专题13摩擦力（提升版）专项训练 -2026届高考物理一轮复习

专题13 摩擦力（提升版） 一、单选题 1．长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动到竖直位置（即木板与水平面的夹角增大），另一端不动，则木块受到的摩擦力随角度变化图像是下列图中的（     ） A．B．C． D． 2．将质量为m的砖块靠在足够高的竖直墙壁上，对其施加F＝kt（k为正的常数）的水平推力，如图所示，t＝0时将砖块由静止释放，用f、a、v分别表示它的摩擦力、加速度和速度，下列图像正确的是（　　） A．B．C． D． 3．如图所示，斜面固定在地面上，倾角37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），质量1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行，斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是图中的（取初速度方向为正方向）（g=10m/s2）（　　） A．B．C． D． 4．如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上质量为m的木块在平行于斜面底边的力F的作用下恰好匀速运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．木块的速度方向有可能平行于斜面底边 B．力F的大小为mgsin C．力F大于木块与斜面间的滑动摩擦力 D．木块与斜面间的动摩擦因数可表示为 5．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数μ1=0.3，书与书间的动摩擦因数μ2=0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．每本书受到的摩擦力的合力大小不等 B．书与书之间的摩擦力大小均相等 C．他最多能夹住42本书 D．他最多能夹住60本书 6．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． 7．试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为，每张答题卡的质量为，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向右运动，下列是说法正确的是（　　） A．后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左 B．第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为 C．最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力为零 D． 8．如图所示，一个内部光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为2m和m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A． B． C． D． 9．超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防资扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力） A．F B．F C．F D．F 10．质量的钢件，架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上，如图所示。钢件的重心与两柱等距，两柱的轴线在同一水平面内，圆柱的半径，钢件与圆柱间的动摩擦因数，两圆柱各绕自己的轴线以角速度绕轴线作相反方向的转动。现施加一过钢件重心且平行圆柱轴线的拉力于钢件上，使其以的速度匀速运动，下列说法正确的是（　　） A．不论多大，所需水平拉力恒为 B．越大，所需水平拉力也越大 C．若，则水平拉力 D．若，且水平拉力恒为，则钢件做匀加速运动 11．如图所示，质量为的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度向右匀速运动，同时用水平力拉动物块使其以速度（的方向与的方向垂直，沿轴正方向）沿槽匀速运动，以下说法正确的是（　　） A．若拉力的方向在第一象限，则其大小一定大于 B．若拉力的方向在第二象限，则其大小一定小于 C．若拉力的方向沿轴正方向，则此时有最小值、其值为 D．若拉力的方向沿轴正方向，则此时有最小值，其值为 12．如图所示为一固定在水平桌面上的V形槽的截面图，AB、BC面与水平桌面间夹角分别为和。一正方体木块放在槽内，木块与AB、BC面间的动摩擦因数相同，现用垂直于纸面向外的力F拉木块，木块恰好能沿槽做匀速直线运动。木块的质量为m，重力加速度为g。木块与AB、BC面间的动摩擦因数大小为（　　） A．B．C． D． 二、多选题 13．扑克牌是魔术师常用的表演道具之一，总共54张，在某次表演中魔术师用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出（牌与手指之间无滑动），假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等，则（　　） A．