2024年中考物理突破题培优专题压轴培优专题04 摩擦力和多力平衡综合（教师卷）

压轴培优专题04摩擦力和多力平衡综合2024年中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练一、单选题1．如图所示，水平桌面上一木块的两端，分别绕过两个定滑轮系着两个物体A和B，A重5N，B重9N，木块恰好做匀速直线运动，直到物体B到达地面后仍向前运动一段距离，整个过程中木块都不与定滑轮接触，不计绳重及其与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（

）

A．物体B落地后，木块将继续做匀速直线运动B．物体B落地前，木块与桌面之间没有摩擦C．物体B落地前，木块受到的摩擦力大小为4N，方向水平向右D．物体B落地后，木块受到的摩擦力大小为4N，方向水平向左【答案】D【详解】A．物体B落地后，此时右边绳子对木块的拉力消失，木块在水平方向上将受到向左的绳子拉力和向左的桌面的摩擦力，此时木块受力不平衡，则木块将不能做匀速直线运动，故A错误；B．物体B落地前，木块会受到桌面水平向左的摩擦力，故B错误；C．物体B落地前，木块在水平方向上受到水平向左的绳子拉力FA，水平向左的桌面摩擦力f，水平向右的绳子拉力FB，由力的平衡可得FA+f=FB解得木块受到的摩擦力为f=FB-FA=9N-5N=4N方向水平向左，故C错误；D．物体B落地后，木块由于惯性会继续向右运动，此时木块与桌面之间的压力和粗糙程度均不变，故可知此时木块受到的摩擦力大小为4N，水平向左，故D正确。故选D。2．用竖直截面S将均匀木块分成a、b两个等大的长方体，现用大小为10N的水平推力F作用在木块一端，使a、b一起向右做匀速直线运动。则（）

A．a受到地面施加的水平向左的摩擦力，大小为10NB．a受到b施加的水平向左的推力，大小为5NC．b受到地面施加的水平向左的摩擦力，大小为10ND．b受到a施加的水平向左的推力，大小为5N【答案】B【详解】AC．ab一起作匀速直线运动，ab受到地面的摩擦力与水平推力F是一对平衡力，大小相等，受到地面的摩擦力大小为10N。用竖直截面S将均匀木块分成a、b两个等大的长方体，则a、b分别对地面的压力大小相等，ab与地面的接触面粗糙程度相同，则a、b分别受到地面的摩擦力大小相同，即a、b相对地面水平向右运动，则a、b受到地面施加的水平向左的摩擦力，故AC不符合题意；B．a受到推力、地面的摩擦力与a受到b施加的推力作用下做匀速直线运动，a受到b施加的推力为方向与摩擦力方向相同，水平向左，故B符合题意；D．由力的相互作用得，a受到b施加的水平推力与b受到a施加的水平推力是相互作用力，大小相等，方向相反，则b受到a施加的水平向右的推力，大小为5N，故D不符合题意。故选B。3．实验操作考试中，小凯用如图所示的方式拉动木块，木块一开始未被拉动；接着小凯增大拉力，拉着木块在以v1的速度在木板上匀速滑动，此时测力计示数为F、木块受到的摩擦力记为ƒ1，则下列说法正确的是（）

A．木块未被拉动时，是因为此刻木块所受拉力小于摩擦力B．增大拉力若木块仍保持静止，则木块所受摩擦力大小不变C．拉动木块匀速滑动时，F=ƒ1D．改变拉力大小，让该木块以v2的速度匀速滑动，且v2>v1，则木块所受摩擦力ƒ2>ƒ1【答案】C【详解】A．木块未被拉动时，处于静止状态，是平衡状态，所以此刻木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力，故木块所受拉力等于摩擦力，故A错误；B．增大拉力若木块仍保持静止，则仍处于平衡状态，所以此刻木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力，故拉力增大，摩擦力大小也变大，故B错误；C．拉动木块匀速滑动时，木块处于平衡状态，所以此刻木块所受拉力与摩擦力是一定平衡力，故木块所受拉力等于摩擦力，所以F=ƒ1，故C正确；D．由于摩擦力影响因素有压力大小和接触面粗糙程度，与木块运动速度无关，所以该木块以v2的速度匀速滑动，且v2>v1，则木块所受摩擦力ƒ2=ƒ1，故D错误。故选C。4．如图所示，有两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运送到二楼。其中图甲为用扶梯台式电梯匀速运送货物，图乙为用履带式自动电梯匀速运送货物，货物均相对扶梯静止。下列关于做功的判断中正确的是（）

