02 第5讲　摩擦力-2026版高考物理一轮复习

《全品选考复习方案》第5讲摩擦力滑动摩擦力的分析与计算1.小明将一辆后轮驱动的电动小汽车,按图示方法置于两个平板小车上,三者置于水平实验桌上.当小明用遥控器启动小车向前运动后,他看到两个平板小车也开始运动,下列标出的平板小车运动方向正确的是(C)ABCD[解析]用遥控器启动小车向前运动,后轮是主动轮,将顺时针转动,所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右,后轮对左侧平板小车的摩擦力向左,因此左侧平板小车向左运动;前轮是从动轮,所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左,前轮对右侧平板小车的摩擦力向右,因此右侧平板小车向右运动,C正确,A、B、D错误.2.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上.用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为FT.下列说法正确的是(B)A.绳上拉力FT与水平恒力F大小相等B.木块A受到的摩擦力大小等于FTC.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,二者合力大小等于FD.若木板B以速度2v匀速运动,则拉力大于F[解析]以A、B整体为研究对象,分析受力情况,在水平方向受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力FT和地面对B水平向右的滑动摩擦力,根据平衡条件得,绳上拉力FT小于水平恒力F,选项A错误;A、B间产生相对滑动,木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于FT,选项B正确;木板B受到两个滑动摩擦力,二者合力大小等于F,选项C错误;若木板B以速度2v匀速运动,A、B受力情况都没有变化,则拉力F也不变,选项D错误.3.[2022·重庆卷]如图所示,吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具,在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动.若拉力大小与重力大小相等,方向水平向右,重力加速度为g,则擦窗工具所受摩擦力(B)A.大小等于mgB.大小等于2mgC.方向竖直向上D.方向水平向左[解析]擦窗工具受重力、拉力、摩擦力作用,所受合力为零,故摩擦力与重力、拉力二者的合力等大反向,大小Ff=F合=G2+F2=2mg,方向斜向左上,静摩擦力的分析与计算4.如图所示为一同学从t=0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2、t3)的漫画图.假设t1时刻同学对箱子的推力为5N,t2时刻推力为10N,t3时刻推力为15N.下列说法正确的是(C)A.箱子对地面的压力就是箱子的重力B.t1时刻,箱子所受地面的摩擦力大于5NC.t2时刻,箱子所受合外力与t1时刻相同D.箱子与地面的滑动摩擦力一定为15N[解析]重力和压力是两种不同性质的力,只能说箱子对地面的压力大小等于箱子的重力,A错误;t1时刻,箱子没动,水平方向由二力平衡可知,箱子所受地面的静摩擦力等于5N,B错误;t2时刻和t1时刻箱子都处于平衡状态,所受的合力均为零,C正确;t3时刻推力为15N,此时箱子动了,但不能确定箱子的运动状态,故不能确定与地面的滑动摩擦力是否等于15N,D错误.5.如图所示,物体P放在粗糙水平地面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力FN的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小变化情况为(B)A.弹簧对P的弹力FN始终增大,地面对P的摩擦力Ff始终减小B.弹簧对P的弹力FN保持不变,地面对P的摩擦力Ff始终增大C.弹簧对P的弹力FN保持不变,地面对P的摩擦力Ff先减小后增大D.弹簧对P的弹力FN先不变后增大,地面对P的摩擦力Ff先增大后减小[解析]在P被拉动之前的过程中,弹簧长度不变,弹簧对P的弹力FN的大小保持不变;由于弹簧长度小于原长,P有向右运动的趋势,所受静摩擦力向左,用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P的过程中,地面对P的摩擦力Ff始终增大,选项B正确.6.(多选)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个物块m,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是(AD)A.图甲中物块m不受摩擦力B.图乙中物块m不受摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到平行于斜面向上的摩擦力[解析]对图甲,假设物块m受到摩擦力,因重力与支持力平衡,而摩擦力方向与接触面相切,即沿水平方向,故物块m受力将不平衡,与题中条件矛盾,所以假设不成立,A正确,C错误.