第1张牌受到手指的摩擦力方同与手指的运动方向相同 B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动 C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动 D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相同 14．如图所示，A、B两木块的重力分别为5N和10N，它们叠放在水平桌面C上，A、B之间和B、C之间的动摩擦因数都是0.2（认为相同压力下，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木块A上系着的一水平细绳跨过轻质定滑轮后，被一竖直向下的力F牵引，B、C间的摩擦力为f，则（   ） A．当F = 0.5N时，f = 0 B．当F = 3.0N时，f = 1.0N C．F = 5.0N时，f = 3.0N D．F = 10.0N时，f = 5.0N 15．如图所示，把滑轮固定在倾角为光滑的斜面上，轻质细线跨过滑轮，质量分别为、2m的A、B两滑块与细线连接并叠放在斜面上，A、B沿着斜面分别向上、向下做匀速运动，细线与斜面平行，不计滑轮与绳之间的滑动摩擦力，B的长度足够长，重力加速度为，，，下列说法正确的是（　　） A．斜面对B的支持力大小为 B．细线的拉力大小为 C．A、B之间的滑动摩擦力大小为 D．A、B之间的动摩擦因数为 16．如图所示，五个完全一样的物块整齐叠放在水平地面上，各接触面水平且动摩擦因数都一样，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。最下面的物块左端与地面P点重合。现在给中间的物块施加一个水平向右的恒力F，F作用一段时间后，五个物块的位置情况可能为（　　） A．B．C． D． 17．如图所示，生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙，它们相互垂直且等高，两传送带由同一电机驱动，它们正常工作时都匀速运动，速度大小分别为、，并满足，式中v为已知定值，即两传送带的速度可调但代数和始终不变。将一工件A（视为质点）轻放到传带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，且不会从传送带乙的右侧掉落。已知工件的质量为m，工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。两传送带正常工作时，下列说法正确的是（    ） A．工件在传送带甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同 B．当时，工件在传送带乙上留下的滑动痕迹最短 C．当时，工件与两传送带因摩擦而产生的总热量最小 D．驱动传送带的电机因传送工件至少需要额外做的功为 三、解答题 18．如图所示，一本大字典置于桌面上，一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处。假设字典的质量分布均匀，同一页纸上的压力分布也均匀，字典总质量M=3kg，宽L=20cm，高H=6cm，A4纸上、下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0.5，字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2，各接触面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平向右拉动A4纸，当A4纸上方部分字典的高度h为4cm时，字典恰好能被拖动。重力加速度g取10m/s2，求： （1）A4纸受到字典对白纸的正压力； （2）字典与桌面之间的动摩擦因数μ2； （3）若将A4纸夹在字典最深处，A4纸上方部分字典的高度h为3cm，用水平向右的拉力F将A4纸从字典中匀速抽出，当A4纸抽出位移为x时，写出A4纸受到的压力FN、拉力F与A4纸位移x的函数表达式。(在抽出A4纸的过程中，只有与A4纸上方重叠部分的字典才对A4纸有压力) 19．如图所示，物体A重，物体B重，A与地面间的动摩擦因数，物体A、B用细绳通过光滑的定滑轮相连，当作用在物体A上的水平力时，恰能将A匀速拉出，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（）求： （1）A、B接触面间的动摩擦因数； （2）若，地面对物体A的摩擦力大小？A对物体B的摩擦力大小？ （3）若，地面对物体A的摩擦力大小？物体B对物体A的摩擦力大小？ 20．如图所示，物体A、B叠放在倾角＝的斜面上（斜面保持不动，质量为），并通过跨过光滑轻质滑轮的细线相连，细线与斜面平行。两物体的质量分别，，B与斜面间的动摩擦因数，（取，，），问： （1）如果A、B间动摩擦因数＝，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？此时斜面对地面的压力多大？ （2）如果AB间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数应满足什么条件。