A．图甲，图乙中支持力都对货物做功B．图甲中货物的机械能减小C．无论以哪种办法运送货物，货物都受到惯性的作用D．图甲中货物受到的重力和支持力是一对平衡力【答案】D【详解】A．图甲中，在货物上升的过程中，受到支持力的作用，在支持力的方向上通过了距离，支持力对货物做功；图乙中，在货物上升的过程中，受到支持力的作用，支持力垂直履带向上，在支持力的方向上没有通过距离，支持力对货物不做功；故A错误；B．图甲中，货物在上升的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，动能不变；高度升高，其重力势能增大，而机械能等于动能与势能之和，所以其机械能变大，故B错误；C．惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性，无论以哪种办法运送货物，货物都具有惯性，故C错误；D．图甲中货物受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，作用在同一直线上，是一对平衡力，故D正确。故选D。5．如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力拉物体做直线运动，物体通过、段时“s-t”图象如图乙，与段相比，段（）A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力做的功较多C．物体运动的时间较长 D．水平拉力做功的功率较大【答案】C【详解】A．同一物体对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相等，摩擦力相等，故A不符合题意；B．拉力大小相等，运动的距离相等，根据可得做的功相等，故B不符合题意；CD．由图乙可知CD段运动的速度比AB段运动的速度慢，根据可知，CD段运动的时间长，由可知，AB段拉力的功率比CD段的大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。二、多选题6．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学所在小组选用了一个带钩的长方体木块（各个表面粗糙程度相同，长、宽、高各不相等）、质量相等的几个钩码、弹簧测力计等器材做实验。下列说法不正确的是（）A．实验中匀速拉动木块，目的是利用二力平衡间接测量滑动摩擦力B．探究滑动摩擦力大小与压力是否有关，可以通过往木块上加减钩码来实现C．探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关，可以通过改用木块的不同表面来实现D．小组成员实验完毕应整理器材，根据数据分析，得出结论【答案】CD【详解】A．测量时，应使弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，这是利用二力平衡知识进行的间接测量，这样弹簧测力计的读数就等于滑动摩擦力的大小，故A正确，不符合题意；B．根据控制变量法，探究滑动摩擦力大小与压力是否有关，要改变压力大小，故可以通过往木块上加减钩码来实现，故B正确，不符合题意；C．木块各个表面粗糙程度相同，探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关，通过改用木块的不同表面不能改变接触面的粗糙程度，故C不正确，符合题意；D．小组成员实验完毕，根据数据得出结论，最后整理器材，故D不正确，符合题意。故选CD。7．如图所示，用一根长为L的细绳和质量为m的小铁球制成一个单摆。将小球拉离平衡位置O，使细绳与竖直方向成θ角时释放，小球就会来回摆动。下列分析正确的是（）

A．小球由A摆动到O的过程中，动能转化为重力势能B．小球由A摆动到O的过程中，重力做功mgL（1﹣cosθ）C．小球摆动到O位置时，受到的重力和细绳的拉力不是一对平衡力D．假如小球摆到OB间某点时一切外力突然消失，则小球会静止【答案】BC【详解】A．小球由A摆动到O的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小重力势能变小，是重力势能转化为动能，故A错误；B．小球由A摆动到O的过程中，在重力的方向上下落的高度为则重力做功故B正确；C．小球摆动到O位置时，小球做曲线运动，不是处于平衡状态，受到的重力和细绳的拉力不是一对平衡力，故C正确；D．假如小球摆到OB间某点时是运动的，若一切外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，小球将会做匀速直线运动，故D错误。故选BC。8．如图所示，站在吊篮上的人对绳子施加恒定拉力F。已知人和吊篮质量均为m，不计轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是（）

