2021版高考物理一轮复习考点集训七第2节摩擦力含解析

2021版高考物理一轮复习考点集训七第2节摩擦力含解析

考点集训(七)　第2节　摩擦力 A组 ‎1．(多选)关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力 ‎[解析] 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同，比如：在地面上相对地面滑动的物体，受地面的摩擦力方向与其运动方向相反，故选项A正确；静摩擦力是一种特别“聪明”的力，百米跑运动员在到达终点前，地面对运动员的静摩擦力方向与其运动方向相同；到达终点后运动员要停下来，地面对运动员的静摩擦力方向与其运动方向相反；汽车在水平路面上匀速转弯，静摩擦力充当向心力指向圆心，地面对汽车的静摩擦力方向与其运动方向垂直，故选项B正确；运动的物体可能受静摩擦力作用，也可能受滑动摩擦力作用；静止的物体可能受静摩擦力作用，也可能受滑动摩擦力作用．推动书本在桌面上滑动，桌面也受到滑动摩擦力作用，故选项C正确；静摩擦力可能是动力，也可能是阻力；滑动摩擦力可能是动力，也可能是阻力，故选项D错误．‎ ‎[答案] ABC ‎2．2017年5月13日晚，钻石联赛上海站百米大战中，苏炳添以10秒09的成绩夺冠，成为第一个在钻石联赛百米夺冠的中国人．图甲、乙为他奔跑途中的两个瞬间，其受力可简化成图丙、丁．用f1、f2分别表示他在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于f1、f2的方向，以下说法正确的是(　　)‎ A．f1向后，f2向后 B．f1向前，f2向前 C．f1向前，f2向后 D．f1向后，f2向前 ‎[解析] 在苏炳添奔跑途中， 后脚用力向后蹬，他才向前运动，正是由于地面给后脚一个向前的静摩擦力，才使他能向前运动；而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚一个向后的静摩擦力，他才不会向前滑动，所以前脚受到地面的向后的静摩擦力，故C正确．‎ ‎[答案] C ‎3．(多选)已知A与B所受重力分别为GA＝10 N，GB＝20 N，A与B间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.3，如图甲、乙所示．现在用大小为8 N的力F，分别作用在A、B上，则各物体所受摩擦力的情况是(　　)‎ 5‎ A．图甲中，A不受摩擦力 B．图甲中，B受地面的摩擦力水平向左，大小为6 N C．图乙中，A受摩擦力水平向左，大小为2 N D．图乙中，B受地面的摩擦力水平向左，大小为9 N ‎[解析] 图甲中，B与地面的最大静摩擦力fBmax＝μ2(GA＋GB)＝9 N，拉力F＝8 N<9 N，所以A、B静止不动，A不受摩擦力，B受到静摩擦力的大小为8 N，方向向左，故A正确，B错误；图乙中，A与B的最大静摩擦力fAmax＝μ1GA＝2 N，拉力F＝8 N>2 N，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力fA＝fAmax＝2 N，方向向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小是2 N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9 N，故B静止不动，所以地对B的静摩擦力大小是2 N，方向向左，故C正确，D错误．‎ ‎[答案] AC ‎4．如图甲所示，用水平力F将质量为0.4 kg的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为0.4.若力F随时间t变化的规律如图乙所示，取g＝10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中，能正确反映物块所受墙的摩擦力大小f随时间t变化规律的是(　　)‎ ‎[解析] 开始时物体受到的最大静摩擦力fm＝μFN＝0.4×20 N＝8 N，重力G＝mg＝0.4×10 N＝4 N，故开始时，物体处于静止状态，受到静摩擦力作用，当最大静摩擦力等于重力时，G＝mg＝μF′，解得压力F′＝10 N，时间为2 s，分析可知，0～2 s时间内，物体受到的静摩擦力大小为4 N，2～4 s的时间内，物体受到滑动摩擦力逐渐减小，只有B符合题意．‎ ‎[答案] B ‎5．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上．