2024年高考物理第一轮复习讲义：第二章 第2讲 摩擦力

【A级——夯实基础】

1．如图所示，A、B、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．A物体受到的摩擦力方向向右

B．A物体受到的摩擦力方向向左

C．B、C受到的摩擦力方向相同

D．B、C受到的摩擦力方向相反

解析：A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、B错误；B、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，B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用，C正确，D错误。

答案：C

2．《中国制造2025》是国家实施强国战略行动纲领，智能机器制造是一个重要方向。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则(　　)

A．小球受到的摩擦力方向竖直向下

B．小球受到的摩擦力与重力大小相等

C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大

D．若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大

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，故A项错误，B项正确；增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，故C项错误；若水平移动铁夹，由于小球在竖直方向受力始终平衡，则小球受到的摩擦力大小不变，故D项错误。

答案：B

3．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为(　　)

A．　　　　　　 B．

C．    D．

解析：当木板倾角为30°时，物块受到的是静摩擦力，其大小等于mg sin 30°。当木板倾角是45°时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于μmg cos 45°。由题意可得

μmg cos 45°＝mg sin 30°，解得μ＝，故选C。

答案：C

4．(2022·江苏无锡模拟)某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m＝3.75 kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像。下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是(　　)

A．0～6 s内木块一直受到静摩擦力的作用

B．最大静摩擦力等于滑动摩擦力

C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08

D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11

解析：在0～2 s内，物体不受外力，此时没有摩擦力，故A错误。由图像可知，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，刚开始木块处于静止状态，木块受拉力和静摩擦力，当拉力达到4 N时，木块与桌面发生相对滑动，由图可知木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm为4 N；当拉力大于4 N时，发生相对滑动，木块与桌面间的摩擦力为滑动摩擦力；由图可知木块与桌面间的滑动摩擦力Ff为3 N，故B错误。根据滑动摩擦力公式得μ＝＝＝0.08，故C正确，D错误。

答案：C

5．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面体上，并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行。已知A、B、C都处于静止状态，则(　　)

A．B受到C的摩擦力一定不为零

B．C受到地面的摩擦力一定为零

C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力

D．将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力向右

解析：若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A错误；将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳斜向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B错误，C正确；将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C整体在水平方向上不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为零，D错误。

答案：C

【B级——能力提升】

6．(2020·山东卷)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为(　　)

A．    B．

C．    D．

解析：对A、B受力分析，如图所示，A、B刚要滑动时受力平衡。

对A：FT＝mg sin 45°＋μmg cos 45°

对B：2mg sin 45°＝FT＋3μmg cos 45°＋μmg cos 45°

整理得μ＝，选项C正确。

答案：C

7．某同学用如图所示的装置开展探究实验，固定在墙壁上的一个力传感器通过一根水平绳与小木块B相连，A、B都放在质量可以忽略的长薄板C上，地面光滑。已知A的质量为0.8 kg，B的质量为0.4 kg，A、C间与B、C间的动摩擦因数都为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。若施加一个力F作用在A上，下列说法错误的是(　　)

A．当F＝1 N时，力传感器示数为1 N

B．当F＝3 N时，力传感器示数为3 N

C．当F＝4 N时，力传感器示数为2 N

D．当F＝5 N时，力传感器示数为2 N

解析：对于轻质薄板C，所受合力一定为零。A、C间的最大静摩擦力为4 N，B、C间的最大静摩擦力为2 N。当F＝1 N时，C与A、B都保持相对静止，由平衡条件知道力传感器示数为1 N，A项正确。当F＝3 N时，拉力超过B、C间的最大静摩擦力，发生相对滑动，B、C间的摩擦力为2 N，A、C间的摩擦力也是2 N，是静摩擦力，从而保持轻质薄板C所受的合力为零；同理分析知道，当拉力F超过2 N时，力传感器示数总是2 N，保持轻质薄板C所受的合力零，A、C不可能发生相对滑动，所以B错误，C、D项正确。

答案：B

8．如图所示，斜面为长方形的斜面体倾角为37°，其长AD为0.8 m，宽AB为0.6 m。一重为20 N的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB边的恒力F时，刚好使木块沿对角线AC匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F的大小。

解析：木块在斜面上的受力示意图，如图所示。

由于木块沿着斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知，

F＝mg sin 37°·tan α＝20×0.6× N＝9 N。

木块受到的摩擦力

Ff＝＝ N＝15 N，

由滑动摩擦力公式得μ＝＝＝＝。

答案：　9 N