A．当F=0时，地面对吊篮的支持力为2mgB．当F=mg时，吊篮恰好离开地面C．当吊篮恰好离开地面时，工人对吊篮压力为0D．当F=mg时，吊篮所受合力为0【答案】AB【详解】A．当时，地面对吊篮的支持力等于吊篮和人的重力，为故A正确；B．当时，吊篮和人的总重力为2mg，向上的3股绳的拉力为故此时吊篮恰好离开地面，故B正确；C．当吊篮恰好离开地面时，工人对吊篮压力为自身的重力故C错误；D．当时，吊篮所受向上的力为3F，即3mg，而吊篮自身的重力mg和人对吊篮的压力mg，故合力为故D错误。故选AB。9．如图所示为粮袋的传送带装置，若传送带静止不动，粮袋从由静止释放，速度可以由变成，以下情形正确的是（）A．若传送带顺时针转动，粮袋到达B点的速度一定小于B．若传送带逆时针转动，粮袋到达B点的速度一定大于C．若传送带逆时针转动，粮袋在AB运动的过程中所受到摩擦力方向可能先沿传送带向下再沿传送带向上D．若传送带逆时针转动，粮袋在AB运动的过程中所受到摩擦力方向一定一直沿传送带向下【答案】BC【详解】A．若传送带静止不动，粮袋从A由静止释放，受到沿传送带向上的摩擦力作用，速度可以由变成，若传送带顺时针转动，粮袋仍受到沿传送带向上的摩擦力作用，运动情况不变，故到达B点时，速度一定是，故A错误；BCD．若传送带逆时针转动，粮袋相对于传送带向上运动，受到沿传送带向下的摩擦力作用，可能一直运动到B点；也可能运动过程中与传送带速度相等后，相对于传送带向下运动，此时摩擦力方向沿传送带向上，这两种情况下，粮袋速度增加的快，到达B点的速度一定大于，故BC正确，D错误。故选BC。10．如图甲，放在水平桌面上的A、B两个物体，在相同的力F作用下，向右做直线运动，如图乙是它们的v﹣t图象，分析图象可知（）A．A静止，B做匀速运动B．A做匀速直线运动，B做变速运动C．A受力平衡，B受力不平衡D．A受的摩擦力大于B受的摩擦力【答案】BCD【详解】A．由图象知，A的速度始终为5m/s，做匀速直线运动，并未静止，故A不符合题意；B．由图象乙知，A以5m/s的速度做匀速直线运动，B的速度随时间加快，做加速运动，即做变速运动，故B符合题意；C．A做匀速直线运动，受平衡力，B做变速运动，受非平衡力，故C符合题意；D．拉力相同，A受平衡力，fA＝F；B做加速运动，故fB＜F，所以A受的摩擦力大于B受的摩擦力，故D符合题意。故选选BCD。11．如图所示，滑轮A固定在木块上，滑轮B固定在足够长的水平桌子桌角，木块重5N，空小桶重0.5N。桶中不加水时，木块保持静止；用注射器向小桶中注水并适时抽水，当木块向右匀速直线运动时停止调整水量；再用弹簧测力计向左匀速直线拉动木块，此时弹簧测力计示数为3N，小桶上升速度为0.04m/s（ρ水＝1.0g/cm3，g取10N/kg，绳重、绳与滑轮间摩擦均不计）。下列判断正确的是（）

A．桶中不加水时，木块所受静摩擦力为1NB．停止调整水量时，小桶中水的体积为25cm3C．向左匀速直线拉动木块时，弹簧测力计拉力的功率为0.06WD．若向左加速拉动木块，木块所受滑动摩擦力将比匀速拉动时大【答案】ABC【详解】A．桶中不加水时绳子自由端的拉力F0=G桶=0.5N由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，不计绳重、绳与滑轮间摩擦均不计，此时木块所受静摩擦力f0=nF0=2×0.5N=1N故A正确；B．因为不计绳重和摩擦时，拉力所以木块向右匀速直线运动时绳子自由端的拉力①因为两次移动过程中木块的重力不变，即木块对水平桌面的压力大小不变，以及接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的滑动摩擦力不变，因为木块向左做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，此时动滑轮对木块的拉力F拉=F示-f=3N-f因为不计绳重和摩擦时，绳子自由端的拉力即②由①②解得F=0.75N，由二力平衡条件可知，小桶和水的总重力G总=F=0.75N此时桶中水的重力G水=G总-G桶=0.75N-0.5N=0.25N桶中水的质量桶中水的体积故B正确；C．木块移动的速度弹簧测力计拉力的功率故C正确；D．因为两次拉动木块的过程中木块的重力不变，即木块对水平桌面的压力大小不变，以及接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的滑动摩擦力不变，故D错误。故选ABC。三、填空题12．装满书的箱子放在粗糙程度相同的水平面上，如图所示。当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，也向右运动。箱子前后两次通过的路程s与时间t的关系图像均如图所示，则（选填“>”“=”或“<”）；已知在前20s所做的功的功率是25W，则的大小是N。

