第2讲 摩擦力 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以摩擦力概念为核心，通过基础判断与综合应用题型，系统覆盖静动摩擦分析、突变问题及多体系统，体现科学思维中的模型建构与推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练-题组一|5题|概念辨析（有无/方向）、平衡条件应用|从摩擦力基本概念（如第1题有无判断）到实际场景应用（如第5题机器人斜坡），构建“概念→条件→应用”逻辑链| |基础对点练-题组二|3题|突变问题（角度/外力变化）|通过角度变化（第7题）、运动状态变化（第8题），呈现摩擦力从静到动的转化规律| |综合提升练|4题|多体系统、复杂情境分析|结合弹簧（第9题）、叠放体（第10题）等模型，深化多物体间摩擦力传递与平衡条件综合应用|

第2讲　摩擦力 (分值:60分) 选择题:1~8题每小题4分,9~12题每小题7分,共60分 基础对点练 题组一　摩擦力 1.(2025陕晋青宁卷)如图所示,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态。钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为(　　) A.μmgcos θ B.μmg C.μmg D.0 2.某马戏团的猴子在三根竖直爬杆上进行攀爬表演,三只小猴的质量相同,小猴甲静止在杆上,小猴乙匀速向上攀爬,小猴丙匀速向下攀爬。关于三只小猴,下列说法正确的是(　　) A.小猴甲为了不掉下来,用力抓握杆,这样小猴的摩擦力变大了 B.小猴乙在攀爬的过程中,所受的摩擦力向下 C.小猴丙在攀爬的过程中,所受的摩擦力向上 D.三只小猴中乙所受摩擦力最大 3.(2025广东佛山开学考试)用四颗磁吸块将一张纸质通知固定在竖直放置的公告栏内,下列说法正确的是(　　) A.磁吸块a受到3个力作用 B.磁吸块a受到的摩擦力方向向下 C.纸质通知受到公告栏的摩擦力大小大于自身重力 D.去掉磁吸块c,纸质通知受到公告栏的摩擦力保持不变 4.(2026山东济宁阶段练习)中国传统工艺——榫卯结构出现在当下流行的拼插玩具中,如图甲所示。凸出部分叫榫,凹进部分叫卯,榫和卯咬合,起到连接作用。图乙是一种榫卯连接构件,相互连接的两部分M、N,其中构件M固定在水平地面上,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿构件N的轴线OP用大小为F的力才能将构件N从构件M中缓慢拉出。可认为各接触面间的弹力大小均为FN,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,构件N的下表面与水平地面未接触,则榫、卯接触面间的动摩擦因数μ为(　　) A. B. C. D. 5.(2024山东卷)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°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(　　) A. B. C. D. 题组二　摩擦力的四类突变问题 6.如图所示,A、B、C三块质量均为m的物块叠放在一起,物块A、B间的动摩擦因数为0.6,物块B、C间的动摩擦因数为0.4,物块C与地面间的动摩擦因数为0.2,物块A、C用轻绳通过固定在墙面上的两个光滑定滑轮连接,物块与滑轮间的轻绳水平。现用逐渐增大的水平力F向左拉C,直到使物块C发生运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则拉力F至少达到(　　) A.1.6mg B.1.8mg C.2.0mg D.2.2mg 7.(2025河北保定模拟)如图所示,粗糙长木板的一端由铰链固定在墙面上,木块放在木板上,开始时木板处于水平位置。在木板向下转动,θ角逐渐增大的过程中,木板与木块间的摩擦力f的大小随θ角变化的图像最有可能是(　　) 8.如图所示,质量为2 kg的物体水平向右运动,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,方向水平向左、大小恒为5 N的力F作用在物体上,已知物体在t1时刻速度减为0,g取10 m/s2,则物体受到的摩擦力大小f随时间t的变化图像为(　　) 综合提升练 9.如图所示,A、B两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,直到A即将移动,此过程中,地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是(　　) A.F1先变小后一直变大 B.F1先不变后一直变大 C.F2先变大后不变 D.F2先不变后一直变大 10.(2026江西抚州模拟)中国象棋是起源于中国的一种棋,属于二人对抗性游戏的一种,在中国有着悠久的历史。由于用具简单,趣味性强,成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示,3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出,稳定后,1和3棋子的位置情况可能是(　　) 11.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=0.4,书与书间的动摩擦因数μ2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若每本书的质量均为0.2 kg,该同学对书的水平正压力为200 N,每本书均呈竖直状态,重力加速度大小g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　) A.书与书之间的摩擦力大小均相等 B.他最多能夹住42本书 C.他最多能夹住62本书 D.他最多能夹住80本书 12.(2025贵州贵阳高三阶段练习)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,挡板固定在木板上方,但与木板不接触。