对图乙,假设物块m不受摩擦力,即物块m只受重力和支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力和支持力不可能平衡,所以假设不成立,由受力分析知,物块m受到平行于斜面向上的摩擦力,B错误,D正确.摩擦力的突变问题7.如图所示,完全相同的A、B两物体放在水平面上,且与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,每个物体重G=10N,设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为Fmax=2.5N,若对A施加一个向右的由零均匀增大到6N的水平推力F,则A所受的摩擦力FfA随水平推力F变化的图像正确的是(C)ABC4[解析]①当水平推力F小于A与水平面间的最大静摩擦力2.5N时,A受到水平面的静摩擦力作用,随水平推力的增大而增大,且与水平推力等值;②当水平推力2.5N<F≤5N时,A、B两物体仍静止,此过程中A受到的摩擦力为最大静摩擦力2.5N不变;③当水平推力F>5N时,A、B两物体相对水平面滑动,A物体受滑动摩擦力,大小为μG=2N.8.某同学利用图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力.实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,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.下列说法中正确的是(C)A.木板一定始终做匀速运动B.物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.6NC.在1.0~1.2s时间内,物块与木板之间相对静止D.在2.4~3.0s时间内,物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力[解析]物块始终处于静止状态,力传感器的示数与长木板对物块的摩擦力大小相等,根据图乙可知,当作用在木板上的拉力较小时,长木板处于静止状态,物块与木板之间的摩擦力为静摩擦力,随着作用在木板上的拉力逐渐增大,木板对物块的静摩擦力也逐渐增大,即力传感器的示数逐渐增大,当长木板与物块之间的摩擦力达到最大静摩擦力时,长木板开始相对于物块向左运动,此后,长木板对物块的摩擦力为滑动摩擦力,大小一定,即此后力传感器的示数一定.根据图乙可知,长木板在1.3s前一直处于静止状态,1.3s后,开始运动,由于不知道作用在长木板上的拉力的具体值,则不能确定1.3s后长木板的运动状态,A错误;根据图乙,结合上述可知,物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为2.0N,B错误;根据上述可知,在1.0~1.2s时间内,物块受到的是静摩擦力,即此时间内,物块与木板之间相对静止,C正确;根据图乙,结合上述可知,在2.4~3.0s时间内,物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力,D错误.9.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8).质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,则滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是图中的(取初速度v0的方向为正方向,g取10m/s2)(B)[解析]滑块上滑过程中受滑动摩擦力,由Ff=μFN,FN=mgcosθ,联立得Ff=6.4N,方向沿斜面向下,当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsinθ<μmgcosθ,滑块将静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得Ff=mgsinθ=6N,方向沿斜面向上,故选项B正确.素养提升摩擦角问题10.如图所示,物体A以某一速度沿倾角为θ的斜劈B匀速下滑,运动到C点时对物体A施加向右的水平推力作用,若斜劈B一直处于静止状态,在施加推力后的一小段时间内物体A一直沿斜面向下运动,则下列说法正确的是(C)A.物体A所受的合力不变B.斜劈B对物体A的作用力沿斜面向上C.地面对斜劈B的支持力大于A、B的总重力D.地面对斜劈B的摩擦力水平向左[解析]设物体A与斜劈B间的动摩擦因数为μ,物体A匀速下滑时,物体A所受的合力为零,根据平衡条件得mAgsinθ=Ff=μmAgcosθ,解得μ=tanθ,对物体A施加向右的水平推力,对物体A,在垂直于斜面方向上有FN'=mAgcosθ+Fsinθ,在沿斜面方向上有Fcosθ+Ff'-mAgsinθ=Fcosθ+Fsin2θcosθ=Fcosθ>0,则物体A所受的合力不为零,故物体A所受的合力变化,故A错误;斜劈B对物体A的作用力即全反力,物体A匀速下滑时其大小等于对A施加水平向右的推力后,全反力增大,但其方向不变,由牛顿第三定律可知,物体A对斜劈B的作用力竖直向下,其大小大于A的重力,所以地面对斜劈B的支持力大于A、B的总重力,地面对斜劈B无摩擦力,故B、D错误,C正确.11.一物体质量为m,置于倾