【答案】<100【详解】[1]根据右图可知，s-t图像为一条直线，这说明箱子做匀速直线运动；当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，此时箱子对水平面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，受到的滑动摩擦力变小，由于滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，所以[2]箱子的运动速度为根据可知13．如图所示，工人师傅用夹砖器竖直提起两块完全一样的水泥建筑砖块静止在空中。若每块水泥砖质量为1kg，则夹砖器对两块砖的总摩擦力为N，两块砖之间的摩擦力为N。（g＝10N/kg）【答案】200【详解】[1]工人师傅用夹砖器竖直提起两块完全一样的水泥建筑砖块静止在空中。若每块水泥砖质量为1kg，两块砖受到的总重为G＝mg＝2×1kg×10N/kg＝20N在竖直方向上，砖块受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以有f＝G＝20N[2]两块砖之间没有相对运动或相对运动的趋势，所以两块砖之间的摩擦力为0N。14．如图是一款物流机器人，它载着5000N的货物在水平地面上匀速直线运动。以货物为参照物，地面是的；这个过程中，机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力（填“是”或“不是”）一对平衡力；此过程中机器人对货物（填“做了”或“没做”）功。

【答案】运动不是没做【详解】[1]以货物为参照物，地面的相对位置发生改变，是运动的。[2]机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力发生在两个物体之间，不是作用在一个物体上，不是一对平衡力。[3]机器人对货物施加力的方向竖直向上，货物沿水平方向移动，机器人对货物没做功。15．如图，在光滑水平地面上有一块足够长的木板甲，上面叠放了木块乙和丙，现用大小为F1=10N的水平拉力向右匀速拉木板甲，同时以大小为F2=5N的力向右水平拉丙，乙的左端通过一根不可伸长的细线与竖直墙面连接（细线保持水平），乙和丙相对于地面静止。请问此过程中，乙对丙的摩擦力大小为，乙左端的细线对墙面的拉力大小为。

【答案】0N15N【详解】[1]由于丙相对于地面静止，可知丙处于平衡状态，合外力为零，对丙受力分析可知，则乙对丙的摩擦力大小为0N。[2]由于甲放在光滑的地面上，可知地面对甲没有摩擦力，而木板甲在F1=10N的水平拉力作用下向右匀速运动，则木板甲处于平衡状态，合外力为零，可知乙对甲的摩擦力为10N，方向水平向左，根据力的相互性可知，甲对乙的摩擦力为10N，方向水平向右，又乙相对于地面静止，可知乙处于平衡状态，合外力为零，可知乙左端的细线对墙面的拉力大小为15N。16．取一把鞋刷，使有刷毛的一面朝下，放在桌面上。当鞋刷在桌面上运动或将要运动时，从刷毛弯曲的方向就可判断出毛刷所受摩擦力的方向。将两把鞋刷如图所示放置。当甲刷向左运动，乙刷向右运动时，从刷毛弯曲的情况可知，甲刷受到的摩擦力向，乙刷受到的摩擦力向。