（认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力） 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 《专题13 摩擦力（提升版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B D C B B A C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C A AB AD BD AD BCD 题号 答案 1．C 【详解】木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，，按正弦规律变化；滑动后变为滑动摩擦力，按余弦规律变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，故C正确. 2．B 【详解】AB．物块运动过程中 当物块静止时 保持不变，图象从斜直线变为水平线有一突变，A错误，B正确； C．物块运动过程中，当 根据牛顿第二定律得 得 a随着t增大而减小，物块做加速度减小的变加速运动；v-t图象的斜率应减小。当 根据牛顿第二定律得 随着t增大，a反向增大，物块做加速度增大的变减速运动；v-t图象的斜率应增大，直到停止，CD错误。 故选B。 3．B 【详解】滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行，受到的是滑动摩擦力，由共点力平衡条件可知 6.4N 方向沿着斜面向下，为负值； 重力沿斜面向下的分力为 N＜6.4N 所以滑块滑到最高点时，处于静止状态。因此滑块受到的静摩擦力大小 N 方向沿着斜面向上，为正值 故选B。 4．D 【详解】A．木块做匀速运动，受力平衡，沿斜面方向受到水平向左的推力F、沿斜面向下的重力的分量mgsinα，则摩擦力的方向与这两个力的合力等大反向，则摩擦力方向指向右上方，而速度方向与滑动摩擦力的方向相反，可知物块的速度方向指向左下方，选项A错误； B．由图可知，力F的大小不一定等于mgsin，选项B错误； C．由图可知，力F小于木块与斜面间的滑动摩擦力f，选项C错误； D．木块与斜面间的滑动摩擦力 动摩擦因数可表示为 选项D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，若每本书的质量相同，则它受到的摩擦力的合力大小相等，A错误； B．越靠外侧，书与书间的摩擦力越大，B错误； CD．以这一摞书这研究对象，每只手对其的最大静摩擦力为 =60N 这一摞书受力平衡 解得 n1=60 但书与书间的最大静摩擦力为 =40N 除了左右两侧跟手接触的两本书，以剩下的这一部分书为对象，由平衡条件 解得 n2=40 加跟手接触的两本书，共42本书。C正确，D错误。 故选C。 6．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。 7．B 【详解】A．前一张答题卡相对后一张答题卡向右运动，后一张答题卡相对前一张答题卡向左运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右，故A错误； B．当第1张答题卡向右运动时，第1张答题卡对第2张答题卡的压力为，则1、2间滑动摩擦力大小为 此时下面的答题卡均处于静止状态，对第2~5张答题卡整体进行受力分析，由平衡条件可得第6张答题卡对第5张答题卡的静摩擦力与第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力平衡，大小为，故B正确； C．搓纸轮沿逆时针方向转动，带动答题卡向右运动的过程中，最后一张答题卡相对摩擦片向右运动的趋势，则其受到摩擦片的摩擦力向左，故C错误； D．对第1张答题卡受力分析，第1张答题卡能向右运动，需满足 则。为了保证“每次只进一张答题卡”，当最后还剩余两张答题卡时，倒数第二张答题卡向右运动时最底部的答题卡不能动。对最底部的答题卡受力分析，则有 正常情况下，则。当剩最后一张答题卡时，需满足 则，故，D错误。 故D错误。 故选B。 8．A 【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 联立解得 故选A。 9．C 【详解】以一个铁珠为研究对象，将力F按照作用效果分解如图所示： 由几何关系可得小铁球对钉柱产生的侧向压力为： ． 故选C． 10．C 【详解】AC．木板与两个圆柱表面的摩擦力相等，大小为 f=μmg=×0.2×5×10N=5N 当ω=20rad/s，圆柱表面的点转动的线速度大小为 v′=ωr=0.8m/s 木板的速度v=0.6m/s，则木板相对于圆柱表面的点运动的合速度大小为 由几何关系可知木板所受的滑动摩擦力与拉力F的夹角为（90°+37°）；木板在垂直于轴线方向受到两轴的滑动摩擦力的分力大小相等方向相反，所以在垂直于轴线方向上受到的滑动摩擦力为零；在平行于轴线方向上，木板受到的滑动摩擦力 f′=2f•sin37°=2×5×0.6N=6N 木板做匀速直线运动，由平衡条件得 F=f′=6N 故A错误，C正确； B．圆柱转动的角速度越大，则圆柱表面上的点的线速度越大，木板与圆柱表面的摩擦力沿垂直于轴线方向的分力越大，沿圆柱轴线方向的分力越小，所以匀速拉动木板的拉力越小，故B错误； D．若ω=20rad/s时，拉力为6N，木板开始做加速运动，随木板速度的增大，则木板与圆柱表面的摩擦力沿圆柱轴线方向的分力增大，所以木板受到的合力将减小，木板不可能做匀加速直线运动，故D错误。 故选C。 11．