2023届高三物理复习重难点突破09摩擦力（解析版）

专题09摩擦力考点一滑动摩擦力.滑动摩擦力产生条件：（1）接触面粗糙。（2）接触处有弹力。（3）两物体间有相对运动。.滑动摩擦力的大小：（1）-=〃区,上为动摩擦因数;K为两接触面间的正压力，其大小与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力.滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。（2）若口未知，可结合物体的运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律求解滑动摩擦力的大小。.滑动摩擦力的方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。1.（多选）有关滑动摩擦力，下列说法中正确的有（ ）A.有正压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有正压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用【答案】BC【解析】AB.当两物体相互接触并相互挤压，接触面粗糙有相对运动时，两物体间有滑动摩擦力，故A错误B正确；C.滑动摩擦力的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，则滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂直，故C正确；D.止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，则黑板受滑动摩擦力作用，故D错误。2.如图所示，物体在尸=100N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数〃=0.2,物体质量k5kg,可知物体所受摩擦力为（g=10m/s?）（）〃〃〃，）〃〃〃〃〃〃〃>〃〃〃〃〃〃/A.10N,水平向左 B.10N,水平向右C.20N,水平向左 D.20N,水平向右【答案】A【解析】物体相对地面运动，故物体受到的是滑动摩擦力，则摩擦力的大小为f=〃N=〃侬=0.2X5X10N=10N：滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正确.3.一物块在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由力端运动到6端，如图甲所示，这时所受摩擦力为工；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块由传送带的力端匀速拉动到6端，这时所受摩擦力大小为工，如图乙所示.则£、E的大小关系满足（）QID(・)u(•)AB A B甲乙A.£=£B.f[</2 C.我D.上述三种情况都有可能【答案】A【解析】滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，所以只有A正确.4.（多选）如图所示，一木板8放在光滑水平面上，木块｛放在木板8的上面，力的右端通过不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上。用力尸向左拉动木板6,使它以速度r做匀速运动，这时轻绳的拉力为与。下列说法中不正确的是（）A.木块4受到静摩擦力，方向向左B.木块A受到的滑动摩擦力大小等于与C.若木板6以29的速度匀速运动，则力受到的摩擦力大小等于4D.若用2尸的力将木板6拉动，则4受到的摩擦力大小为2?【答案】AD【解析】A.木块4相对6向右滑动，所以月受到6对其施加的向左的滑动摩擦力，故A错误：B.对木块/根据二力平衡知识可知其受到的滑动摩擦力大小等于故B正确；C.若木板夕以2"的速度匀速运动，但/受8的支持力大小不变，所以力受到的摩擦力大小仍等于耳，故C正确：D.根据力的相互性可知4对&有向右的滑动摩擦力，大小也为6,则尸=与用2尸的力将木板8拉动，A受到的摩擦力大小为/=耳＜2F故D错误。5.（2022•陕西渭南•高一期末）如图，将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内，已知书对纸的压力为2N,书所受的重力为3N。若用后0.6N的水平拉力拉纸，刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为（ ）百A.0.1 B.0.15C.0.2 D.0.3【答案】B【解析】已知书对纸的压力为胪2N对纸受力分析，纸的两面均有受到摩擦力，由平衡条件可得尸=2〃N 代入数据可解得“=0.15,B正确。（2022•北京顺义•高三期末）如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如图所示），若香皂盒和纸板的质量分别为“和各接触面间的动摩擦因数均为〃，重力加速度为g。当纸板相对香皂盒运动时，纸板所受滑动摩擦力的大小是（ ）A.〃如g B.〃滕 C.〃（m+&）gD.〃（2®/+zife）g【答案】D【解析】纸板上表面受到的摩擦力=nm-ig纸板下表面受到的摩擦力心=hN2=〃（四+m2）g两个摩擦力都与运动方向相反，因此纸板所受滑动摩擦力的大小/1=左+右=〃（2巾1+mz）g故选D。考点二静摩擦力.静摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙。（2）接触处有弹力。（3）两物体有相对运动趋势（仍保持相对静止）。.静摩擦力的大小和方向：（1）大小：0<FWF・（2）方向：沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向相反。.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.通常认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，而静摩擦力只能应用平衡条件或牛顿第二定律求解。.静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角。分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“不确定性”.静摩擦力的有无及方向的判断方法：（1）假设法：（2）状态法（静摩擦力随外力或运动状态的变化而变化）：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向。（3）牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。.（1）受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.