【答案】右左【详解】[1][2]当鞋刷在桌面上运动或将要运动时，从刷毛弯曲的方向就可判断出毛刷所受摩擦力的方向。由图可知，当甲刷向左运动，乙刷向右运动时，乙刷的刷毛向左弯曲，则乙刷受到的摩擦力向左；同时甲刷的刷毛向右弯曲，则甲刷受到的摩擦力向右。17．A、B是材料相同、表面的粗糙程度也相同的两个物体，A的体积大于B的体积，分两次在同一水平地面上用力推动它们（如图所示），使它们一起做匀速直线运动，则推力F1F2，图甲中B所受地面摩擦力图乙中B所受摩擦力。（以上两空均选填“>”、“=”或“<”）。【答案】=>【详解】[1]把物体A、B看成一个整体，两次都在同一水平地面上用力推动它们，使它们一起做匀速直线运动，则它们处于平衡状态，如图甲所示，在水平方向上受到的摩擦力和F1是一对平衡力，大小相等，即F1=f甲。如图乙所示，在水平方向上受到的摩擦力和F2是一对平衡力，大小相等，即F2=f乙。图甲中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的总重力，图乙中它们对地面的总压力大小等于物体A、B的重力之和。故甲乙图中它们作为整体对地面的总压力大小相同，且同一水平地面，说明接触面的粗糙程度相同，则甲乙图中它们作为整体受到的摩擦力相等，即f甲=f乙。因为F1=f甲，F2=f乙，那么有F1=F2。[2]由于两次都在同一水平地面上用力推动它们，图甲乙中物体B与地面之间接触面的粗糙程度相同，图甲中对地面的压力等于物体A、B的总重力，图乙中物体B对地面的压力等于物体B的重力。由当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大可知，图甲中B所受地面摩擦力大于图乙中B所受摩擦力。18．如图重10N的木块放在粗糙程度相同的水平面上，分别用0.1N和0.3N的水平拉力拉木块都没有拉动，两次木块所受摩擦力分别为f1和f2，则f1f2（选填“>”、“<”或“＝”，下同）；用2N的水平拉力拉木块在水平面上做匀速直线运动5m，木块所受摩擦力为f3，用3N的水平拉力拉木块在水平面上做直线运动3m，木块所受摩擦力为f4，f3f4；木块两次运动过程中重力做功为J。【答案】<=0【详解】[1]用0.1N的水平拉力拉木块没有拉动，此时物体处于静止状态，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故f1=0.1N；用0.3N的水平拉力拉木块没有拉动，此时物体处于静止状态，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故f2=0.3N；故f1<f2。[2]用2N的水平拉力拉木块在水平面上做匀速直线运动，此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，故木块所受摩擦力f3=2N；用3N的水平拉力拉木块在水平面上做直线运动，此时接触面的粗糙程度和压力均未变，所以木块所受滑动摩擦力不变，仍为2N，故f3=f4。[3]木块两次运动过程中，运动方向与重力方向垂直，重力不做功，所以重力做功为0J。19．如图甲所示，将圆柱形水杯M竖直放置在具有一定高度的薄壁圆柱形容器中，容器自重为4N且装有一定量的水。M具有一定厚度，其质量为100g，外底面积为100cm2，高为10cm。现逐渐向M中加水，M外底到容器底部的距离h与加入水的质量m的关系如图乙所示，加水过程中M始终保持竖直，且不计杯壁上所沾的水。则最初未加水时，M所受浮力为N，当加水质量为m1时，容器对水平桌面的压强为Pa。

【答案】12200【详解】[1]由题意和图像可知，最初未加水时，M处于漂浮状态，根据平衡法可知F浮=G物=m物g=100×10-3kg×10N/kg=1N[2]由图乙分析可知，开始时M外底到容器底部的距离h为14.5cm，当逐渐向M中加水时，M会逐渐下降，h会逐渐减小；当加水800g后，M内水装满，此时水会进入容器中，由于h又逐渐增加，则可知装满水的水杯M处于漂浮状态；当加水m1后，h不再变化，说明此时容器中的水已加满。综上所述可知，当加水800g后，水杯受到的浮力等于M的重力和加入水的重力，即F浮=GM+G加水1=(100×10-3kg+800×10-3kg)×10N/kg=9N根据F浮=ρ液V排g可知，此时排开水的体积则M浸入的深度为因M处于漂浮状态，则加水m1后，容器中水的总高度为h总=h1+11cm=20cm当加水800g时，增加的浮力等于水的重力，即F浮增=G加水1=800