新高考人教版高中物理题型训练（必修一）专题3.2 摩擦力 （人教版2019必修第一册）（学生版）

专题3.2摩擦力【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【题型1静摩擦力有无及方向的判断】 【题型2静摩擦力大小计算问题】 【题型3滑动摩擦力方向的判断】 【题型4滑动摩擦力大小计算问题】 【题型5摩擦力的突变】 【题型6摩擦力动、静综合问题】 【题型7临界问题】 【题型8弹簧与摩擦力的综合问题】 【题型1静摩擦力有无及方向的判断】【例1】[多选]如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，水平拉力F作用在物块C上后，各物块仍保持静止状态，则以下说法正确的是()A．B不受摩擦力作用B．C对A的摩擦力水平向左C．A受到的各个摩擦力的合力为零D．A、B、C三个物块组成的整体所受摩擦力为零【变式1-1】如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是()A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力【变式1-2】[多选]如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()A．B物体对A物体的静摩擦力方向向下B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力【变式1-3】某同学在上学途中通过扫码成功打开一辆共享单车。当他推着自行车在平直公路上前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2,当他骑着自行车在平直公路上加速前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法正确的是 ()A.F1的方向与车前进方向相同B.F2的方向与车前进方向相反C.F3的方向与车前进方向相同D.F4的方向与车前进方向相反【题型2静摩擦力的大小计算问题】【例2】[多选]如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是()A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零【变式2-1】一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向右D．0【变式2-2】(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大【变式2-3】固定水平板的两端分别装有光滑轻质定滑轮A、B，物块P放在平板上，两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点，两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上，P、Q均静止，BQ段的细线竖直，重力加速度为g，则物块P受到平板的摩擦力()A．为0 B．等于mgC．小于mg D．大于mg【题型3滑动摩擦力方向判断问题】【例3】如图所示，一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．则在上述过程中()A.

鱼缸对桌布的摩擦力方向向右

B.

鱼缸对桌面的摩擦力方向向左

C.

若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面

D.

若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面【变式3-1】如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是()A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左B．矿泉水瓶相对纸片向左运动C．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越小【变式3-2】关于摩擦力，有如下几种说法，其中错误的是（

）A.

摩擦力总是阻碍物体间的相对运动

B.

摩擦力与物体运动方向有时是一致的

C.

摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上

D.

摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反【变式3-3】高山滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项目，如图所示为某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时的情景，以下说法正确的是()A．赛道对运动员的弹力竖直向上B．运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下C．赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力D．运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力【题型4滑动摩擦力大小计算问题】【例4】如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过轻质定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为()A．4μmg B．3μmgC．2μmg D．μmg【变式4-1】[多选]为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则以下结论正确的是()A．木块受到竖直向下的滑动摩擦力B．木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑C．木块与墙壁之间的动摩擦因数为eq\f(F2,F1)D．木块与墙壁之间的动摩擦因数为eq\f(F2＋G,F1)【变式4-2】如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则()A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小D．推力、压力、摩擦力均不变【变式4-3】(多选)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900g的书，当按钮压缩量为3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．笔内小弹簧的劲度系数是500N/mB．笔内小弹簧的劲度系数是50N/mC．书与桌面间的动摩擦因数是0.02D．书与桌面间的动摩擦因数是0.2【题型5摩擦力的突变问题】【例5】(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是()A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【变式5-1】为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数，小明找来了拉力传感器，先测得该带保护套的手机的质量为0.25kg，再按如图7甲所示将手机放置在桌面上，用拉力传感器缓慢拉手机，直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离，截取计算机屏幕上的一段F－t图线，如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是()A．桌面所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向右B．手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大C．若在手机上增加压力，手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大D．手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ＝1.12【变式5-2】如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是下列图中的(g＝10m/s2)()【变式5-3】某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是()A．实验中必须让木板保持匀速运动B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【题型6摩擦力动、静综合问题】【例6】如图所示，消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为FN1，受到的摩擦力大小为Ff1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为FN2，受到的摩擦力大小为Ff2.则以下关系正确的是()A．FN1＝FN2,Ff1＝Ff2B．FN1<FN2,Ff1>Ff2C．FN1>FN2,Ff1＝Ff2D．FN1＝FN2,Ff1>Ff2【变式6-1】(多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示．则在向右行笔的过程中()A．镇纸受到向左的摩擦力B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力D．桌面受到向右的摩擦力【变式6-2】如图所示，A、B两物块叠放在一起，B受到一水平向左的作用力F，A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动，在向右运动的过程中，下列关于A、B所受到的摩擦力的说法正确的是()A．A受到水平向右的摩擦力 B．A可能不受摩擦力作用C．B受到地面水平向左的摩擦力 D．B可能不受地面的摩擦力作用【变式6-3】下列关于摩擦力的说法中，错误的是()A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反【题型7临界问题】【例7】边防战士无论寒暑都进行着刻苦训练，有力地保障了国家和人民安全。如图所示为边防战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使砖恰好静止不动，则边防战士的头对砖施加的水平力为()A.eq\f(mg,μ)B.eq\f(2mg,μ)C.eq\f(3mg,μ)D.eq\f(4mg,μ)【变式7-1】如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g，某人用手在这叠木板的两侧分别加一大小为F的水平压力，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.则水平压力F至少为()A．8N B．15NC．16N D．30N【变式7-2】打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是()A．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．要做到“每次只进一张纸”，应要求μ1＞μ2【变式7-3】把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是（

）A.

B.

C.

D.

【题型8弹簧与摩擦力的综合问题】【例8】如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m＝20kg，B物体质量M＝30kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，轻弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2)()A．350N B．300NC．250N D．200N【变式8-1】如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g＝10m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长至11cm，物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小为多少？【变式8-2】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．A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为()A.eq\f(F1,x2＋x1) B.eq\f(2F1,x2＋x1)C.eq\f(2F1,x2－x1) D.eq\f(F1,x2－x1)【变式8-3】木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图,力F作用后()A.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N

参考答案【题型1静摩擦力有无及方向的判断】【例1】[多选]如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，水平拉力F作用在物块C上后，各物块仍保持静止状态，则以下说法正确的是()A．B不受摩擦力作用B．C对A的摩擦力水平向左C．A受到的各个摩擦力的合力为零D．A、B、C三个物块组成的整体所受摩擦力为零解析：选ACB受到重力和支持力而平衡，故B不受摩擦力作用，选项A正确；A、C整体受力平衡，桌面对A的静摩擦力f1＝F，方向水平向左，即A、B、C三个物块组成的整体所受摩擦力大小为F，选项D错误；A在水平方向上受到桌面对A的静摩擦力f1和C对A的静摩擦力f3而平衡，f3＝F，方向水平向右，选项B错误，C正确。【变式1-1】如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是()A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力解析：选D压缩的弹簧对B有向左的弹力，B有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，选项A错误；A对B的摩擦力向右，由牛顿第三定律可知，B对A的摩擦力向左，选项B错误；对整体研究，根据平衡条件分析可知，地面对A没有摩擦力，选项C错误，D正确。【变式1-2】[多选]如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()A．B物体对A物体的静摩擦力方向向下B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力解析：选AD将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上，对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A正确；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体的总重力等大、反向，故C错误，D正确。【变式1-3】某同学在上学途中通过扫码成功打开一辆共享单车。当他推着自行车在平直公路上前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2,当他骑着自行车在平直公路上加速前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法正确的是 ()A.F1的方向与车前进方向相同B.F2的方向与车前进方向相反C.F3的方向与车前进方向相同D.F4的方向与车前进方向相反【解析】选B。推自行车前进时,前轮、后轮受到的摩擦力均为阻力,地面对前轮、后轮的摩擦力F1和F2的方向都与车前进方向相反,所以选项A错误,B正确。而自行车加速前进时,后轮是主动轮,它在与地面接触处有相对地面向后滑的趋势,故摩擦力F4的方向与车前进方向相同;前轮是从动轮,它在与地面接触处有相对地面向前滑的趋势,故摩擦力F3的方向与车前进方向相反,选项C、D错误,故选B。【题型2静摩擦力的大小计算问题】【例2】[多选]如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是()A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零解析：选AD以A、B为整体为研究对象，分析受力可知，整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA，由平衡条件得到，fA＝F。故A正确，B错误。以B为研究对象，分析受力可知，B相对于A没有运动趋势，B不受静摩擦力，即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零。故C错误，D正确。【变式2-1】一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向右D．0答案C解析当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8N，可知最大静摩擦力Ffmax≥8N．当撤去力F1后，F2＝2N<Ffmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向．【变式2-2】(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大答案BC解析对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力不变，A错误，B正确；根据牛顿第三定律可知，铁夹受到小球的摩擦力方向竖直向下，C正确；若水平匀速移动铁夹，由于小球受力始终平衡，故摩擦力大小不变，D错误．【变式2-3】固定水平板的两端分别装有光滑轻质定滑轮A、B，物块P放在平板上，两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点，两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上，P、Q均静止，BQ段的细线竖直，重力加速度为g，则物块P受到平板的摩擦力()A．为0 B．等于mgC．小于mg D．大于mg答案B解析BQ段的细线竖直，所以AQ段绳子没有拉力，即BQ段的细线的拉力等于mg，根据平衡条件，物块P受到平板的摩擦力等于mg.故选B.【题型3滑动摩擦力方向判断问题】【例3】如图所示，一只猫在桌边猛地向右将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．则在上述过程中()A.

鱼缸对桌布的摩擦力方向向右

B.

鱼缸对桌面的摩擦力方向向左

C.

若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面

D.

若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面答案：C【变式3-1】如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是()A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左B．矿泉水瓶相对纸片向左运动C．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越小解析：选B纸片相对矿泉水瓶向右运动，故矿泉水瓶相对纸片向左运动，则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右，A错误，B正确；将纸片拉出过程中，纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN，可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关，与纸片运动的快慢无关，故C、D错误。【变式3-2】关于摩擦力，有如下几种说法，其中错误的是（

）A.

摩擦力总是阻碍物体间的相对运动

B.

摩擦力与物体运动方向有时是一致的

C.

摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上

D.

摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反答案：C【变式3-3】高山滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项目，如图所示为某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时的情景，以下说法正确的是()A．赛道对运动员的弹力竖直向上B．运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下C．赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力是一对作用力和反作用力D．运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力答案：B【解析】赛道对运动员的弹力垂直于倾斜赛道向上，A错误；运动员相对赛道沿赛道下滑，因此赛道对运动员的滑动摩擦力方向沿赛道斜向上，由牛顿第三定律知，运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下，B正确；赛道对运动员的弹力与运动员受到的重力的受力物体都是运动员，因此不可能是一对作用力和反作用力，C错误；运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力，是一对作用力和反作用力，D错误。故选B。【题型4滑动摩擦力大小计算问题】【例4】如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过轻质定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为()A．4μmg B．3μmgC．2μmg D．μmg答案A解析对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为FT，木块Q与P间的滑动摩擦力Ff＝μmg，根据共点力平衡条件有FT＝Ff，则得：FT＝μmg；对木块P受力分析，P水平方向受到拉力F，Q对P向左的摩擦力Ff，地面对P向左的摩擦力Ff′，根据共点力平衡条件，有F＝Ff＋Ff′＋FT，地面对P物体向左的摩擦力：Ff′＝μ·2mg，联立解得：F＝4μmg，故选A.【变式4-1】[多选]为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则以下结论正确的是()A．木块受到竖直向下的滑动摩擦力B．木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑C．木块与墙壁之间的动摩擦因数为eq\f(F2,F1)D．木块与墙壁之间的动摩擦因数为eq\f(F2＋G,F1)解析：选BD木块相对于竖直墙壁下滑，受到竖直向上的滑动摩擦力，阻碍木块下滑，A错误，B正确。分析木块受力如图所示。由平衡条件可得：FN＝F1，Ff＝G＋F2，又Ff＝μFN，以上三式联立可解得：μ＝eq\f(G＋F2,F1)，故C错误，D正确。【变式4-2】如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则()A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小D．推力、压力、摩擦力均不变答案D【变式4-3】(多选)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900g的书，当按钮压缩量为3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．笔内小弹簧的劲度系数是500N/mB．笔内小弹簧的劲度系数是50N/mC．书与桌面间的动摩擦因数是0.02D．书与桌面间的动摩擦因数是0.2解析：选AD由于砝码处于静止状态，则kΔx＝mg，所以有k＝eq\f(mg,Δx)＝500N/m，A正确，B错误；要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm′g，代入数据解得μ＝0.2，C错误，D正确。【题型5摩擦力的突变问题】【例5】(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是()A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)答案ABC解析t＝0时刻，力传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A选项正确；t＝50s时静摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车启动，说明沙子与沙桶总重力等于3.5N，此时摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为3N，B、C选项正确；此后由于沙子和沙桶总重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故50s后小车将做匀加速运动，D选项错误．【变式5-1】为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数，小明找来了拉力传感器，先测得该带保护套的手机的质量为0.25kg，再按如图7甲所示将手机放置在桌面上，用拉力传感器缓慢拉手机，直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离，截取计算机屏幕上的一段F－t图线，如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是()A．