专题07 摩擦力-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题07 摩擦力 特训目标 特训内容 目标1 摩擦力大小和方向（1T—4T） 目标2 摩擦力的突变及图像问题（5T—8T） 目标3 叠放体模型中的摩擦力问题（9T—12T） 目标4 多方向摩擦力大小求解和方向判断（13T—16T） 目标5 有关摩擦力临界极值问题（17T—20T） 【特训典例】 1、 摩擦力大小和方向 1．把一根铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，水平桌面和传送带水平段在A点相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度。X为铁链在A点右侧的长度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，a为铁链的加速度，f为传送带对铁链的摩擦力，则在铁链加速进入传送带的过程中，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．摩擦力 X不随t均匀变化，则f不随t均匀变化，故A错误； B．加速度 a-X图像为过原点的直线，故B正确； CD．A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力 F-X图像为抛物线，故CD错误。 故选B。 2．如图所示，顶端有定滑轮O的斜面体A固定在水平面上，跨过滑轮细绳一端接物块B，另一端与竖直杆相连，另有轻质动滑轮跨过细绳与重物C相连，整个系统处于静止状态。现缓慢地向右移动竖直杆，B保持不动，下列说法正确的是（    ） A．细绳的拉力一直增大 B．B受到的摩擦力一直增大 C．B受到的摩擦力一直减小 D．B受到的摩擦力可能先增大后减小 【答案】A 【详解】A．斜面体A和物块B均不动，设定滑轮右侧绳子长度为L不变，杆到斜面体间距离d，绳子与竖直方向的夹角为。由几何关系可知 缓慢地向右移动竖直杆，杆到斜面体间距离d增大，则增大； 选动滑轮为研究对象，进行受力分析，由平衡关系可知 增大则F增大，故A正确； BCD．物块B平衡时，B与斜面间摩擦力情况有三种，可能不受摩擦力，可能受沿斜面向上摩擦力，也可能受沿斜面向下的摩擦力，当F增大时，物块B的摩擦力对应三种情况，可能增大，可能减小，也可能先减小后增大，故B、C、D都错误。 故选A。 3．如图，某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置，发现物块只能在A、B两点间保持静止，测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2，物块的质量为m，当地重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意可知，改变物块在水平面上的位置，物块只能在A、B两点间保持静止，则有轻质弹簧的原长是 物块在A、B两点间的静止位置是轻质弹簧的最大压缩量与最大伸长量的平衡位置，因此有 解得 A正确，BCD错误。 故选A。 4．一质量为的物块恰好能沿倾角为的足够长斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑的过程中，在竖直平面内给物块一外力，与水平方向的夹角为，斜面始终处于静止状态，如图所示。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．若，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力水平向左 B．若，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力为零 C．若，物块仍沿斜面匀速下滑 D．若推着物块沿斜面匀速上滑，则的最小值为 【答案】BC 【详解】ABC．未加F时，物块匀速下滑，受力平衡，物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，由平衡条件得 解得物块与斜面间的动摩擦因数 物块匀速下滑过程中，整体水平方向受力平衡，则地面对斜面的摩擦力为零； 若，对物块施加一个水平方向的力，物块下滑过程中对斜面压力和摩擦力成比例增加，即物块对斜面的作用力方向没有变，则地面对斜面的摩擦力仍为零；若，对物体施加一个垂直于斜面方向的力F，物块下滑过程中，对斜面的压力增加F、摩擦力增加，如图所示 根据几何关系可知 故此时物块对斜面的作用力方向仍向下，地面对斜面的摩擦力为零，在竖直平面内给物块一任意方向的外力F，此力F可以分解为垂直于斜面方向的力和沿斜面方向的力，而这两个分力对斜面的摩擦力均为零，所以无论施加什么方向的力，在B停止运动前，地面对斜面的摩擦力为零，物块仍沿斜面匀速下滑，故A错误，BC正确； D．若推着物块沿斜面匀速上滑，设F与斜面夹角，根据平衡条件得 解得 所以 故D错误。 故选BC。 2、 摩擦力的突变及图像问题 5．如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是