【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）B2摩擦力（含解析）.doc

b2 摩擦力【题文】（理综卷2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09）19如图，当车厢向右加速行驶时，一质量为m 的物块紧贴在车壁上，相对于车壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是a在竖直方向上，车壁对物块的摩擦力与物块的重力等大b在水平方向上，车壁对物块的弹力是由于物块发生了弹性形变c若车厢加速度变小，车壁对物块的弹力也变小d若车厢加速度变大，车壁对物块的摩擦力也变大 【知识点】牛顿第二定律；滑动摩擦力b2 c2【答案解析】 ac 解析： a、物块与车厢具有相同的加速度，在竖直方向上的合力为零，则物块所受的摩擦力和重力平衡故a正确b、在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对作用力和反作用力故b错误c、物块与车厢具有相同的加速度，根据牛顿第二定律得，n=ma，加速度减小，车厢壁对物块的弹力减小故c正确d、车厢的加速度增大，根据牛顿第二定律知，n=ma，弹力增大，但是摩擦力和重力平衡，摩擦力保持不变故d错误故选：ac【思路点拨】物块和车厢具有相同的加速度，抓住物块竖直方向上平衡，水平方向上产生加速度，结合牛顿第二定律分析求解本题考查了牛顿第二定律的基本运用，注意车厢的加速度增大时，弹力增大，此时最大静摩擦力增大，而静摩擦力仍然与重力平衡，保持不变【题文】（理综卷2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09）35（18分）如图甲所示，在高h =0.8m的平台上放置一质量为 =0.99kg的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘距离d =2m，一质量m =0.01kg的子弹以400m/s的速度沿水平方向射入小木块并留在其中，然后一起向右运动。最后，小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上，g取10m/s2，求：（1）（6分）小木块滑出平台时的速度v；（2）（6分）子弹射入木块的过程中系统产生的热量q；（3）（6分）木块与平台间的动摩擦因数;甲【知识点】动量守恒定律；摩擦力的判断与计算b2 f2【答案解析】 （1）2m/s；（2）792j；（3）0.3 解析：（1）小木块从平台滑出后做平抛运动: 木块飞出时的速度（2） 子弹射入木块的过程中， 对系统： 故：系统产生的热量为792j （3）木块在平台上滑动过程中做匀减速运动： 方法一：动能定理 解得： 方法二：牛顿第二定律+运动学公式 解得： 【思路点拨】（1）小木块从平台滑出后做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式列式求解；（2）根据速度位移公式列式，得到v2-x图象的表达式，求出加速度；再根据牛顿第二定律求解出滑动摩擦力，最后根据功能关系求解热量；（3）根据动能定理列方程求解.本题关键是由图象得到减速过程加速度，由平抛运动得到初速度，然后根据运动学规律、动能定理、动量守恒定律等相关知识列式求解【题文】（理综卷2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考（2014.08）.如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数0.2，从t0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力f1 n的作用，取g10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()【知识点】摩擦力的判断与计算b2 b4【答案解析】 a 解析：从t=0开始物体以一定初速度0向右滑行时，物体受到水平向左的滑动摩擦力，由公式f=n得摩擦力为f1=-n=-mg=-2n物体的最大静摩擦力fm=mg=2n，由于ffm，所以当物体的速度减小到零时，物体将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由平衡条件得物体受到的静摩擦力为f2=f=1n故选a【思路点拨】本题要分析物体的运动情况，根据状态分析和计算摩擦力从t=0开始物体以一定初速度0向右滑行时，物体受到水平向左的滑动摩擦力，由公式f=n求出摩擦力的大小当物体的速度减小到零时，由于水平恒力f小于最大静摩擦力，物体将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由平衡条件求出静摩擦力求摩擦力时，要分析物体的状态，确定是静摩擦力还是滑动摩擦力基础题【题文】（理综卷2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考（2014.08）下列说法正确的是（ ） 某接触面间产生弹力，则一定有摩擦力 某接触面间产生摩擦力，则一定有弹力 某接触面间产生的摩擦力方向与弹力方向一定垂直 猴子匀速往上爬杆，杆对猴子的摩擦力方向向下【知识点】物体的弹性和弹力；静摩擦力和最大静摩擦力；摩擦力的判断与计算b1 b2【答案解析】 bc析：a、b根据摩擦力产生条件之一需要物体间有正压力，所以有摩擦力必有弹力，而有弹力时未必有摩擦力，故a错误、b正确；c、弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，所以两力方向一定垂直，故c正确；d、猴子匀速往上爬杆，猴子相对于杆有向下运动的趋势，杆对猴子的摩擦力方向向上，故d错误，故选bc【思路点拨】知道弹力的方向垂直于接触面，知道摩擦力的方向与接触面相切，根据弹力和摩擦力产生的条件知道两个力的关系摩擦力阻碍相对运动，与物体相对运动方向相反【题文】（物理卷2015届广西桂林十八中高三上学期第一次月考（2014.09）7如图所示，水平木板上有质量m1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小取重力加速度g10 m/s2，下列判断正确的是a5 s内拉力对物块做功为零b4 s末物块所受合力大小为4.0 nc物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d69 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2【知识点】牛顿第二定律；滑动摩擦力a5 b2 b7【答案解析】 d 解析：a、在04s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零故a错误；b、4s末拉力为4n，摩擦力为4n，合力为零故b错误；c、根据牛顿第二定律得，6s9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=m/s22m/s2f=mg，解得0.3故c错误，d正确;故选：d【思路点拨】结合拉力和摩擦力的图线知，物体先保持静止，然后做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解【题文】（物理卷2015届河北省衡水中学高三小一调考试（2014.08）1.下列说法中正确的是（ ）a自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大b物体对水平桌面压力的大小总是等于物体的重力c一抛出的是石块轨迹是曲线，说明石块所受重力的方向始终在改变d将石块竖直向上抛出，在先上升后下落的过程中，石块所受重力的大小和方向都保持不变【知识点】重力、相互作用力 b1【答案解析】 d 解析：a、c、d重力是物体受到地球吸引而产生的力，重力大小g=mg，方向竖直向下，与物体运动状态无关，故d正确；a、c错误；b、物体对的水平桌面的压力大小与重力没有直接的关系，可以大于、等于、小于重力，故b错误；故选d【思路点拨】重力是物体受到地球吸引而产生的力，重力大小g=mg，方向竖直向下，物体对的水平桌面的压力大小与重力没有直接的关系，可以大于、等于、小于重力【题文】（物理卷2015届河北省石家庄二中高三开学考试（2014.08）4. 如图所示，水平面上的复印机纸盒里放一叠复印纸共计10张，每一张纸的质量均为m.用一摩擦轮以竖直向下的力f压第1张纸，并以一定角速度逆时针转动摩擦轮，确保摩擦轮与第1张纸之间、第1张纸与第2张纸之间均有相对滑动设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为1，纸张间的动摩擦因数均为2，且有12.则下列说法正确的是 ( )a第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动b第2张纸到第9张纸之间不可能发生相对滑动c第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左d第6张纸受到的合力为零 b2 b4 b7【知识点】摩擦力的判断与计算；静摩擦力和最大静摩擦力【答案解析】 bd 解析： ab、设每张的质量为m，动摩擦因数为对第2张分析，它对第3张牌的压力等于上面两张牌的重力，最大静摩擦力fm=2mg=2mg，而受到的第1张牌的滑动摩擦力为f=mgfm，则第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动同理，第3张到第9张牌也不发生相对滑动故a错误，b正确；c，第1张纸相对于轮有向左运动的趋势，则受到的静摩擦力与轮的运动方向相同，向右，c错误；d、第2 张以下的纸受的合力都为零，因为都静止故d正确故选：bd【思路点拨】第1张纸受到手指的摩擦力是静摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反第2张牌受到第1张的滑动摩擦力，小于第3张对它的摩擦力，与第3张之间不发生相对滑动而第3张到第10张的最大静摩擦力更大，更不能发生相对滑动本题考查对摩擦力理解和判断能力本题是实际问题，要应用物理基本知识进行分析，同时要灵活选择研究对象【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）1根据牛顿运动定律，下列说法中正确的是a滑动摩擦力一定阻碍物体的运动 b物体的运动不需要力维持，力是改变运动状态的原因c人在走路时没有惯性，被绊倒时才有惯性d在绕地球飞行的太空实验舱中，能用天平测量物体的质量【知识点】牛顿运动定律 失重 b2 c1 c5【答案解析】 b 解析：a、滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，与物体相对运动方向相反，与物体运动方向可能相同，也可能相反，故a错误；b、伽利略通过对生活现象的分析后，认识到力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故b正确；c、惯性是物质的固有属性，唯一与物体的质量有关，与运动状态无关，故c错误；d、太空中物体处于失重状态，虽然此时的质量却并不改变，却无法通过天平测量得出，故d错误；故选b【思路点拨】滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，与物体相对运动方向相反，伽利略通过对生活现象的分析后，认识到力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，惯性是物质的固有属性，唯一与物体的质量有关，与运动状态无关，太空中物体处于失重状态，虽然此时的质量却并不改变，却无法通过天平测量得出。【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）5物体a叠放在物体b上，b置于光滑水平面上，a、b质量分别为=6kg、=2kg，a、b之间的动摩擦因数是0.2，开始时f=l0n，此后逐渐增加，增大到45n的过程中，则a当拉力f12n时，两物体均保持静止状态b两物体开始没有相对运动，当拉力超过12n时，开始相对滑动c两物体间从受力开始就有相对运动d两物体间始终没有相对运动 【知识点】摩擦力的判断与计算b2 b7【答案解析】 d 解析：隔离对b分析，当ab间摩擦力达到最大静摩擦力时，a、b发生相对滑动，则ab= .再对整体分析f=（ma+mb）a=86n=48n知当拉力达到48n时，a、b才发生相对滑动在f小于48n时，两者是保持相对静止的，相对于地面是运动的,故选：d【思路点拨】隔离对b分析，求出ab发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力本题考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）11、某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中a为滑块，b和c是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦实验中该同学在砝码总质量(mmm0)保持不变的条件下，改变m和m的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数(1)该同学手中有电磁打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有 ()a秒表 b毫米刻度尺 c天平 d低压交流电源(2)实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的o点开始，每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出)，分别记为a、b、c、d、e、f，各计数点到o点的距离为oa1.61 cm，ob4.02 cm，oc7.26 cm，od11.30 cm，oe16.14 cm，of21.80 cm，打点计时器打点频率为50 hz，则由此纸带可得到打e点时滑块的速度v_m/s，此次实验滑块的加速度a_m/s2.(结果均保留两位有效数字) (3)在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数_.(g取10 m/s2) 【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素b2 b7【答案解析】 (1)bd(2)0.520.81(3)0.3 解析：（1）a、打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故a错误b、实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故b正确c、本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故c错误d、打点计时器要用到低压交流电源，故d正确故选：bd（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vd102m/s=0.44m/s同理可求，vc102m/s=0.36m/s由匀变速运动规律得：vd 所以，ve=2vd-vc=0.88-0.36m/s=0.52m/s由x=at2可得：a=0.81m/s2（3）对abc系统应用牛顿第二定律可得：a=所以，a-t图象中，纵轴的截距为-g，故-g=-3，=0.3【思路点拨】（1）需要交流电源和长度的测量工具（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，由匀加速规律可得，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解速度、用x=at2求解加速度（3）对系统应用牛顿第二定律，得到图线的纵轴截距为-g，可解得动摩擦因数. 熟悉纸带的处理方法，注意时间的数值和长度的单位、逐差法等；对于图象问题，注意分析截距、斜率、面积等的含义【题文】（物理卷2015届江西省师大附中等五校高三第一次联考（2014.08）3. 如图所示，一根轻杆两端各固定一个质量均为m的相同小球，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，30，60，则轻杆对a球的作用力为( )amg b.mgc.mg d.mg【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力b2 b4 b7【答案解析】 a 解析：对a球受力分析，受重力、杆的支持力f2和细线的拉力f1，如图所示：根据共点力平衡条件，有：f2=mg（图中矢量三角形的三个角分别为30、30、120）故选：a【思路点拨】对a球受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解即可本题关键受力分析后根据共点力平衡条件列式求解，注意三力平衡可用合成法，四力平衡可以用正交分解法，基础问题【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014. 09）20.如图所示，质量为m=4kg的木板长l=1.4m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数=0.4今用水平力f=28n向右拉木板，使滑块能从木板上掉下来，力f作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g=10m/s2）【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力a2 b2 c2【答案解析】 1s 解析：f作用下，有相对滑动；f作用时间t1撤去后，滑块继续加速，木板减速，要使滑块能从木板上恰好滑下，则要求滑下时，滑块和木板的速度相同，设为v3则：在t1时间内： 滑块的加速度：a1=g=4 m/s2，v1=a1t1木板的加速度：a2=6 m/s2，v2=a2t1在t2时间内：滑块的加速度：a1=a1=4 m/s2，v3=v1+a1t2木板的加速度：a2=1 m/s2，v3=v2-a2t2t1+t2时间内总位移：滑块的位移为：s1= a1（t1+t2）2木板的位移为：s2=a2t12+（v2t2-a2t22）而s2-s1=l解得：t1 =1s【思路点拨】水平力作用于木板上时，小滑块与木板相对滑动，分别求出加速度，设f作用的时间为t1，撤去f后运动的时间为t2，使滑块能从木板上掉下来，则滑块运动到木板末端时速度与木板相等，根据匀变速直线运动的基本公式及位移之间的关系列式即可求解本题主要考查了牛顿第二定律以及匀变速直线运动基本公式的应用，抓住位移之间的关系求解，难度适中【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）7在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器a与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态。实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法不正确的是a可求出空沙桶的重力b可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小c可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小d可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素b2 b7【答案解析】 d 解析：在整个过程中，滑块受到水平向右的摩擦力f与水平向左的传感器的拉力f，滑块始终静止，处于平衡状态，由平衡条件得：则f=f；小车与滑块的摩擦力f与滑块对小车的摩擦力f是作用力与反作用力，由牛顿第三定律得：f=f，则f=f；a、t=0时，没有向桶中倒沙，g空沙桶=f，由图乙所示图象可知，g空沙桶=f=2n，故a正确；b、当小车运动时，滑块与小车间的摩擦力是滑动摩擦力，由图乙所示图象可知，f=f=3n，故b正确；c、当小车由静止刚好开始运动时，滑块与小车间的摩擦力是最大静摩擦力，由图乙所示图象可知，滑块与小车间的最大静摩擦力fmax=f=3.5n，故c正确；d、由图象我们只能知道50s后小车受到的滑动摩擦力是3n，恒定不变，并不知道沙桶对小车的拉力是多少，不知小车所受合力是多少，无法判断小车的运动状态，小车可能做匀速直线运动，也可能做加速直线运动，故d错误；故选d【思路点拨】对滑块进行受力分析，由图象求出传感器对滑块的拉力，由平衡条件求出滑块受到的摩擦力，然后由牛顿第三定律判断小车的受力情况本题难度不大，对滑块正确受力分析、应用牛顿的三定律即可正确解题，由图乙所示图象求出传感器拉力大小是正确解题的关键【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）3如图，质量为m的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的物块以某一初速度沿斜劈的粗糙斜面向上滑动，至速度为零后返回，这一过程中斜劈始终保持静止在物块向上、向下滑动的整个过程中（ b ）a地面对斜劈的摩擦力方向先向左后向右b地面对斜劈的摩擦力方向没有改变c地面对斜劈的支持力一直大于(m+m)gd物块向上、向下滑动时加速度大小相同【知识点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算b2 c2【答案解析】b 解析：物块先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有x分析：f=masiny分析：（m+m）g-n=（m+m）acosa、由式，地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变，向左，故a错误；b、由式，地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变，向左，故b正确；c、由式，地面对物体m的支持力总小于（m+m）g，故c错误；d、由式，地面对物体m的支持力总小于（m+m）g，故d错误故选：b【思路点拨】物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下；对整体受力分析，然后根据牛顿第二定律求解地面对物体m的摩擦力和支持力关键是用整体法对ab进行受力分析，然后根据牛顿第二定律和共点力平衡条件列方程分析求解【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）15如图，质量分别为ma、mb的a、b两个楔形物体叠放在一起，b靠在竖直墙壁上，在水平力f的作用下，a、b静止不动，则 (ac)aa物体受力的个数可能为3bb受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下c力f增大（a、b仍静止），a对b的压力也增大d力f增大（a、b仍静止），墙壁对b的摩擦力也增大【知识点】摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力b2 b3 b4【答案解析】 ac 解析：先对ab整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：f=ga+gb，因此当水平力f增大，墙壁对b的摩擦力仍不变，但a对b的压力一定增大，故c正确，b、d错误