高三物理总复习 课时跟踪检测（六） 摩擦力

课时跟踪检测（六）  摩擦力

一、立足主干知识，注重基础性和综合性

1.中国书法是一种艺术。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，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是(　 )

A．毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力

B．镇纸受到了向右的静摩擦力

C．白纸受到了3个摩擦力

D．桌面受到了向右的静摩擦力

解析：选D　提笔写字时，手对毛笔可能有向上的作用力，则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，A错误；镇纸相对白纸无运动趋势，则镇纸不受静摩擦力作用，B错误；白纸受到笔向右的滑动摩擦力，同时受到桌面向左的静摩擦力作用，C错误；桌面受到了白纸向右的静摩擦力，D正确。

2．躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐。两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态，下列说法正确的是(　 )

A．甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的

B．甲中人不同的躺姿会改变躺椅对人的合力

C．乙中人脚用力蹬地时，躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上

D．乙中人脚用力蹬地时，脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等

解析：选D　甲中人对躺椅的压力是由人发生形变产生的，A错误；甲中人不同的躺姿，躺椅对人的作用力均与人的重力大小相等，方向相反，B错误；乙中人脚用力蹬地时，如果人的背部相对于躺椅有向上运动的趋势时，人背部所受摩擦力一定沿椅面向下，C错误；以人和躺椅整体为研究对象，乙中人脚用力蹬地时，地对脚的摩擦力和地对躺椅的摩擦力等大反向，由牛顿第三定律知，D正确。

3．(2022·青岛模拟)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(　 )

解析：选C　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。

4.(2022·黄冈质检)如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是(　 )

A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左

B．矿泉水瓶相对纸片向左运动

C．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大

D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越小

解析：选B　纸片相对矿泉水瓶向右运动，故矿泉水瓶相对纸片向左运动，则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右，A错误，B正确；将纸片拉出过程中，纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN，可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关，与纸片运动的快慢无关，故C、D错误。

5．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5 N，t2时刻推力为10 N，t3时刻推力为15 N。下列说法正确的是(　 )

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5 N

C．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15 N

解析：选C　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5 N，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15 N，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15 N，D错误。

6.一种运送货物的小平板推车如图所示。某工人使用此小推车运送货物的过程中，下列说法正确的是(　 )

A．当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时，地面对小推车无摩擦力

B．当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时，小推车对货物的摩擦力方向与前进方向一致

C．若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速，此时小推车对货物的摩擦力方向与前进方向相反

D．小推车的速度增大的过程中，加速度也一定在增大

解析：选C　当小推车在水平地面上做匀速直线运动时，货物在水平方向上不受力，小推车对货物没有摩擦力，但地面对小推车有摩擦力，故A、B错误；若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速，则小推车对货物产生向后的摩擦力，C正确；小推车的加速度与小推车所受的合力有关，与其速度没有必然的关系，因此D错误。

7.如图所示，一枚硬币直立在高速行驶的列车窗台上，这说明了中国高铁具有极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是(　 )

A．硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动

B．硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态

C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用

D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用

解析：选C　当列车匀速直线行驶时硬币立于列车窗台上，说明硬币处于平衡状态，此时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力；列车加速时，硬币会受到与列车行驶方向相同的摩擦力，当列车减速时，硬币受到与列车行驶方向相反的摩擦力，故C正确，A、B、D错误。

8.“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，人受到的空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是(　 )

A．“电动平衡车”对人的作用力竖直向上

B．“电动平衡车”对人的作用力大小大于空气阻力大小

C．不管速度多大，“电动平衡车”对人的作用力大小相同

D．不管速度多大，地面对“电动平衡车”摩擦力大小相同

解析：选B　“电动平衡车”对人的作用力与空气阻力的合力与重力等大反向，“电动平衡车”对人的作用力与空气阻力的合力方向竖直向上，“电动平衡车”对人的作用力不是竖直向上，故A错误；“电动平衡车”在水平方向对人的作用力等于空气阻力，竖直方向对人的作用力等于人的重力，所以“电动平衡车”对人的作用力大于空气阻力，故B正确；速度越大，人受到的空气阻力越大，“电动平衡车”对人水平方向的作用力越大，所以“电动平衡车”对人的作用力越大，故C错误；以人和“电动平衡车”整体为研究对象，竖直方向受到支持力和重力，水平方向受到地面的摩擦力和空气的阻力，速度越大，空气阻力越大，地面对“电动平衡车”摩擦力越大，故D错误。

9．(2020·北京等级考)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，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。下列说法正确的是(　 )

