2027届北京市高考物理一轮复习小专题拓展训练——摩擦力
2026-06-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 摩擦力 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.95 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 闲来无事做点事 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58294022.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中物理一轮复习摩擦力专项训练,通过概念辨析、情境应用及综合计算,系统强化相互作用观念与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|2题(1/12)|判断摩擦力方向、性质及与弹力关系|从定义出发构建摩擦力认知框架,突出“有弹力才有摩擦力”的逻辑关系|
|受力分析|5题(2/4/7/8/9)|结合平衡态与非平衡态分析静摩擦力|通过生活情境(靠墙静蹲、冰箱贴)培养模型建构能力,强化摩擦力方向判断方法|
|动态变化|3题(6/10/11)|斜面转动、传送带运动中摩擦力大小变化|体现摩擦力从静到动的转化条件,渗透科学论证思维|
|综合计算|2题(15/16)|斜面系统加速、v-t图像反推摩擦因数|综合牛顿定律与运动学公式,提升科学推理与问题解决能力|
内容正文:
· 2027届北京市高三物理一轮复习小专题拓展训练
· 摩擦力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向总是沿接触面并与物体的运动方向相反
B.静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
C.有摩擦力就一定有弹力,摩擦力总是与接触面上的弹力垂直
D.受静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
2.如图所示,水平冰面上,成人用轻绳拉着小孩乘坐的滑板向右做匀加速直线运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.绳对滑板的拉力大于滑板对绳的拉力
B.冰面对滑板的摩擦力等于绳对滑板的拉力
C.小孩相对于滑板有水平向右运动的趋势
D.小孩相对于滑板有水平向左运动的趋势
3.如图甲,福州华林寺是长江以南最古老的木结构建筑,整个大殿结构都是榫卯相合,其建造手法带有显著闽越地方特色。图乙是一种榫(凸出部分N)卯(凹进部分M)连接构件,将M固定,沿N的轴线OP将N从M中拉出,若榫、卯接触面间的动摩擦因数均为,各接触面间的弹力大小均恒为,则N从M中拉出的过程,M与N间的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
4.某同学用橡皮擦水平向右擦除作业本上的铅笔字,作业本只与橡皮擦和水平桌面接触,且相对桌面保持静止,则此过程中( )
A.桌面对作业本无摩擦力
B.桌面对作业本的摩擦力方向水平向右
C.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向左
D.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向右
5.2025年春节联欢晚会上,张艺谋导演通过将传统东北秧歌与高科技机器人相结合,向全世界展示了中国在人工智能和机器人技术领域的领先地位。在研发和测试过程中,机器人能否稳定地站立在斜坡上是一项重要指标。如图所示,当机器人稳定地站立在斜坡上时,下列说法正确的是( )
A.机器人受到的摩擦力方向沿斜坡向下
B.若机器人可以在倾角不大于的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于0.75
C.机器人受到支持力是由于机器人的形变而产生的
D.机器人受到的摩擦力与斜坡的粗糙程度有关
6.如图所示,质量为的物块静止在粗糙木板上,物块和木板间的动摩擦因数为。在木板上施加一个外力,使木板以左端和地面的接触点为转轴,逆时针缓慢转过90°。该过程中物块始终未脱离木板,木板和地面未发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。该过程中物块所受摩擦力的大小与木板和地面夹角的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.“靠墙静蹲”是一种简单高效的等长运动,有助于血液循环。如图所示,运动者背部贴墙,缓慢下蹲至大腿与地面平行时,在图示位置保持静止状态,此时运动者受到墙面对其的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小
B.地面对运动者的摩擦力可能为零
C.墙面对运动者的摩擦力可能向下
D.墙面对运动者的作用力方向一定斜向上