C 【详解】物块有相对于钢板水平向左的速度和沿导槽的速度，故物块相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，物块做匀速运动，所受导槽的作用力和拉力的合力与滑动摩擦力大小相等、方向相反，由几何关系易知，的方向沿轴正方向时有最小值，即 故选C。 12．A 【详解】将重力按照实际作用效果正交分解，如图所示 故 ， 滑动摩擦力为 f=μ(F1+F2) 解得木块与AB、BC面间的动摩擦因数大小为 故选A。 13．AB 【详解】A．第1张牌相对于手指的运动趋势方向与手指的运动方向相反，则受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，故A正确； BC．设每张牌的质量为m，动摩擦因数为 ，手竖直向下的力为F，则对第2张牌分析，第二张牌上表面受到的压力为 对应的滑动摩擦力为 第二张牌下表面受到的第三张牌给的支持力为 对应的静摩擦力最大值为 因为 ，所以第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动，第2张牌与第3张牌之间保持相对静止，则二者间的静摩擦力为x相互作用力，大小即为第2张牌受到的静摩擦力 同理可得，第3张到第54张牌也不发生相对滑动，故B正确，C错误； D．对53张牌（除第1张牌外）研究，处于静止状态，水平方向受到第1张牌的滑动摩擦力，方向与手指的运动方向相同，则根据平衡条件可知：第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反，故D错误。 故选AB。 14．AD 【详解】物体A所受的最大静摩擦力为 fA= 5 × 0.2N = 1N A．当F= 0.5N时，物体A与B保持相对静止，把A、B当作整体，可以判断B、C之间摩擦力为零，故A正确； B．当F= 3.0N时，B在水平面上受到A大小为1N、方向向右的摩擦力，滑轮的水平向左的压力 Nx=F= 3.0N 物体B受水平方向的最大摩擦力 fm=μ(GA＋GB＋F) = 3.6N 因 F−fA<fm 可以判断B仍保持静止，所受静摩擦力 f=F−fA= 2.0N 故B错误； C．当F= 5.0N时，B在水平面上受到A大小为1N、方向向右的摩擦力，滑轮的水平向左的压力 Nx=F= 5.0N 物体B受水平方向的最大摩擦力 fm=μ(GA＋GB＋F) = 4.0N 因 F−fA=fm 可以判断B仍保持静止，所受静摩擦力 f=F−fA= 4.0N 故C错误； D．当F= 10.0N时，B在水平方向受到A向右的摩擦力 fA= 5 × 0.2N = 1N 滑轮压力向左的水平分力 Nx=F= 10.0N 物体B受水平方向的最大摩擦力 fm=μ(GA＋GB＋F) = 5N 因 F−fA>fm 所以B相对C滑动，摩擦力等于5.0N，故D正确。 故选AD。 16．BD 【详解】A．根据垂直斜面方向上的平衡条件可得： 故A错误； BC．先对A进行受力分析可得 ① 再对B进行分析可得 ② 将以上①②两式联立可得： 故B正确，C错误； D．根据可得 故D正确。 故选BD。 16．AD 【详解】AB．如图 设物块质量为m，动摩擦因数为。物块3给物块4的最大的水平力为，而物块4、5接触面之间的最大静摩擦力为，所以物块4不会动，同理物块5也不会动，B错误，A正确。 CD．物块2、3发生相对运动后，物块3给物块1、2的水平力恒为，物块1、2不会发生相对运动，C错误，D正确。 故选AD。 17．BCD 【详解】A．取传送带乙为参考系，工件滑上传送带乙时的速度如图 工件受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以工件在两传送带上受到摩擦力大小相等，但方向不同，故A错误； B．由牛顿第二定律可得，工件在传送带上的加速度为 设工件在传送带乙上的滑动痕迹为x，则 又因为 解得 由数学知识可得，当时，x取最小值，故B正确； C．设工件在传送带甲上的滑动痕迹为x1,工件与两传送带因摩擦产生的总热量为Q，则 整理得 则当时，Q取最小值，此时，故C正确； D．根据能量守恒定律可知，电动机额外做的功等于产生的热量与工件的末动能之和，则有 整理得 当时，W取最小值，最小值为 故D正确。 故选BCD。 18．（1）20N；（2）；（3） 【详解】（1）（2）当A4纸上方部分字典的高度h为4cm时，即高于桌面2cm，字典恰好能被拖动，则A4纸上方部分字典的质量为m，则有 对字典受力平衡，则在竖直方向上有 故根据牛顿第三定律可知，A4纸受到字典对白纸的正压力为20N； 在水平方向有，A4纸对字典的摩擦力 而 ， 代入数据得 （3）A4纸夹在离桌面的高度为3cm处，高于2cm，所以字典拖不动，当A4纸抽出位移为x时，纸上方的压力 此时A4纸受到的拉力大小 联立得 代入数据解得 19．（1）0.3；（2）10N，0；（3）12N，4N 【详解】（1）地面对A的摩擦力为 细绳对B的拉力等于B所受摩擦力，即 对A分析得 得 （2）由于 则A和B均处于静止状态，细绳的拉力为零。则A对物体B的摩擦力为0。 可知地面对A的静摩擦力大小为10N，方向水平向左。 （3）由于 则A和B均处于静止状态，地面对A的摩擦力为12N。 细绳拉力为 由A平衡得 得 则B对A的摩擦力大小为4N。 20．（1），；（2） 【详解】（1）对A受力分析得 对B受力分析得 整体受力分析得 联立解得 ， （2）对A受力分析得 对B受力分析得 联立解得 所以 答案第2页，共15页 答案第1页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $