2025届高考物理一轮复习第2章相互作用第2讲摩擦力练习含答案

这是一份2025届高考物理一轮复习第2章相互作用第2讲摩擦力练习含答案，共7页。试卷主要包含了图甲是一种榫卯连接构件等内容，欢迎下载使用。

题组一 摩擦力
1.(2023山东济南三中模拟)考试中,右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项,左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触,下列关于答题卡受到的摩擦力,说法正确的是( )
A.答题卡处于静止状态,受到的摩擦力都是静摩擦力
B.答题卡处于静止状态,不受摩擦力作用
C.橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力
D.答题卡相对于左手没有运动趋势
2.物块M静止在倾角为α的斜面上,若给物块一个平行于斜面、方向如图所示的水平力F的作用,物块仍处于静止状态。则物块所受到的( )
A.支持力变大
B.摩擦力的方向一定发生改变
C.摩擦力大小保持不变
D.摩擦力变小
3.图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿P的轴线OO'用大小为F的力才能将P从Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为FN,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则FN的大小为( )
A.B.C.D.
4.(2022浙江6月选考)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角θ=60°。一重力为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为GB.作用力为G
C.摩擦力为GD.摩擦力为G
5.(2023辽宁沈阳联考)已知物体A、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,现在用大小为8 N的力F分别作用在物体A、B上,如图甲、乙所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A未从B上滑下,则各物体所受摩擦力的情况是( )
A.甲图中,A不受摩擦力,B受到地面水平向右的大小为8 N的摩擦力
B.甲图中,A受到的摩擦力水平向右,大小为2 N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为6 N
C.乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为2 N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为9 N
D.乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为2 N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为2 N
6.(多选)(2024四川泸州一模)如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面ABCD上,一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用,恰好能沿斜面的另一对角线AC做匀速直线运动。已知斜面ABCD为正方形,重力加速度大小为g,则( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.物体与斜面间的动摩擦因数为
C.恒力F的大小为mg
D.恒力F的大小为mg
题组二 摩擦力的四类突变问题
7.(2023山东威海模拟)如图所示,货车卸货时,随着千斤顶A逐渐伸长,货车底板B与水平面间的夹角θ逐渐增大,直至货物C滑下底板B。在θ由零逐渐增大的过程中,B、C之间的动摩擦因数为定值,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则C受到的摩擦力( )
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
8.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°(sin 37°=0.6,cs 37°=0.8)。质量为1 kg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,设初速度v0的方向为正方向,g取10 m/s2,则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图像是( )
综合提升练
9.(2023湖北黄冈模拟)如图所示,A、B两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,直到A即将移动,此过程中,地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是( )
A.F1先变小后变大B.F1先不变后变大
C.F2先变大后不变D.F2先不变后变大
10.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过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,P和Q的质量都为2m,滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的恒力F拉P使其做匀速直线运动(Q未从P上滑下),则F的大小为( )
A.4μmgB.3μmg
C.7μmgD.8μmg