8.冰箱贴是一种磁性生活用品,主要用于装饰冰箱表面及固定便签,如图所示为一款由磁性材料制成的“嘉兴南湖船”冰箱贴,可直接吸附在冰箱门上,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的弹力是冰箱贴的弹性形变引起的
B.冰箱贴受到的磁力与它受到的弹力是一对平衡力
C.冰箱贴磁性越强,所受的摩擦力越大
D.只要磁力足够大,即使冰箱门表面光滑,冰箱贴也能静止在冰箱门上
9.如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上处于静止状态,其中,,,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力方向向右
B.若只撤去,木块有可能滑动
C.若只撤去,木块有可能滑动
D.若只撤去,木块受到的摩擦力一定是,方向向左
10.如图所示,一底面抹有石灰粉的沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上向右做匀加速直线运动的水平传送带,并最终相对静止,则在与传送带相对静止前,沙袋所受的摩擦力( )
A.大小不变,方向不变 B.大小不变,方向改变
C.大小改变,方向不变 D.大小改变,方向改变
二、多选题
11.如图,四分之一圆轨道内壁光滑,放在粗糙的水平地面上。一小球从轨道的最高点由静止释放,沿轨道内壁滑到最低点,轨道始终保持静止。已知小球与轨道的质量相等。设轨道与地面间的动摩擦因数为μ,轨道受到的摩擦力大小为f,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球从轨道最高点滑到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.f一直增大 B.f先增大后减小 C.μ不小于0.60 D.μ不小于0.75
12.下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.阻碍物体运动的力被称为摩擦力
B.摩擦力总是与接触面平行
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直
13.如图所示,在水平桌面上匀速直线拉动长木板B。弹簧测力计A、B示数分别为3N、4N,木块质量为0.5kg,长木板质量1kg。下列说法正确的是( )
A.长木板对水平桌面的压力和摩擦力分别为15N、4N
B.长木板对木块的支持力和摩擦力分别为5N、3N
C.木块对长木板的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.若加速拉动长木板B,长木板和木块受到的摩擦力大小和方向都不变
14.如图,一载有小孩的雪橇总质量为30kg,在拉力的作用下,沿水平地面向右做直线运动,该拉力与水平面的夹角为37°。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取重力加速度,,,则( )
A.雪橇运动时,对地面的压力大小为240N
B.雪橇运动时,受到的摩擦力大小为50N
C.撤去拉力后,雪橇继续运动受到的摩擦力大小为48N
D.撤去拉力后,雪橇继续运动受到的摩擦力大小为60N
三、解答题
15.如图所示,倾角为θ=37°的斜面P放在光滑水平面上,质量为m=2kg的物块Q置于斜面上,用水平力F推斜面,使P、Q保持相对静止,共同向左做a=10m/s2的匀加速直线运动,求:
(1)斜面对物块的支持力N和摩擦力f的大小和方向;
(2)斜面和物块间的动摩擦因数μ至少是多大?
16.如图甲所示,质量为m=2kg的物体以相同的初速度先后两次滑上同一固定的斜面,一次受到了与初速度同方向的外力F,另一次不受外力,两次运动的v-t图像如图乙所示。已知斜面的倾角,,,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑空气阻力,求:
(1)物体和斜面间的动摩擦因数μ;
(2)外力F的大小。
试卷第12页,共13页
试卷第1页,共13页
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· 2027届北京市高三物理一轮复习小专题拓展训练
· 摩擦力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向总是沿接触面并与物体的运动方向相反
B.静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
C.有摩擦力就一定有弹力,摩擦力总是与接触面上的弹力垂直
D.受静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
【答案】C
【详解】A.滑动摩擦力的方向总是与物体相对接触面的运动方向相反,而非与物体相对地面的运动方向相反,例如将物块轻放在运行的传送带上时,滑动摩擦力方向与物块运动方向相同,故A错误;
B.静摩擦力和滑动摩擦力都既可以是动力也可以是阻力,要看力的作用效果而定,如上例传送带的对物块的滑动摩擦力为动力,故B错误;
C.弹力是摩擦力产生的必要条件之一,因此有摩擦力一定存在弹力;弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向平行于接触面,故二者方向始终垂直,故C正确;