（2）摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，摩擦力可以是动力也可以是阻力..计算摩擦力时注意分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有公式，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿第二定律来求解。（2022•湖南•平江县第三中学高三阶段练习）在生活中我们有这样的认识：用手握紧一个瓶子，越用力瓶握得越紧，这样做是为了（ ）A.增大对瓶的摩擦力增大对瓶的压力C.增大手与瓶间的动摩擦因数D.增大手与瓶间的最大静摩擦力【答案】D【解析】当瓶子握在手中且静止时，手对瓶子的摩擦力始终与瓶了一的重力平衡，增大握力并不会增大对瓶的摩擦力，同时由于接触面不变，所以也不会增大手与瓶间的动摩擦因数。这么做的最终目的是通过增大手与瓶之间的压力来增大手与瓶间的最大静摩擦力，使得瓶子在手中不易滑落摔碎。故选D。8.（多选）如图所示，A.反C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，则下列说法正确的是（）A.4物体受到的摩擦力方向向右三个物体中只有［物体受到的摩擦力是零C.B、C受到的摩擦力方向相同D.反C受到的摩擦力方向相反【答案】BC【解析】/物体与传送带一起匀速运动，它们之间无相对运动或相对运动趋势，即无摩擦力作用，A错误；氏C两物体虽运动方向不同，但都处于平衡状态，由沿传送带方向所受合力为零可知，氏。两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用，B、C正确，D错误。（2022•天津南开•高一期末）如图所示，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯（均与扶梯保持相对静止），此时两电梯均匀速向上运转，则（ ）A.甲受到三个力的作用B.甲受到的摩擦力水平向左C.乙受到两个力的作用D.乙受到的摩擦力沿斜面向上【答案】I）【解析】AB.甲在匀速运动过程中相对扶梯没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力作用，仅受到重力和支持力两个力作用，故AB错误；CD.乙有沿斜面向下运动的趋势，将受到沿斜面向上的摩擦力，除此之外乙还受到重力和扶梯的支持力，共三个力作用，故C错误，D正确。（2022•云南•腾冲市文星高级中学有限责任公司高一期末）用水平力厂将一物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是（ ）A.若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越大B.若物体保持静止，则尸越大，物体所受摩擦力越大C.若物体沿墙壁向下滑动，则尸越大，物体所受摩擦力越小D.若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大【答案】A【解析】AB.若物体保持静止，根据二力平衡可知，物体所受摩擦力大小始终等于物体重力大小，所以物体质量越大，所受摩擦力越大，此时摩擦力大小与尸无关，故A正确，B错误；CD.若物体沿墙壁向下滑动，则物体受到的是滑动摩擦力，其大小与物体质量无关，根据耳可知尸越大，物体所受摩擦力越大，故CD错误。（2022•甘肃•张掖市第二中学期末）如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为15N时，木块不动；拉力为19N时，木块恰好要被拉动；木块做匀速运动时拉力为18N。木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（）15N、19N15N15N、19N15N、19N18N,19N19N,18N【答案】C【解析】拉力为19N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为19N；木块匀速运动时拉力为18N,说明滑动摩擦力为18N。故选C。（2022•湖北•安陆第一高中开学考试）（多选）如图所示，物体4放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8n的物体B,且已知物体4与桌面间的最大静摩擦力为3n。要使4静止，需加一水平向左的力Fi，则Fi的取值可以为（ ）A.3n B.8n C.1°n D・1?n【答案】BC【解析】当A所受最大静摩擦力方向向左时，Q有最小值为Fimin=CB-7Amax=5N当A所受最大静摩擦力方向向右时，月有最大值为Kmax=气+如的=11N所以月的取值范围是UN>F!>5n故AD不可能，BC可能。（2022•海南•海口嘉勋高级中学开学考试）木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2.与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动。已知弹簧的劲度系数为100N/m。用后2N的不变力作用在木块A上，如图所示。力尸作用后（ ）A.木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右B.木块A所受摩擦力大小是3N,方向向右C.木块B所受摩擦力大小是5N,方向向左D.木块B所受摩擦力大小是3N,方向向左【答案】BC【解析】力、6与地面间的最大静摩擦力分别为U=〃Gf0.2X50N=10N%〃期0.2X30N=6N根据胡克定律得，弹簧的弹力大小为尸产3100X0.05N=5N当月2N时，尸疗柠3N<fmA,Fgfa所以两物体都保持静止状态.