第5讲 摩擦力 跟踪训练 -2027届高三物理一轮复习

第5讲　摩擦力 跟踪训练 基础对点练 1． 选择题： 对点1　摩擦力方向的确定 1．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线加速运动到B点，此过程中壁虎受到摩擦力的方向是( ) A．斜向右上方 B．斜向左上方 C．水平向左 D．竖直向上 2.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时 ( ) A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 3．(多选)(2025·山东泰安新泰一中月考)激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均相等，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，不考虑静电力的影响，则( ) A．第1张白纸受到滚轮的摩擦力方向向左 B．最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向向右 C．下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向右 D．正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2 对点2　摩擦力大小的计算 4.如图所示，建筑工地上有若干个沙堆(沙粒干燥且是由上至下倾倒沙子形成的)，这些沙堆的顶角几乎相等。测量其中一个沙堆，其锥底周长为 62.8 cm，沙堆顶点到锥底的斜边长(即母线长)为12.5 cm，则沙粒与沙粒之间的动摩擦因数约为( ) A．0.2 B．0.5 C．0.75 D．0.8 5．工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3，则( ) A．Ff1<Ff2<Ff3 B．Ff1＝Ff2<Ff3 C．Ff1＝Ff3<Ff2 D．Ff1＝Ff2＝Ff3 6．(多选)如图所示，重力为500 N的沙发放在水平地面上，某同学沿水平方向推沙发，当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动。沙发运动后，用85 N的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是( ) A．沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18 B．沙发与地面之间的最大静摩擦力为90 N C．若用100 N的水平力推静止的沙发，沙发所受的摩擦力大小为100 N D．若用60 N的水平力推已经运动的沙发，沙发所受的摩擦力大小为85 N 对点3 摩擦力的突变问题 7.如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A与小车均处于静止状态。若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(　　) A.物体A相对小车向右运动 B.物体A受到的摩擦力减小 C.物体A受到的摩擦力大小不变 D.物体A受到的弹簧的拉力增大　 8.(2025·北京海淀模拟)如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用F＝2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为FfA和FfB，弹簧弹力大小为F1，则(　　) A.FfA＝10 N B.FfA的方向水平向左 C.FfB＝6 N D.F1＝6 N 9．(多选)如图所示，一重力为50 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝20 N，F2＝8 N，已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( ) A．木块受到的摩擦力的大小为15 N，方向水平向左 B．木块受到的摩擦力的大小为12 N，方向水平向左 C．若将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小为8 N，方向水平向右 D．若将F2撤去，木块受到的摩擦力的大小为20 N，方向水平向左 综合提升练 1． 选择题： 10．如图所示，弹簧一端系一质量为m的物块，另一端固定在长木板上，缓慢抬起木板的一端，物块与木板始终保持相对静止。当木板与水平地面的夹角θ＝30°时，物块与木板间恰好没有摩擦力。重力加速度为g。当木板与水平地面的夹角θ＝60°时，物块所受摩擦力( ) A．等于零 B．大小为mg，方向沿木板向上 C．大小为mg，方向沿木板向上 D．大小为mg，方向沿木板向上 11．(2025·广东揭阳高三联考)如图甲所示，通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)水平向右拉一水平地面上质量为5.0 kg的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2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(取g＝10 m/s2)( ) A．若木块静止，当F＝6.0 N时，木块与水平地面间的摩擦力f1＝8.0 N B．若继续增大拉力至F＝10.0 N，则木块与水平地面间的摩擦力f2＝10.0 N C．木块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.16 D．木块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.17 12．(多选)如图所示，右侧带有挡板的长木板甲放在水平地面上。物块乙放在木板甲上，水平弹簧左端与物块乙连接，右端与挡板连接，用F＝11 N的水平恒力向右拉木板甲，甲和乙相对静止并一起向右做匀加速运动，加速度为2 m/s2，弹簧的伸长量为2 cm，弹簧的劲度系数为200 N/m，不计弹簧的质量。已知m甲＝4 kg，m乙＝1 kg。以下说法正确的是( ) A．弹簧的弹力大小为4 N B．甲与乙之间没有摩擦力作用 C．甲受到乙的静摩擦力方向水平向左 D．甲与地面间的滑动摩擦力大小为1 N 培优加强练 13．如图所示，一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动，同时长方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块与竖直挡板、水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块的质量为m，重力加速度为g，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( ) A．