D.受到静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体;受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的,例如物体在水平地面上滑动,水平地面受滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
2.如图所示,水平冰面上,成人用轻绳拉着小孩乘坐的滑板向右做匀加速直线运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.绳对滑板的拉力大于滑板对绳的拉力
B.冰面对滑板的摩擦力等于绳对滑板的拉力
C.小孩相对于滑板有水平向右运动的趋势
D.小孩相对于滑板有水平向左运动的趋势
【答案】D
【详解】A.绳对滑板的拉力和滑板对绳的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,相互作用力大小始终相等,与运动状态无关,A错误;
B.小孩和滑板整体向右做匀加速直线运动,合外力向右,对整体受力分析可得
因此绳对滑板的拉力大于冰面对滑板的摩擦力,B错误;
CD.小孩随滑板向右匀加速,加速度向右,小孩向右的合力由滑板对小孩的静摩擦力提供,静摩擦力方向向右;而静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,因此小孩相对于滑板有水平向左的运动趋势,C错误,D正确。
故选 D。
3.如图甲,福州华林寺是长江以南最古老的木结构建筑,整个大殿结构都是榫卯相合,其建造手法带有显著闽越地方特色。图乙是一种榫(凸出部分N)卯(凹进部分M)连接构件,将M固定,沿N的轴线OP将N从M中拉出,若榫、卯接触面间的动摩擦因数均为,各接触面间的弹力大小均恒为,则N从M中拉出的过程,M与N间的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】每个接触面都存在滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式
摩擦力的大小为
故选B。
4.某同学用橡皮擦水平向右擦除作业本上的铅笔字,作业本只与橡皮擦和水平桌面接触,且相对桌面保持静止,则此过程中( )
A.桌面对作业本无摩擦力
B.桌面对作业本的摩擦力方向水平向右
C.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向左
D.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【详解】AB.作业本相对桌面保持静止,处于平衡状态。水平方向上,作业本受到橡皮擦向右的摩擦力,根据二力平衡可知,桌面对作业本的静摩擦力方向一定水平向左,故A、B错误;
CD.橡皮擦水平向右运动,相对作业本向右滑动,因此橡皮擦对作业本施加的滑动摩擦力方向水平向右,故C错误,D正确。
故选D。
5.2025年春节联欢晚会上,张艺谋导演通过将传统东北秧歌与高科技机器人相结合,向全世界展示了中国在人工智能和机器人技术领域的领先地位。在研发和测试过程中,机器人能否稳定地站立在斜坡上是一项重要指标。如图所示,当机器人稳定地站立在斜坡上时,下列说法正确的是( )
A.机器人受到的摩擦力方向沿斜坡向下
B.若机器人可以在倾角不大于的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于0.75
C.机器人受到支持力是由于机器人的形变而产生的
D.机器人受到的摩擦力与斜坡的粗糙程度有关
【答案】B
【详解】A.机器人有沿斜面向下滑动的趋势,摩擦力阻碍相对运动趋势,方向应沿斜面向上,故A错误;
B.斜坡倾角时达到最大静摩擦力,物体刚好不下滑
解得,因此倾角不大于范围内均能稳定站立,动摩擦因数不能小于0.75,故B正确;
C.支持力是斜面作用于机器人的力,是由于斜面的形变而产生的,不是机器人形变,机器人形变产生的是对斜面的压力,故C错误;
D.静摩擦力的大小由平衡条件决定,只要静止且未达到最大静摩擦力,摩擦力随外力的变化而变化,与粗糙程度无关。粗糙程度只决定最大静摩擦力的大小,故D错误。
故选B。
6.如图所示,质量为的物块静止在粗糙木板上,物块和木板间的动摩擦因数为。在木板上施加一个外力,使木板以左端和地面的接触点为转轴,逆时针缓慢转过90°。该过程中物块始终未脱离木板,木板和地面未发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。该过程中物块所受摩擦力的大小与木板和地面夹角的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】整个过程分为静摩擦力和滑动摩擦力两个阶段:当物块刚好要滑动时,满足
即,得
静摩擦力阶段():木板缓慢转动,物块静止,受力平衡,静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力
滑动摩擦力阶段():大于后,物块开始滑动,摩擦力变为滑动摩擦力,大小为
所以图像先为正弦曲线的一部分,后为余弦曲线的一部分。
故选B。