则由平衡条件得：4所受摩擦力为3尸/户3N方向水平向右，B所受的摩擦力为后尸行5N方向水平向左。故选BC。14.如图所示，质量为卬的木块在质量为."的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为木块与木板间的动摩擦因数为A2,木板一直静止，则（ ）-——►VmM777^777777777777777^77,A.木板受4个力的作用B.木板受到木块向左的滑动摩擦力C.木板与地面之间的摩擦力为.吩gD.木板与地面之间的摩擦力为g【答案】D【解析】A.木板受重力、木块的压力、地面的支持力、木块给的摩擦力、地面的摩擦力5个力的作用，故A错误；B.木板相对木块向左运动，木板受到木块向右的滑动摩擦力，故B错误；CD.物体/相对材向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为八=gN=力的作用是相互的，故勿对M有向右的滑动摩擦力，故，有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有人=/1=故C错误，D正确。.（2022•广东深圳市高级中学检测）如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平.从8两点离墙壁的距离分别为小、孙物块在力、8两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦力为内，则弹簧的劲度系数为（）【答案】C【解析】物块在4点和8点所受弹簧弹力与静摩擦力大小相等、方向相反，设弹簧原长为/。，由平衡条件，在1点处有〃（/。一*）=£,在8点处有〃（上一/o）=£,联立解得才= ,故C正确.Xi-X\.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小尸和弹簧长度/的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数为N/m。（2）为了用弹簧测定两木块力和6间的动摩擦因数〃，两位同学分别设计了如图所示的甲、乙两种方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和6之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案更合理。②若｛和6的重力分别为10.0N和20.0N。当月被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N,b的示数为11.0N,c的示数为4.ON,则/和8的动摩擦因数为。【答案】（1）300（2）甲（3）0.30【解析】（D由图读出，弹簧的弹力尸=0时，弹簧的长度为4=20cm,即弹簧的原长为20cm,由图读出弹力为々=60N,弹簧的长度为Zo=40cm,弹簧伸长的长度刘=/一/＜）=40—20=20cm=0.2m：由胡克定律得弹簧的劲度系数为〃=£=黑=300N/m；XoU./（2）①甲乙两种方案，在拉着物体/运动的过程中，拉力的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理;②由于弹簧测力计a示数为6.0N,所以/、8间的动摩擦因数〃=0-=白=0.30。mug20考点三摩擦力的突变当物体的运动状态或所受的外力发生突变时，摩擦力可能会发生突变.把一重为G的物体用一个水平的推力尸（〃为恒量，t为时间）压在竖立的足够高的平整的墙上，如图所示。从t=0开始物体所受的摩擦力片随t的变化关系是（）A B C D【答案】B【解析】根据滑动摩擦力Fr=UR=UF,随着压力厂均匀增大，摩擦力a均匀增大，当摩擦力增大到大于重力以后，物体做减速运动直到静止，摩擦力变为静摩擦力，始终等于受到的重力，故选项B正确。.长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角,变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力片随角度。的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（）甲 乙A.木块与木板间的动摩擦因数为<tan%B.木块与木板间的动摩擦因数〃=产7mgcosbxC.木板与地面的夹角为打时，木块将做自由落体运动D.木板由%转到外的过程中，木块的速度越来越大、加速度越来越小【答案】A【解析】AB.木块收到的静摩擦力在开始到刚要滑动的过程为静摩擦力有f=mgsind故为正弦变化，而滑动后变为了静摩擦力，则摩擦力为/'=mgcos®为余弦变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，当夹角为名时，最大静摩擦力为弓2,而滑动摩擦力为Ffi，根据滑动摩擦力的公式则有“mgcos/<mgsin/解得出<tan/A正确，B错误；C.木板与地面的夹角为也，时，摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落体运动，做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动，C错误；D.对木块，根据牛顿第二定律有磔sinO—iimgcos0=ma则a=外in0—pgeos0则木板由。，转到生，的过程中，随着，的增大，加速度a增大，D错误。19.（多选）如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带