22滑动摩擦力的大小和方向-解答题常考压轴题（相互作用专题）-2024届高考物理重要模型图专练（全国

22滑动摩擦力的大小和方向-解答题常考压轴题（相互作用专题）-2024届高考物理重要模型图专练（全国通用） 一、解答题 1．如图所示，质量为m=1kg的滑块A（可视为质点）置于质量为M=2kg长木板B的右端，某时刻用水平外力F作用于长木板，已知A与B间的动摩擦因素；B与地面间的动摩擦因素；重力加速度g=10m/s2；求： （1）若B与地面间发生相对运动，A、B保持相对静止，则水平外力F的取值范围； （2）若水平外力F=17N，A经过t=2s离开B，则B的长度为多少。    2．如图所示，质量的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数，在木板的左端放置一个质量、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数，取，试求： （1）若在铁块的右端施加一个大小为的拉力，求铁块受到的摩擦力大小； （2）若在铁块的右端施加一个大小为的拉力，求铁块受到的摩擦力大小； （3）若木板长，在铁块上加一个水平向右的恒力，经过多长时间铁块运动到木板的右端？ 3．如图所示，相同的、平行的粗糙直杆P和Q与半径为的光滑半圆环在C、D两点平滑连接，将它们固定在同一竖直面内，两直杆与水平夹角均为。质量的小环套在直杆P上的B点，B点距直杆P的下端C点，质量的小环套在直杆P上与B相距为L的A点，、与两直杆的动摩擦因数分别为和。将从A点无初速释放后，在B点与发生碰撞（碰撞时间极短），碰后、具有相同速度但不粘连，之后恰好停留在直杆Q上的E点，恰好也是。取、，，求： （1）、在直杆P或Q上滑动时，受到的摩擦力、各多大？ （2）间距L多大？ （3）与碰撞之后，在两直杆上通过的路程总和多大？ 4．质量分别为和的P、Q两物体置于足够长的顺时针转动的水平传送带上，劲度系数分别为和的A、B两轻质弹簧按照图甲所示与P、Q相连，A弹簧的右侧固定于竖直固定的挡板上，两物块与传送带间的滑动摩擦因数均为，重力加速度为g，轻质弹簧始终保持水平且在弹性限度内，将物体P、Q视为质点， （1）稳定时，求A弹簧的形变量的大小； （2）若对Q施加一个水平向左的拉力，使Q缓慢向左移动，当两弹簧的长度之和等于它们的原长之和时，求此时A弹簧的形变量大小以及此时拉力的大小 5．如图所示，带有弧形槽的滑块A放在水平面上，其中O为弧的圆心，P为弧的最低点，垂直于水平面，可视为质点的光滑小球B用轻质线拴接并固定在天花板上，当整个装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，小球到的距离为圆弧半径的。已知小球B的质量为m，滑块A的质量为M，重力加速度为g。 （1）整个装置静止时，轻质线对小球的拉力为多大； （2）如果滑块与地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且滑块与地面之间的动摩擦因数为，欲使整个装置保持静止状态，分析应满足的条件。 6．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝4.5kg的物体上，另一端施一水平拉力F。已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，（g＝10 m/s2）则： (1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，当弹簧拉长至14.5 cm时，物体恰好向右匀速运动，弹簧的劲度系数多大？ (2)若将弹簧压缩至6cm，物体受到的摩擦力； (3)若将弹簧拉长至16cm，物体受到的摩擦力。 7．如图所示，长的水平传送带以速度顺时针匀速运动。小物块、（均视为质点）的质量分别为、，用不可伸长的轻质细绳通过固定光滑小环相连。小物块放在传送带的左端，恰好处于静止状态，、间的细绳水平。现在上固定一质量为的小物块（图中未画出），其整体将沿传送带运动，已知、间距大于，取重力加速度大小。 (1)求小物块与传送带间的动摩擦因数； (2)求小物块从传送带左端运动到右端的时间； (3)当小物块在距离传送带左端时，烧断细绳，求小物块到达传送带右端时的速度大小。 8．如图所示，一速度为沿顺时针匀速转动的水平传送带，与倾角的粗糙足够长斜面平滑连接，一质量为的小物块，与斜面间的动摩擦因数为，与传送带间的动摩擦因数为，现有小物块以初速度从斜面底端沿斜面上滑。重力加速度。，。求： （1）小物块沿斜面上滑的最大距离； （2）若小物块由斜面下滑到传送带上时不会从左端滑下，小物块从离传送带右端最远点到再次滑回到传送带右端所用的时间。 9．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘L=3.2m处放着一质量为m=0.1kg的小铁球（可看作质点），铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2。现用水平向右推力F=1.0N作用于铁球，作用一段时间后撤去。铁球继续运动，到达水平桌面边缘A点飞出，恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知∠BOC=37°，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=0.5m，C点为圆弧轨道的最低点