7.“靠墙静蹲”是一种简单高效的等长运动,有助于血液循环。如图所示,运动者背部贴墙,缓慢下蹲至大腿与地面平行时,在图示位置保持静止状态,此时运动者受到墙面对其的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小
B.地面对运动者的摩擦力可能为零
C.墙面对运动者的摩擦力可能向下
D.墙面对运动者的作用力方向一定斜向上
【答案】D
【详解】A.竖直方向,运动者重力等于支持力与墙面摩擦力的合力。故A错误;
B.地面摩擦力与墙面的支持力平衡。墙面支持力不为零,则地面摩擦力不为零。故B错误;
C.摩擦力起到阻止运动者的运动趋势的作用。运动者的运动趋势向下,因此墙面摩擦力一定向上。故C错误;
D.墙面摩擦力向上,与墙面的支持力的合力方向一定斜向上。故D正确。
故选D。
8.冰箱贴是一种磁性生活用品,主要用于装饰冰箱表面及固定便签,如图所示为一款由磁性材料制成的“嘉兴南湖船”冰箱贴,可直接吸附在冰箱门上,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的弹力是冰箱贴的弹性形变引起的
B.冰箱贴受到的磁力与它受到的弹力是一对平衡力
C.冰箱贴磁性越强,所受的摩擦力越大
D.只要磁力足够大,即使冰箱门表面光滑,冰箱贴也能静止在冰箱门上
【答案】B
【详解】A.弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力。冰箱贴受到的弹力,施力物体是冰箱门,因此弹力是冰箱门的弹性形变引起的,故A错误;
B.冰箱贴水平方向受力:冰箱对冰箱贴的磁力、冰箱对冰箱贴的支持力(弹力),二力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.冰箱贴竖直方向静止,静摩擦力与重力平衡,大小始终等于冰箱贴的重力,和磁性强弱无关(磁性越强只会让最大静摩擦力变大,实际静摩擦力不变),故C错误;
D.若表面光滑,动摩擦因数为0,无论正压力(磁力带来的压力)多大,摩擦力都为0,竖直方向重力没有力平衡,冰箱贴无法静止,故D错误。
故选B。
9.如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上处于静止状态,其中,,,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力方向向右
B.若只撤去,木块有可能滑动
C.若只撤去,木块有可能滑动
D.若只撤去,木块受到的摩擦力一定是,方向向左
【答案】B
【详解】A.木块静止,水平方向受向右的、向左的
因此水平方向上和的合力为
合力水平向右,根据平衡条件,木块受到水平向左的大小为的静摩擦力,A错误;
B.由上述分析可知,木块的最大静摩擦力
只撤去,木块对桌面的正压力减小,最大静摩擦力随之减小,减小后最大静摩擦力可能小于水平方向的合力,因此木块有可能滑动,B正确;
C.只撤去,水平方向仅剩下向左的,需要的静摩擦力仅为,仍存在,正压力不变,最大静摩擦力仍有
故木块一定保持静止,不可能滑动,C错误;
D.只撤去,水平方向仅剩下向右的,若最大静摩擦力大于,木块静止,则静摩擦力大小为,方向向左;若最大静摩擦力小于,木块滑动,摩擦力为滑动摩擦力,大小不等于,因此摩擦力不一定是,D错误。
故选B。
10.如图所示,一底面抹有石灰粉的沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上向右做匀加速直线运动的水平传送带,并最终相对静止,则在与传送带相对静止前,沙袋所受的摩擦力( )
A.大小不变,方向不变 B.大小不变,方向改变
C.大小改变,方向不变 D.大小改变,方向改变
【答案】B
【详解】在沙袋相对传送带滑动时,沙袋受到的滑动摩擦力大小为,可知沙袋所受的摩擦力大小不变;
若传送带以做匀速直线运动,沙袋以某初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上传送带,沙袋刚滑上传送带的相对运动方向以及所受摩擦力方向如图所示
滑动摩擦力的方向始终与沙袋相对传送带的运动方向相反,由于滑动摩擦力的加速度始终与相对速度共线反向,所以沙袋相对于传送带做匀减速直线运动,相对运动方向不变,摩擦力方向不变;但实际上传送带向右做匀加速直线运动,使得沙袋沿传送带运行方向的相对速度与传送带匀速时的相对速度不一样,所以不同时刻,沙袋与传送带的相对速度方向发生变化,则摩擦力方向发生变化。
故选B。
二、多选题
11.如图,四分之一圆轨道内壁光滑,放在粗糙的水平地面上。一小球从轨道的最高点由静止释放,沿轨道内壁滑到最低点,轨道始终保持静止。已知小球与轨道的质量相等。设轨道与地面间的动摩擦因数为μ,轨道受到的摩擦力大小为f,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球从轨道最高点滑到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.f一直增大 B.f先增大后减小 C.μ不小于0.60 D.μ不小于0.75
【答案】BD
【详解】AB.设圆弧的轨道半径为,在下落过程中,小球和圆心连线与水平方向的夹角为,则根据机械能守恒定律有
由向心力公式可得
联立解得轨道对小球的支持力大小为