11.图甲是一种常见的持球动作,用手臂挤压篮球,将篮球压在身侧。为了方便问题研究,我们将场景进行模型化处理,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.手臂对篮球的压力可以大于篮球重力
B.篮球对身体的静摩擦力方向竖直向上
C.身体对篮球的作用力方向为垂直身体向外
D.篮球对身体的静摩擦力大小可能等于篮球重力
12.一种打印机的进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张白纸与第二张白纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,打印机内每张白纸的质量为m。不考虑静电力的影响,重力加速度g已知,下列说法正确的是( )
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为μ1F
B.第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2
C.白纸与进纸槽底座之间的摩擦力大小为μ2
D.越靠近底座白纸间的摩擦力越大
参考答案
第2讲 摩擦力
1.C 解析 橡皮相对答题卡运动,则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力,对答题卡由平衡条件可知,答题卡受到桌面与左手的静摩擦力,C正确,A、B错误;若将左手移开,答题卡会相对桌面滑动,可知答题卡静止时受左手的静摩擦力,答题卡相对于左手有运动趋势,D错误。
2.B 解析 因为F的方向平行于斜面,没有在垂直斜面方向上产生分量,故物块受到的支持力是不变的,A错误;没加F之前,物块M受到的摩擦力沿斜面向上,大小等于mgsinα,当加F之后,物块M又有向左的运动趋势,但是它没有运动,所以M会受到向右的摩擦力的作用,此时两个摩擦力的合力与原来摩擦力的方向不同,其大小也会变大,C、D错误,B正确。
3.A 解析 两个构件共有6个接触面间存在摩擦,所以F=6μFN,解得FN=,故选A。
4.B 解析 设斜杆的弹力大小为F,以水平横杆和重物为整体,竖直方向根据受力平衡有4Fcs30°=G,解得F=G,以其中一斜杆为研究对象,其受力如图所示,可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡,即大小为G,每根斜杆受到地面的摩擦力为f=Fsin30°=G,B正确,A、C、D错误。
5.D 解析 甲图中,B与地面间的最大静摩擦力为fBm=μ2(GA+GB)=9N,拉力F=8N<9N,所以物体A、B静止不动,A不受摩擦力,B受到8N的静摩擦力,方向水平向左,A、B错误;乙图中,A与B间的最大静摩擦力为fAm=μ1GA=2N,拉力F=8N>2N,所以物体A、B相对滑动,A受到的滑动摩擦力为2N,方向水平向左,对B进行受力分析可知,A对B的滑动摩擦力水平向右,大小为2N,小于B与地面间的最大静摩擦力9N,则B静止不动,所以地面对B的静摩擦力大小是2N,方向水平向左,C错误,D正确。
6.AD 解析 物体匀速运动,则受力平衡,对物体受力分析可得Fsin45°=fsin45°,Fcs45°+fcs45°=mgsin30°,其中f=μmgcs30°,解得F=f=mg,μ=,故A、D正确。
7.C 解析 在货物C滑动之前,货物所受摩擦力为静摩擦力,大小为f=mgsinθ,随着θ变大,摩擦力逐渐变大,当货物C开始滑动之后,货物所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为f'=μmgcsθ,随着θ变大,摩擦力逐渐变小,故C受到的摩擦力先变大后变小。故选C。
8.B 解析 滑块上升过程中受滑动摩擦力,由f1=μFN和FN=mgcsθ联立,得f1=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<μmgcsθ,因此滑块将静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得f2=mgsinθ=6N,方向沿斜面向上,故选项B正确。
9.D 解析 刚开始弹簧处于伸长状态,对A的作用力向右,对B的作用力向左,而A、B均静止,所以刚开始F1方向水平向右,F2方向水平向左,当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时,刚开始,未拉动B,弹簧弹力不变,F2不变,F1变小;当F等于弹簧弹力时,F1等于零,F继续增大,F1反向增大,当F1增大到最大静摩擦力时,B物体开始运动,此后变为滑动摩擦力,大小不发生变化,A、B错误。弹簧长度先不变,故F2先不变,而后弹簧被拉伸,弹力变大,A仍静止,所以F2变大,故F2先不变后变大,C错误,D正确。
10.D 解析 设轻绳拉力为T,两物块间的滑动摩擦力为f=μ·2mg,对物块Q,根据二力平衡,可知T=f=2μmg,物块P受到拉力F、轻绳拉力T、Q对P的水平向左的滑动摩擦力f'、地面对P的水平向左的滑动摩擦力f地,根据共点力平衡可得F=T+f'+f地,其中f地=μ·4mg=4μmg,f'=f=2μmg,联立可得,拉力F的大小为F=8μmg,故选D。
11.A 解析 手臂对篮球的压力可以大于篮球重力,故A正确;篮球对身体的静摩擦力方向竖直向下,故B错误;身体对篮球有竖直向上的摩擦力和水平向右的弹力,合力方向为斜向右上方,故C错误;手臂对篮球的弹力有竖直向下的分量,篮球对身体的静摩擦力大小大于篮球重力,故D错误。
12.C 解析 滚轮对第一张白纸的摩擦力为静摩擦力,对第一张白纸受力分析可知,滚轮对第一张白纸的摩擦力等于第二张白纸对第一张白纸的滑动摩擦力,因此f=μ2(F+mg),A错误;除最上面第一张白纸外,下面白纸均处于静止状态,分别以第二张和第三张白纸整体、第二张到最底下白纸整体为研究对象,根据平衡条件可知第三、四张白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小,B、D错误,C正确。