20多个接触面叠加时的滑动摩擦力（相互作用专题）-2024届高考物理重要模型图专练（全国通用）

这是一份20多个接触面叠加时的滑动摩擦力（相互作用专题）-2024届高考物理重要模型图专练（全国通用），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．一本质量为m的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数为μ，A4纸与书页间的动摩擦因数为4μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上，若要使书与A4纸一起运动，则A4纸上面书页的质量应至少大于（ ）

A．B．C．D．
2．如图所示，水平桌面上放一张轻薄的复合板，复合板与桌面之间铺几支玻璃管，复合板上放一辆较重的电动遥控小车，小车质量大于复合板的质量。当启动遥控小车的前进挡后（ ）
A．小车仍然相对地面静止
B．小车受到向左的摩擦力将向左运动
C．复合板受到向左的摩擦力将向左运动
D．小车对复合板的冲量大于复合板对小车的冲量
3．如图所示，物块A、B叠放在一起，用绕过定滑轮的细线连接，连接两物块的细线水平。定滑轮连在力传感器上、用大小为F的水平力拉物块A，使物块A匀速向右运动，此时力传感器上的示数为，不计滑轮与力传感器的重力，A与B、B与水平面的接触面均粗糙，则（ ）
A．B．
C．D．无法判、F的大小关系
4．如图，工地上常用夹钳搬运砖块。已知砖块均为规格相同的长方体，每块质量为2.8kg，夹钳与砖块之间的动摩擦因数为0.50，砖块之间的动摩擦因数为0.35，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10m/s2。搬运7块砖时，夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为（ ）
A．196NB．200NC．392ND．400N
5．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和，物块的质量为，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（ ）
A．B．C．D．
6．图示为某同学课桌上整齐摆放的一堆书，中间夹了一本物理课本，其他书对物理课本的压力为10N，已知书与书之间的动摩擦因数为0.25，为了将物理课本水平抽出，该同学提供的拉力至少为( )
A．2.5NB．5NC．10ND．15N
7．如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为
A．
B．
C．
D．
8．如图，质量m＝1kg的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数μ＝0.2．由于受到相对地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1＝0.8m/s向右匀速运动，同时用力拉动物体（方向沿导槽方向）以速度v2＝0.6m/s沿导槽匀速运动，则拉力大小为（ ）
A．2NB．1.6NC．1.2ND．1N
二、多选题
9．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
10．如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为m。摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为µ1，纸张间的动摩擦因数均为µ2，且有µ1>µ2。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（ ）
A．第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
B．第2张纸受到的合外力为零
C．第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动
D．第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用
11．如图所示，质量为 m 的物块在质量为 M 的长木板上滑行，木块与长木板间的动摩擦因数为��1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2，关于长木板受地面摩擦力 f 的大小，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）下列说法正确的是
A．若长木板处于静止状态，f一定等于mg
B．若长木板处于静止状态，f一定等于（2M + m）g
C．若长木板也被带动而在水平面上滑行，f一定等于Mg
D．若长木板也被带动而在水平面上滑行，f一定等于（M + m）g
三、解答题
12．如图所示为一种打积木的游戏装置，四块完全相同的硬质积木叠放在靶位上，每块积木的质量均为m1=0.3kg，长为L=0.5m，积木B、C、D夹在固定的两光滑硬质薄板间，一可视为质点的钢球用不可伸长的轻绳挂于O点，钢球质量为m2=0.1kg，轻绳长为R=0.8m。游戏时，将钢球拉到与O等高的P点(保持绳绷直)由静止释放，钢球运动到最低点时与积木A发生弹性碰撞，积木A滑行一段距离s=2m后停止。取g=10m/s2，各接触面间的动摩擦因数均相同，碰撞时间极短，忽略空气阻力。求：