则由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小也为,则轨道所受地面的静摩擦力大小为
在从逐渐增大到的过程中,先增大后减小,所以轨道所受地面的静摩擦力f也先增大后减小,故A错误,B正确;
CD.设轨道对地面的压力为,则
轨道保持静止需要满足轨道与地面间的静摩擦力不超过最大静摩擦力,即
解得
根据均值不等式有
所以的最小值为4,则有,故C错误,D正确。
故选BD。
12.下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.阻碍物体运动的力被称为摩擦力
B.摩擦力总是与接触面平行
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直
【答案】BD
【详解】AC.摩擦力阻碍的是相对运动,摩擦力也有可能是物体加速运动的动力,例如将物体放在运转的传送带上,摩擦力做动力,摩擦力提供加速度,故AC错误;
B.摩擦力产生在接触面上,总是与接触面平行,故B正确;
D.静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直,例如手握酒瓶水平匀速运动,则酒瓶的静摩擦力的方向与运动方向垂直,故D正确;
故选BD。
13.如图所示,在水平桌面上匀速直线拉动长木板B。弹簧测力计A、B示数分别为3N、4N,木块质量为0.5kg,长木板质量1kg。下列说法正确的是( )
A.长木板对水平桌面的压力和摩擦力分别为15N、4N
B.长木板对木块的支持力和摩擦力分别为5N、3N
C.木块对长木板的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.若加速拉动长木板B,长木板和木块受到的摩擦力大小和方向都不变
【答案】BD
【详解】A.由图可知,长木板对水平桌面的压力等于木块和长木板的总重力大小,为FN=(0.5+1)×10N=15N;对木板受力分析可知,长木板对水平桌面的摩擦力,A错误;
B.对木块分析可知,长木板对木块的支持力为等于木块的重力大小,则为5N,摩擦力等于弹簧测力计A的示数,为3N,B正确;
C.由牛顿第三定律可知,木块对长木板的摩擦力大小为3N,方向水平向左,C错误;
D.滑动摩擦力大小只与接触面间的正压力和动摩擦因数有关,与相对运动速度无关,则若加速拉动长木板B,长木板和木块受到的摩擦力大小和方向都不变,D正确。
故选BD。
14.如图,一载有小孩的雪橇总质量为30kg,在拉力的作用下,沿水平地面向右做直线运动,该拉力与水平面的夹角为37°。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取重力加速度,,,则( )
A.雪橇运动时,对地面的压力大小为240N
B.雪橇运动时,受到的摩擦力大小为50N
C.撤去拉力后,雪橇继续运动受到的摩擦力大小为48N
D.撤去拉力后,雪橇继续运动受到的摩擦力大小为60N
【答案】AD
【详解】A.雪橇受力如图
根据小孩和雪橇整体竖直方向受力平衡可知,
解得
根据牛顿第三定律可知,雪橇对地面的压力大小为240N,故A正确;
B.雪橇运动时,受到的摩擦力大小为,故B错误;
CD.撤去拉力后,雪橇继续运动受到的摩擦力大小,故C错误,D正确。
故选AD。
三、解答题
15.如图所示,倾角为θ=37°的斜面P放在光滑水平面上,质量为m=2kg的物块Q置于斜面上,用水平力F推斜面,使P、Q保持相对静止,共同向左做a=10m/s2的匀加速直线运动,求:
(1)斜面对物块的支持力N和摩擦力f的大小和方向;
(2)斜面和物块间的动摩擦因数μ至少是多大?
【答案】(1)28N,方向垂直于斜面向上,4N,方向沿斜面向下;(2)0.14
【详解】(1)受力分析如下图,以沿斜面和垂直于斜面方向建立坐标轴,将重力G和加速度a正交分解,分别沿x、y方向列方程,设f的方向沿斜面向上
解得
(方向垂直于斜面向上)
(方向沿斜面向下)
(2)当μ最小时,摩擦力为最大静摩擦力,大小等于滑动摩擦力
解得
16.如图甲所示,质量为m=2kg的物体以相同的初速度先后两次滑上同一固定的斜面,一次受到了与初速度同方向的外力F,另一次不受外力,两次运动的v-t图像如图乙所示。已知斜面的倾角,,,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑空气阻力,求:
(1)物体和斜面间的动摩擦因数μ;
(2)外力F的大小。
【答案】(1)0.5
(2)4N
【详解】(1)根据题意可知,不受外力滑上斜面时减速更快,加速度大小更大,故图乙中a图线为不受外力滑上斜面的速度图像,则加速度为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
根据摩擦力公式可得
代入数据解得
(2)根据题意可知,受外力滑上斜面时减速更慢,加速度大小更小,故图乙中b图线为不受外力滑上斜面的速度图像,则加速度为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
试卷第12页,共13页
试卷第1页,共13页
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