A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为Ffm，则弹簧的劲度系数为(　　)‎ A. B. C. D. 5‎ ‎[解析] 物块在离墙壁的最近点和最远点，受到的静摩擦力等于最大静摩擦力Ffm，由平衡条件和胡克定律可得：Ffm＝k(L0－x1)，Ffm＝k(x2－L0)，解得：k＝，C正确．‎ ‎[答案] C ‎6．下列四种情形中，物体A受摩擦力作用且与A运动方向相反的是(　　)‎ A．图甲中，A、B相对静止向右匀速运动 B．图乙中，A、B相对静止向右匀加速运动 C．图丙中，A相对传送带静止向上匀速运动 D．图丁中，A相对传送带静止向下匀速运动 ‎[解析] 当A、B一起相对静止向右匀速运动，则A与B之间没有摩擦力，故A错误；当A、B一起相对静止向右匀加速运动，则B给A有个向右的静摩擦力，与运动方向相同，故B错误；如图所示，A相对传送带有向下滑动的趋势，则受到沿着传送带向上的静摩擦力作用，与运动方向相同，故C错误；当A相对传送带静止向下匀速运动时，A仍有向下滑动的趋势，则受到沿着传送带向上的静摩擦力，与运动方向相反，故D正确．‎ ‎[答案] D ‎7．某同学利用如图所示的实验装置来测定木块与木板间的摩擦力大小．设木块的质量为m，托盘和砝码的总质量为M，且木板与水平桌面之间的摩擦不能忽略，不考虑滑轮的摩擦．下列说法中正确的是(　　)‎ A．木板静止时，木块受到的静摩擦力等于Mg B．木板做匀速运动时，木块受到的滑动摩擦力等于Mg C．木板做匀加速运动时，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧秤读数 D．只有木板做匀速运动时，木块受到的滑动摩擦力大小才等于弹簧秤读数 ‎[解析] 木板静止和匀速运动时，对木板分析可知，木板受力平衡，由于木板同时受桌面的摩擦力和木块的摩擦力，由平衡条件可得f桌＋f块＝Mg，所以木板受木块的摩擦力小于Mg，由牛顿第三定律可知，木板对木块的摩擦力也小于Mg.故选项A、B错误；对木块分析，由于木块保持静止，故无论木板如何运动，木块受到的滑动摩擦力均等于弹簧秤的示数，故选项C正确，D错误．‎ ‎[答案] C B组 ‎8．两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能 5‎ 摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是(　　)‎ A．适当增大两杆之间的距离 B．适当减少两杆之间的距离 C．增多每次运送瓦的块数 D．减少每次运送瓦的块数 ‎[解析] 由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力．由f＝μFN可知，可以通过增大FN来增大摩擦力；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故C、D错误；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故A正确，B错误．‎ ‎[答案] A ‎9．如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动．‎ ‎(1)求物块所受摩擦力的大小和方向；‎ ‎(2)欲使物块所受水平拉力最小，求该水平拉力的大小和方向．‎ ‎[解析] (1)工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，则摩擦力大小为f＝μmg，方向tan θ＝，则摩擦力的方向与y轴负向夹角为θ＝arctan .‎ ‎(2)拉力F的方向沿y轴正方向时F有最小值，其值为F＝fcos θ＝μmgcos θ，因此F的大小为μmg.‎ ‎10.‎ 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在长木板B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧测力计固定在直立的墙壁上，用力F＝21 N向左拉动B，使它向左运动，这时弹簧测力计的读数恒为F0＝8 N．已知A、B两物体的质量分别为mA＝4 kg，mB＝5 kg，B与地面间的摩擦因数μ2＝0.1，g＝10 m/s2.求：‎ ‎(1)A、B间动摩擦因数μ1；‎ ‎(2)当A没有离开B时，木板B所受合力大小F合．‎ 5‎ ‎[解析] (1)AB间滑动摩擦力的大小与弹簧弹力相等，‎ 故：f＝F0‎ 又f＝μ1FN1‎ 联立解得：μ2＝＝0.2‎ ‎(2)对木板B受力分析，受重力，A对B的压力，地面对B的支持力，A、B间摩擦力，地面对它的摩擦力以及力F.‎ 竖直方向：合力为0‎ 水平方向：F1＝F－μ1mAg－μ2(mA＋mB)g 解得：F1＝4 N 则木板所受合力为4 N .‎ 5‎