A．实验中必须让木板保持匀速运动

B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线

C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7

D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数

解析：选C　实验过程中物块处于平衡状态即可，没有必要让木板保持匀速运动，A错误；由于物块处于平衡状态，所以其在水平方向上受到的拉力(传感器的示数)与摩擦力大小相等，但是不能说拉力(传感器的示数)就是摩擦力，B错误；由题图乙可知最大静摩擦力约为10 N，滑动摩擦力约为7 N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7，C正确；由于不知道物块的质量，也就不知道物块对木板的压力，因此只用题图乙的数据无法求出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。

二、强化迁移能力，突出创新性和应用性

10．(多选)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900 g的书，当按钮压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　 )

A．笔内小弹簧的劲度系数是500 N/m

B．笔内小弹簧的劲度系数是50 N/m

C．书与桌面间的动摩擦因数是0.02

D．书与桌面间的动摩擦因数是0.2

解析：选AD　由于砝码处于静止状态，则kΔx＝mg，所以有k＝＝500 N/m，A正确，B错误；要使书恰好能匀速运动，则kΔx′＝μm′g，代入数据解得μ＝0.2，C错误，D正确。

11.一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上的物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，则下列说法正确的是(　 )

A．斜面对长木板的摩擦力为mgsin θ

B．斜面对长木板的摩擦力为3μ2mgcos θ

C．长木板对人的摩擦力为2mgsin θ

D．长木板对人的摩擦力为2μ1mgcos θ

解析：选C　对人、物块、长木板三者整体研究，斜面对它们的摩擦力为静摩擦力，其大小为f＝3mgsin θ，A、B错误；对人和物块整体研究，由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为f′＝2mgsin θ，C正确，D错误。

12.如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底板间的动摩擦因数为μ2(μ2＞μ1)，车厢的倾角用θ表示，下列说法正确的是(　 )

A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ＜μ2

B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ＞μ2

C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2＞tan θ＞μ1

D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足tan θ＞μ2＞μ1

解析：选C　要顺利地卸干净全部沙子，对沙子整体分析，有Mgsin θ＞μ2Mgcos θ，即μ2＜tan θ，A、B均错误；若只卸去部分沙子，对滑下的部分沙子，有：mgsin θ＞μ1mgcos θ，即μ1＜tan θ，对留下的部分沙子，有：m′gsin θ＜μ2m′gcos θ，即：μ2＞tan θ，故C正确，D错误。

13.(多选)如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是(　 )

A．物体受到与运动方向相同的摩擦力作用

B．传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大

C．物体所受的摩擦力与传送的速度无关

D．物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力

解析：选ACD　物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体具有相对于皮带下滑的趋势，受到沿皮带向上的静摩擦力作用，是物体随皮带运输机上升的动力，其大小等于物体所受重力沿皮带向下的分力，与传送的速度大小无关，故A、C、D正确，B错误。

14．如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f3。下列关于f1、f2、f3的大小关系正确的是(　 )

A．f1>0  B．f2>f3

C．f2<f3  D．f2＝f3

解析：选D　题图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力f1＝0，故A项错误；根据图甲的情景可知，在图乙、丙中，物块受到斜面的作用力都是滑动摩擦力和支持力，合力与物块重力平衡即竖直向上，因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与图甲的受力情况相同，因此有f1＝f2＝f3＝0，B、C项错误，D项正确。

15．如图甲所示，水平粗糙桌面上两个相同的条形磁铁的异名磁极正对放置，起初均静止。已知两磁铁间吸引力F随两磁铁间距离x变化的图像如图乙所示，每根磁铁质量均为m＝0.2 kg，与桌面间动摩擦因数均为μ＝0.5，两磁铁起初距离为20 cm，现在用手控制A，先用水平力让它缓缓向B靠近，当发现B开始运动时，立即改用竖直向下的压力压住A使其保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B向A靠近过程中，以下说法正确的有(　 )

A．当x＝5 cm时，B将开始运动

B．当x＝4 cm时，B的加速度为10 m/s2

C．竖直向下压力的最大值一定大于4 N

D．B运动过程中加速度可能达到28 m/s2

解析：选C　B受到桌面的滑动摩擦力f＝μmg＝0.5×0.2×10 N＝1.0 N，当A对B的吸引力等于滑动摩擦力时，B开始滑动，由题图乙可知，当x＝4 cm时，B开始滑动，且加速度为零，故A、B错误；当x＝0时，吸引力F＝3.0 N最大，要使A不动，应满足桌面对A的摩擦力fA＝μ(mg＋FN)≥F，可得FN≥4 N，故C正确；当x＝0即F＝3.0 N时，B的加速度最大，根据牛顿第二定律，F－f＝ma，B的最大加速度为10 m/s2，故D错误。