桌面所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向右B．手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大C．若在手机上增加压力，手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大D．手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ＝1.12答案A解析由F－t图线可得，在0～t1时间内，拉力F逐渐增大，在t1时刻，拉力达到最大，手机刚开始向右运动，即t1时刻拉力的大小等于最大静摩擦力Ffmax，约为2.80N，之后手机缓慢运动时拉力等于滑动摩擦力Ff，由题图乙可知手机所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向左，可知桌面所受的滑动摩擦力大小约为2.60N，方向向右，A选项正确；动摩擦因数由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与拉力和压力都无关，且μ＝eq\f(Ff,mg)＝1.04，B、C、D选项错误．【变式5-2】如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是下列图中的(g＝10m/s2)()答案A解析开始物体受到水平向左的滑动摩擦力：Ff＝μmg＝0.2×1×10N＝2N，物体速度减为0后，F<Ff，所以物体受到水平向右的静摩擦力：Ff′＝F＝1N，故选A.【变式5-3】某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是()A．实验中必须让木板保持匀速运动B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数解析：选C实验过程中物块处于平衡状态即可，没有必要让木板保持匀速运动，A错误；由于物块处于平衡状态，所以其在水平方向上受到的拉力(传感器的示数)与摩擦力大小相等，但是不能说拉力(传感器的示数)就是摩擦力，B错误；由题图乙可知最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7，C正确；由于不知道物块的质量，也就不知道物块对木板的压力，因此只用题图乙的数据无法求出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。【题型6摩擦力动、静综合问题】【例6】如图所示，消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为FN1，受到的摩擦力大小为Ff1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为FN2，受到的摩擦力大小为Ff2.则以下关系正确的是()A．FN1＝FN2,Ff1＝Ff2B．FN1<FN2,Ff1>Ff2C．FN1>FN2,Ff1＝Ff2D．FN1＝FN2,Ff1>Ff2答案C解析无论是匀速上滑还是匀速下滑，摩擦力与重力都是平衡的，即Ff1＝Ff2＝mg，匀速上滑时摩擦力是静摩擦力，要满足Ffm＝μFN1>Ff1＝mg，而下滑时是滑动摩擦力，即Ff滑＝μFN2＝mg，可知FN1>FN2，故选C.【变式6-1】(多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示．则在向右行笔的过程中()A．镇纸受到向左的摩擦力B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力D．桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故D正确．【变式6-2】如图所示，A、B两物块叠放在一起，B受到一水平向左的作用力F，A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动，在向右运动的过程中，下列关于A、B所受到的摩擦力的说法正确的是()A．A受到水平向右的摩擦力 B．A可能不受摩擦力作用C．B受到地面水平向左的摩擦力 D．B可能不受地面的摩擦力作用答案C解析先对整体受力分析，根据相对地面的运动方向可知地面对B的摩擦力方向水平向左；可以判断整体的加速度方向水平向左，隔离A受力分析可知B对A的摩擦力方向水平向左，故选C.【变式6-3】下列关于摩擦力的说法中，错误的是()A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反解析：选B摩擦力方向沿接触面，弹力方向垂直接触面，且有摩擦力一定有弹力，A正确；静摩擦力与压力没有关系，B错误；静摩擦力可以产生在运动的物体间，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度，例如，静摩擦力提供向心力，C正确；滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力，D正确。【题型7临界问题】【例7】边防战士无论寒暑都进行着刻苦训练，有力地保障了国家和人民安全。如图所示为边防战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使砖恰好静止不动，则边防战士的头对砖施加的水平力为()A.eq\f(mg,μ)B.eq\f(2mg,μ)C.eq\f(3mg,μ)D.eq\f(4mg,μ)解析：选B以四块砖为研究对象，进行受力分析。砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f1＋f2＝4mg，又f1＝f2＝μF，联立两式可得F＝eq\f(2mg,μ)，即边防战士施加的水平力为F＝eq\f(2mg,μ)，B正确。【变式7-1】如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g，某人用手在这叠木板的两侧分别加一大小为F的水平压力，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.则水平压力F至少为()A．8N B．15NC．16N D．30N答案B解析先把所有木板看成整体，由平衡条件知：2μ1F1≥8mg，得F1≥8N，以中间6块木板为研究对象，要使木板不滑下去，由平衡条件知：2μ2F2≥6mg，解得F2≥15N，故F≥15N，故选B.【变式7-2】打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是()A．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．要做到“每次只进一张纸”，应要求μ1＞μ2答案D解析第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力Ff0，方向向右，第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力Ff，方向向左，Ff＝μ2(mg＋F)，F为搓纸轮对第1张纸的压力，Ff0＝Ff＜μ1F，故μ1＞μ2，A错误，D正确．第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力，根据受力平衡知，大小均为Ff，B、C错误．【变式7-3】把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是（

）A.

B.

C.