（1）与积木A碰撞前瞬间钢球的速度大小；
（2）与积木A碰后钢球上升的最大高度；
（3）各接触面间的动摩擦因数。
13．如图所示，一本大字典置于桌面上，一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处．假设字典的质量分布均匀，同一页纸上的压力分布也均匀，字典总质量M=1.5kg, 宽L=16cm,高H=6cm，A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1 = 0.3，字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2，各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，水平向右拉动A4纸，当A4纸夹在字典中离桌面的高度h为2cm时，字典恰好能被拖动．重力加速度g取10m/s2，求：
(1)字典与桌面之间的动摩擦因数μ2；
(2)若将A4纸夹在字典最深处，且离桌面高度为3cm，用水平向右的拉力F将A4纸从字典中匀速抽出，写出拉力F与A4纸位移x的函数表达式(在抽出A4纸的过程中，只有与A4纸上方重叠部分的字典才对A4纸有压力)．
14．如图所示，在水平作用力的作用下，木板在水平地面上向左匀速运动，其水平表面上的木块静止不动，与之相连的固定在竖直墙上的弹簧秤的示数为。已知木块重，木板重。
（1）若此时弹簧秤弹簧的伸长量为，则该弹簧秤弹簧的劲度系数为多少；
（2）木块与木板之间的动摩擦因数为多少；
（3）若已知木板与水平地面间的动摩擦因数为0.3，则水平力为多大。
四、填空题
15．如图所示，物块A重10N，物块B重20N，A、B间的动摩擦因数为0.2，B与地面间的动摩擦因数为0.1。现用水平拉力F向左拉物块B，要使A、B发生相对滑动，则F至少为 N，且A对B的摩擦力方向水平向 （填“左”或“右”）。
16．如图，木块叠放在木板上，左端用轻绳与墙连接．已知与间，与地面之间动摩擦因数均为，的质量为，的质量为现将木板水平抽出．则受到的摩擦力方向 。受到的地面给的摩擦力大小为 。若第一次慢慢将抽出，受到摩擦力，第二次快速将抽出，受到摩擦力，则 （填、或）。

17．如图所示，把木块A放在水平地面的木板B上，木板B在恒力F作用下匀速抽出，水平弹簧的弹力为T，此时，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于 ，木块B与地面间的摩擦力大小等于 。
18．在“研究滑动摩擦力的决定因素”实验中，采用的装置如图所示，在保持上方木块A不动前提下，用F1将下方的木板B拉出，此时水平测力计的读数为F2在此过程中，木块A受到B的摩擦力方向为 （填“向左”或“向右”） ，大小为 （填F1或F2）。
19．如图所示，质量为m的物块以速度v冲上质量为M的长木板的右端，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2。已知木板始终处于静止状态，那么，物块在木板上滑动的过程中，木板受到地面对它摩擦力的大小为 ，方向是 。（选填“水平向左”或“水平向右”）
20．如图所示，有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住．设线均水平，若每条毛巾的质量均为，毛巾之间及毛巾与地面之间的摩擦因数为。欲将黑、白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为 ．
参考答案：
1．B
【详解】书本恰好运动时，设A4纸上面的书页的质量为m0
解得
若要使书一同运动，A4纸上面的书页的质量越大越容易一起拉动，所以
ACD错误，B正确。
故选B。
2．B
【详解】AB．小车在牵引力作用下，相对复合板向前运动，由于小车的质量大于复合板的质量，所以小车受到向左的摩擦力作用，向左运动不会相对地面静止。故A错误；B正确；
C．根据牛顿第三定律，复合板受到向右的摩擦力将向右运动。故C错误；
D．根据冲量的定义式，有
可知，小车对复合板的冲量等于复合板对小车的冲量，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】由题意可知。绕过定滑轮的细线上的拉力大小为。设A与B的滑动摩擦力大小为，B与地面间的滑动摩擦力大小为，对A分析有
对B分析有
联立解得
则有，故选A。
4．B
【详解】先将7块砖当作整体受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ1F≥7mg
则有
F≥196N
再考虑除最外侧两块砖的里面5块砖，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ2F≥5mg
则有
F≥200N
解得
F≥200N
故B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【详解】物块沿运动方向受挡板的摩擦压力，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成角，物块受木板的摩擦力为，其方向与挡板成角，则物块与挡板之间的正压力，挡板对物块的摩擦力大小为，故B正确.
6．B
【详解】由于物理课本两面都受到摩擦力，则该同学提供的拉力至少为
N=5N
B正确，ACD错误；
故选B.