0 B．μ1μ2mg C．μ1μ2mg D．μ1μ2mg 参考答案： 1.解析B由于壁虎从A点到B点做加速直线运动，即壁虎所受合力水平向左，在竖直平面内壁虎受重力、摩擦力，由平行四边形定则可知，摩擦力方向斜向左上方，故B正确。 2.解析 C 　当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 3.解析 CD　第1张白纸相对于滚轮的运动趋势与滚轮的运动方向相反，则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力方向向右，A错误；对除第1张白纸外的所有白纸进行研究，处于静止状态，水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件知，最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，B错误；根据题意，因上一张白纸相对下一张白纸向右滑动或有向右滑动的趋势，则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力方向一定向左，那么下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力方向一定向右，C正确；正常情况下单张纸打印必须满足滚轮与白纸之间的最大静摩擦力大于纸与纸之间的滑动摩擦力，则μ1>μ2，D正确。 4.解析 C 　取侧面的一粒沙作为研究对象，其受力情况如图所示。设圆锥的高为H、底面半径为R、斜边长为L，由平衡条件有mg sin θ＝f，N＝mg cos θ，f＝μN，联立解得μ＝tan θ，由题目已知条件和几何关系知2πR＝62.8 cm，L＝12.5 cm，L2＝R2＋H2，tan θ＝，联立解得tan θ＝0.75，故选C。 5.解析 D　根据滑动摩擦力的公式f＝μFN，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题意可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即Ff1＝Ff2＝Ff3，D正确。 6.解析 BD　用85 N的水平力可使沙发保持匀速直线运动，则沙发所受的滑动摩擦力f＝85 N，由f＝μFN＝μG可知，沙发与地面之间的动摩擦因数μ＝＝0.17，A错误；由于当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动，可知最大静摩擦力为90 N，B正确；100 N的水平推力大于最大静摩擦力，沙发所受摩擦力为滑动摩擦力，即85 N，C错误；由于沙发处于运动状态，所以即使减小水平力的大小，其所受摩擦力仍为滑动摩擦力，则沙发所受的摩擦力大小为85 N，D正确。 7.解析C　由题意知，物体A与小车处于静止状态时，物体受到水平向左的静摩擦力，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N，当小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小F合＝ma＝10 N，可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故A、B错误，C正确;弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误。 8.解析 C未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，弹簧弹力为F1＝kx＝400 N/m×0.01 m＝4 N，木块B与地面间的最大静摩擦力FfBm＝μGB＝0.20×60 N＝12 N，木块A与地面间的最大静摩擦力FfAm＝μGA＝0.20×50 N＝10 N;施加F后，对木块B有F＋F1<FfBm，木块B仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小FfB＝F＋F1＝2 N＋4 N＝6 N，方向水平向左，故C正确;因为A、B仍然静止，弹簧弹力不变，F1＝4 N，故D错误;施加2 N的F之后，木块A仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为FfA＝F1＝4 N，方向水平向右，故A、B错误。 9.解析 BC 　最大静摩擦力为Ffm＝μFN＝15 N，F1、F2的合力F＝F1－F2＝12 N＜15 N，方向水平向右，所以木块处于静止状态，所受的合力为零，故静摩擦力方向向左，大小为12 N，A错误，B正确；若将F1撤去，因为F2＜15 N，木块在F2的作用下仍然处于静止状态，则摩擦力大小等于F2的大小，即大小为8 N，方向与力F2的方向相反，即方向水平向右，C正确；若将F2撤去，因为F1＞15 N，木块将运动，受到的是滑动摩擦力，大小为15 N，方向水平向左，D错误。 10.解析 C 　当木板与水平地面的夹角θ＝30°时，物块与木板间恰好没有摩擦力，由受力分析得mg sin 30°＝F弹，缓慢抬起木板的一端，物块与木板始终保持相对静止，故弹簧弹力不变，当木板与水平地面的夹角θ＝60°时，由受力分析得mg sin 60°＝F弹＋f，解得f＝mg，方向沿木板向上，故C正确，A、B、D错误。 11.解析 C　由题图可知，木块的最大静摩擦力为8.5 N>6 N，当外力小于最大静摩擦力时，木块仍然静止，受力平衡，有f1＝F＝6.0 N，故A错误；木块的最大静摩擦力为8.5 N<10 N，当外力大于最大静摩擦力时，木块滑动，此时木块受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，故B错误；木块滑动摩擦力大小为8 N，有μ＝＝＝＝0.16，故C正确，D错误。 12.解析AD 　根据胡克定律得弹簧的弹力大小为F弹＝kx＝200×0.02 N＝4 N，故A正确；对乙受力分析，取水平向右为正方向，根据牛顿第二定律得F弹＋Ff＝m乙a，解得Ff＝－2 N，负号表示方向水平向左，根据牛顿第三定律，乙对甲的静摩擦力方向水平向右，故B、C错误；对整个系统，根据牛顿第二定律有F－Ff地＝(m甲＋m乙)a，解得Ff地＝1 N，故D正确。 13.解析 B 　因物块沿挡板运动的速度大小等于木板运动的速度大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成45°角，物块受木板的摩擦力大小为Ff2＝μ2mg，其方向与挡板成45°角，如图，则物块与挡板之间的正压力FN＝μ2mg sin 45°＝μ2mg，故挡板对物块的摩擦力大小为Ff1＝μ1FN＝μ1μ2mg，故B正确。 学科网（北京）股份有限公司 $