ1N＝60N，這一摞書(shū)受力平衡，則2f1＝n1mg，解得n1＝60，但書(shū)與書(shū)間的最大靜摩擦力為f2＝μ2N＝40N，除了左右兩側(cè)跟手接觸的兩本書(shū)，以剩下的這一部分書(shū)為研究對(duì)象，由平衡條件有2f2＝n2mg，解得n2＝40，加上與手接觸的兩本書(shū)，共42本書(shū)，C正確，D錯(cuò)誤。答案：C[能力提升練]9．(多選)如圖甲所示，A、B兩個(gè)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(xì)繩保持水平。從t＝0時(shí)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(shí)間變化的圖線如圖乙所示，k、t1、t2已知，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。據(jù)此可求()A．A、B之間的最大靜摩擦力B．水平面與B之間的滑動(dòng)摩擦力C．A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μABD．B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ解析：當(dāng)F大于B與水平面間的最大靜摩擦力后，拉力傳感器才有示數(shù)，水平面對(duì)B的最大靜摩擦力為fm＝kt1，A、B相對(duì)滑動(dòng)后，拉力傳感器的示數(shù)保持不變，則fAB＝kt2－fm＝k(t2－t1)，選項(xiàng)A、B正確；由于A、B的質(zhì)量未知，則μAB和μ不能求出，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案：AB10.(多選)自動(dòng)卸貨車(chē)始終靜止在水平地面上。車(chē)廂在液壓機(jī)的作用下改變與水平面間的傾角，用以卸下車(chē)廂中的貨物。當(dāng)傾角增大到θ時(shí)，質(zhì)量為M的木箱A與裝在箱內(nèi)的質(zhì)量為m的物體B一起以共同的速度v沿車(chē)廂底勻速滑下，則下列說(shuō)法正確的是()A．A受到的靜摩擦力方向沿斜面向上B．A受到的摩擦力為Mgsinθ，方向沿底面向上C．A受到車(chē)廂底面的滑動(dòng)摩擦力大小為MgsinθD．A與車(chē)廂底面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tanθ解析：A受到車(chē)廂底面的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，受到B的摩擦力是靜摩擦力，方向沿斜面向下，故A錯(cuò)誤；對(duì)A受力分析，受重力、支持力、車(chē)廂底面對(duì)A的摩擦力、B對(duì)A的壓力和B對(duì)A的摩擦力，根據(jù)A勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，A受到的摩擦力大小為Mgsinθ，方向沿底面向上，故B正確；將A、B作為整體，勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，所以A受到車(chē)廂底面的滑動(dòng)摩擦力大小為(M＋m)gsinθ，故C錯(cuò)誤；對(duì)于A、B整體，根據(jù)受力平衡，有(M＋m)gsinθ＝μ(M＋m)gcosθ，所以μ＝tanθ，故D正確。答案：BD11．木塊A、B的質(zhì)量分別為5kg和6kg，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B之間的輕質(zhì)彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，初始時(shí)兩木塊在水平地面上靜止不動(dòng)?，F(xiàn)用與水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木塊B上，如圖所示。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則在力F作用后()A．木塊A所受摩擦力的方向向左B．木塊A所受摩擦力大小是12.5NC．木塊B所受摩擦力大小是11ND．木塊B所受摩擦力大小是15N解析：最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，所以A受到的最大靜摩擦力為fmA＝μN(yùn)A＝0.25×50N＝12.5N，B受到的最大靜摩擦力為fmB＝μN(yùn)B＝0.25×60N＝15N，此時(shí)彈簧的彈力為F彈＝kx＝400×0.02N＝8N，彈簧的彈力的大小小于物體受到的最大靜摩擦力的大小，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件，A受到的摩擦力大小為8N，方向向右，B受到的摩擦力也是8N，方向向左，當(dāng)與水平方向成60°的拉力F＝6N，作用在木塊B上時(shí)，假設(shè)B仍靜止，則B受到的摩擦力為11N，此時(shí)小于最大靜摩擦力f′mB＝μ(mBg－Fsin60°)＝0.25×(6×10－6×eq\f(\r(3),2))N≈13.7N，則B仍然靜止，摩擦力方向向左，施加F后，彈簧的形變量不變，則A受力情況不變，A受到的摩擦力大小仍為8N，方向向右，C正確。答案：C12．質(zhì)量分別為m1＝3kg、m2＝2kg、m3＝1kg的A、B、C三個(gè)物體按照如圖所示水平疊放著，A與B之間、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，水平面光滑，不計(jì)繩的重力和繩與滑輪間的摩擦，g取10m/s2。若作用在B上的水平力F＝8N，則B與C之間的摩擦力大小為()A．4N B．5NC．3N D．eq\f(13,3)N解析：由題意可知，A與B之間的滑動(dòng)摩擦力大小f1＝μm1g＝3N，B與C之間最大靜摩擦力大小為fBC＝μ(m1＋m2)g＝5N。由于f1＜fBC，且水平面光滑，則A向左加速，B、C整體向右加速，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A，有FT－f1＝m1a，而對(duì)B、C整體，有F－FT－f1＝(m2＋m3)a，解得a＝eq\f(1,3)m/s2。隔離B，有F－f1－f2＝m2a，解得f2＝eq\f(13,3)N，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。答案：D13.如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑。已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A與