7．C
【详解】根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力平衡时有
故C正确。
8．C
【详解】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，在导轨方向上施加的外力F大小等于滑动摩擦力在导轨方向上的分量，所以有：F=fcsθ=μmgcsθ，其中，联立并代入数据得：F=1.2N，故ABD错误，C正确．
9．BD
【详解】A．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；
B．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；
CD．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，故白纸对桌面的摩擦力向右，故C错误，D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】A．摩擦轮逆时针转动，第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右，故A错误；
B．第2张纸上表面受到第1张纸向右的滑动摩擦力和第3张纸的最大静摩擦力
由于
所以第2张纸受到的合外力为零，故B正确；
C．根据上述分析，第2张纸到第10张纸到的合外力为零，所以不会发生相对滑动，故C正确；
D．第9张纸受到第10张纸的静摩擦力，根据牛顿第三定律，第10张纸受到第9张纸给的摩擦力作用，两力等大反向，故D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】AB．物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：
f1=μ1N=μ1mg；
力的作用是相互的，故m对长木板M有向右的滑动摩擦力，故长木板M有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件有f=μ1mg．选项A正确，B错误；
CD．若长木板也被带动而在水平面上滑行，则长木板受到的是滑动摩擦力，大小μ1（M + m）g，选项C错误，D正确．
12．（1）4m/s；（2）0.2m；（3）μ=0.04
【详解】对钢球由动能定理得
解得：
v0=4m/s
（2）钢球与积木A碰撞过程满足动量守恒和能量守恒，有
m2v0=m1v1+m2v2
解得：
v1=2m/s，v2=－2m/s
对钢球由动能定理得
解得：
h=0.2m
（3）对滑块A由动能定理得
－(μ×4m1g+μ×3m1g)L－μm1g(s－L)=
解得：
μ=0.04
13．(1)；（2）；
【详解】字典刚好被拖动时，字典与A4纸间，及与桌面之间均达到最大静摩擦力．由平衡态求解动摩擦因数；若将A4纸夹在字典最深处，且离桌面高度为3cm时，字典保持静止，然后通过正压力与位移x的关系，求拉力F与A4纸位移x的函数表达式．
(1)字典刚好被拖动，A4纸对字典的摩擦力
而
代入数据得
(2)A4纸夹在离桌面的高度为3cm处，高于2cm，所以字典拖不动，
当A4纸抽出位移为x时，纸上放压力
此时A4纸受到的拉力大小
即
14．（1）200N/m；（2）0.4；(3)9.2N
【详解】（1）弹簧秤的示数为3.2N，弹簧秤弹簧的伸长量为1.6cm=0.016m，由胡克定律得
（2）A保持静止，A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力，由平衡条件得到，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力F，即fBA=F=3.2N，
根据
fBA=μ1GA
解得
（3）根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力大小fAB =3.2N，对B进行受力分析可知，竖直方向
NB=GB+GA=12N+8N=20N
水平方向
F-fB-fAB=0
其中
fB=μ1NB=0.3×20N=6N
联立得F=9.2N
15． 7 右
【详解】[1]设A、B恰好滑动时，绳子中的张力大小为T，此时F有最小值。对A进行分析可得
此时A、B间的摩擦力
B受到地面的摩擦力
对B进行受力分析，水平方向
所以F至少为7N。
[2] 用水平拉力F向左拉物块B，A、B发生相对滑动时，B相对A水平向左运动，故B受到A的摩擦力方向水平向右。
16． 水平向右 =
【详解】[1]由于B相对地面匀速向右运动，故A和地面相对B向左运动，由滑动摩擦力的方向判定可知，A受到的滑动摩擦力，方向水平向右的；
[2]受到的地面给的摩擦力大小为
[3]只要物体动起来，快速和慢速受到的滑动摩擦力是相同的，所以
17． T
【详解】[1]对木块A受力分析，稳定时物块处于平衡状态，故水平方向上木块A受到的滑动摩擦力的大小等于水平弹簧对弹力T，故
[2]对木板B受力分析，水平方向上受到向左的拉力和物块A对木板B向右的摩擦力以及地面对B向右的摩擦力。木板匀速运动处于平衡状态，受力平衡，则有
18． 向右 F2
【详解】[1]由于物体A处于静止状态，弹簧测力计对物体A有水平向左的拉力，根据平衡关系可知，木块A受到B的摩擦力方向为水平向右；
[2]大小应与弹簧测力计拉力相等，即为F2。
19． 水平向右
【详解】[1][2]木板处于静止状态，则物块在木板上滑动的过程中，木板受到地面对它摩擦力的大小等于木块对木板的摩擦力，大小为μ2mg；因木块对木板的摩擦力水平向左，故地面对木板的摩擦力方向是水平向右。
20．
【详解】[1]由图可知，黑毛巾受到白毛巾和地面共4个摩擦力的作用，将黑毛巾匀速拉出，根据平衡条件有