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,木板的运动方向始终与竖直挡板垂直,已知物块与竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,物块的质量为m,则关于物块所受摩擦力说法正确的是(　　) A.竖直挡板对物块的摩擦力大小为μ1mg B.竖直挡板对物块的摩擦力大小为0 C.只增大木板向左运动的速度,竖直挡板对物块的摩擦力将变大 D.只增大物块沿挡板运动的速度,木板对物块的摩擦力不变 答案： 1.D　解析 对钢管受力分析,如图所示。竖直绳对钢管的拉力FT竖直向上,地面对钢管的支持力FN竖直向上,钢管所受重力G竖直向下,若钢管受到地面的摩擦力,则钢管水平方向受力不平衡,钢管不可能处于静止状态,故地面对钢管左端的摩擦力大小为0,故选D。 2.C　解析 小猴甲处于静止状态,受力平衡,向上的摩擦力等于其重力,大小不变,小猴甲用力抓握杆,是为了增大小猴与杆之间的最大静摩擦力,故A错误;小猴乙在匀速向上攀爬的过程中受力平衡,受到向上的摩擦力和向下的重力平衡,故B错误;小猴丙在匀速向下攀爬的过程中受力平衡,受到向上的摩擦力和向下的重力平衡,故C正确;三只小猴均处于平衡状态,所受的摩擦力均等于其重力大小,所以三只小猴所受摩擦力大小相等,故D错误。 3.C　解析 磁吸块a受到重力、弹力、摩擦力、吸引力4个力作用,故A错误;磁吸块a相对纸质通知有向下运动的趋势,则受到的摩擦力方向向上,故B错误;纸质通知在竖直方向受自身重力、公告栏对其向上的摩擦力和四颗磁吸块对其向下的摩擦力,有mg+4f'=f,所以受到公告栏的摩擦力大小大于自身重力,去掉磁吸块c,纸质通知受到公告栏的摩擦力变小,故C正确,D错误。 4.C　解析 将物件N缓慢拉出,则物件N处于平衡态,榫卯结构有4个接触面,则4μFN=F,解得μ=,故选C。 5.B　解析 选机器人为研究对象,根据平衡条件可知mgsin θ≤μmgcos θ,μ≥tan θ=,B正确。 6.B　解析 物块之间产生相对滑动,需要达到对应的最大静摩擦力,物块A、B间的最大静摩擦力为0.6mg,物块B、C间的最大静摩擦力为0.8mg,所以物块A、B间更易产生相对滑动,即拉动C,系统内物体间产生滑动时,B、C作为一个整体一起运动,当C要发生运动时,对B、C整体受力分析,A对整体向右的摩擦力为fA=0.6mg,地面对整体向右的摩擦力为f地=0.2×3mg=0.6mg,下方绳子对整体向右的拉力为FT=fA=0.6mg,所以F≥FT+fA+f地=1.8mg,故选B。 7.B　解析 开始时木块与木板间的摩擦力为零;当θ角较小时,木块受到的摩擦力为静摩擦力,由受力平衡可得f=mgsin θ,则随θ角增大,静摩擦力变大;当θ角增大到一定数值时,木块在木板上发生滑动,木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=μmgcos θ,则随θ角增大,滑动摩擦力按余弦规律逐渐变小;故木板与木块间的摩擦力f的大小随θ角变化的图像最有可能是B。 8.C　解析 物体与地面间的滑动摩擦力为f=μmg=10 N,t1前物体向右运动,受到向左的滑动摩擦力,大小为f1=μmg=10 N;t1时刻物体速度为0,因为滑动摩擦力比拉力大,所以之后物体保持静止状态,受到静摩擦力,大小为f2=F=5 N,故选C。 9.D　解析 刚开始弹簧处于伸长状态,对A的作用力向右,对B的作用力向左,而A、B均静止,所以刚开始F1方向水平向右,F2方向水平向左,当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时,刚开始,未拉动B,弹簧弹力不变,F2不变,F1变小;当F等于弹簧弹力时,F1等于零,F继续增大,F1反向增大,当F1增大到最大静摩擦力时,B物体开始运动,此后变为滑动摩擦力,大小不发生变化,A、B错误。弹簧长度先不变,故F2先不变,而后弹簧被拉伸,弹力变大,A仍静止,所以F2变大,故F2先不变后变大,C错误,D正确。 10.A　解析 设每颗棋子质量为m,根据题意,三颗相同象棋棋子竖直叠放,所有接触面间的动摩擦因数均相同,设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f,则2、3两个棋子间最大静摩擦力为2f,第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f,中间棋子被击出,中间棋子对第1颗棋子有向右滑动的摩擦力,则第1颗棋子有向右的加速度,即向右有位移,后落在第3颗棋子上,在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上,第3颗棋子始终受力平衡,第3颗棋子位移是零,可知稳定后,棋子的位置情况可能是图A所示情况。 11.C　解析 根据平衡条件可知,越靠外侧,中间的书的总重力越大,书与书间的摩擦力越大,故A错误。以这一摞书为研究对象,每只手对其的最大静摩擦力为f=μ1F=0.4×200 N=80 N,设能夹住的书数量为n,一摞书受力平衡有2f≥nmg,解得n≤80;对除最外侧两本书外的其他书受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,根据二力平衡有2μ2F≥(n-2)mg,解得n≤62,故B、D错误,C正确。 12.C　解析 根据题意可知,物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力,可知木板对物块的摩擦力大小为f2=μ2mg,作出物体相对于木板的运动方向如图所示,只增大物块沿挡板运动的速度,物块与木板之间的弹力的大小仍然等于物块的重力,可知木板对物块的摩擦力大小不变,但物块相对于木板的运动方向改变,即木板对物块的摩擦力方向发生了变化,故D错误;结合上述,根据运动的合成和分解规律可知θ=45°,由平衡条件可知,挡板对物体的弹力为FN1=f2sin 45°,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为f1=μ1FN1,解得f1=μ1μ2mg,故A、B错误;根据上述分析可知,只增大木板向左运动的速度,即物块相对于木板向右的速度增大,则θ增大,则竖直挡板对物块的弹力FN1增大,可知竖直挡板对物块的摩擦力将变大,故C正确。 8 学科网（北京）股份有限公司 $