2023届高三物理一轮复习09摩擦力（解析版）

专题09摩擦力

考点一滑动摩擦力

L滑动摩擦力产生条件：(1)接触面粗糙。(2)接触处有弹力。(3)两物体间有相对运动。

2.滑动摩擦力的大小：

(1)F=上为动摩擦因数;K为两接触面间的正压力，其大小与物体的重力没有必然联系，不一定

等于物体的重力.滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。

(2)若μ未知，可结合物体的运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律求解滑动摩擦力

的大小。

3.滑动摩擦力的方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。

1.(多选)有关滑动摩擦力，下列说法中正确的有()

A.有正压力一定有滑动摩擦力

B.有滑动摩擦力一定有正压力

C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直

D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用

【答案】BC

【解析】

ΛB.当两物体相互接触并相互挤压，接触面粗糙有相对运动时，两物体间有滑动摩擦力，故A错误B正确；

C.滑动摩擦力的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，则滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂

直，故C正确；

D.止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，则黑板受滑动摩

擦力作用，故D错误。

2.如图所示，物体在尸=I(X)N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的

动摩擦因数“=0.2,物体质量加=5kg,可知物体所受摩擦力为(g=10m/s?)()

■V

F<---

~7777777777777777777777∕7777777777777

A.10N,水平向左B.10N,水平向右

C.20N,水平向左D.20N,水平向右

【答案】A

【解析】

物体相对地面运动，故物体受到的是滑动摩擦力，则摩擦力的大小为f=UN="侬=0.2X5X10N=IoN；

滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正确.

3.一物块在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由/端运动到8端，如图甲所示，这时所受摩擦力为简

现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块由传送带的力端匀速拉动到6端，这时所受摩擦力

大小为£,如图乙所示.则£、E的大小关系满足（）

W~~AFl

ABAB

甲乙

A.f∖=fιB.f∖<&C.G&D.上述三种情况都有可能

【答案】A

【解析】

滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，所以只有A正确.

4.（多选）如图所示，一木板8放在光滑水平面上，木块/放在木板8的上面，4的右端通过不可伸长的轻绳

固定在直立墙壁上。用力尸向左拉动木板8,使它以速度「做匀速运动，这时轻绳的拉力为尸T。下列说法中

不正确的是（）

Λ.木块/受到静摩擦力，方向向左

B.木块4受到的滑动摩擦力大小等于耳

C.若木板6以2"的速度匀速运动，则力受到的摩擦力大小等于尸T

D.若用2尸的力将木板8拉动，则4受到的摩擦力大小为2尸

【答案】AD

【解析】

ʌ.木块/相对6向右滑动，所以/1受到8对其施加的向左的滑动摩擦力，故A错误；

B.对木块/1根据二力平衡知识可知其受到的滑动摩擦力大小等于尸1.,故B正确；

C.若木板6以〃的速度匀速运动，但4受8的支持力大小不变，所以4受到的摩擦力大小仍等于「，故C

々1

正确；

I）.根据力的相互性可知/1对6有向右的滑动摩擦力，大小也为片，则F=FT

用2尸的力将木板占拉动，/受到的摩擦力大小为/=5<2F故D错误。

41

5.（2022•陕西渭南•高一期末）如图，将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内，已知书对纸的压力为

2N,书所受的重力为3N。若用户0.6N的水平拉力拉纸,刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为（）

B.0.15

C.0.2D.0.3

【答案】B

【解析】

己知书对纸的压力为Λfc2N对纸受力分析，纸的两面均有受到摩擦力,

由平衡条件可得f=2〃N代入数据可解得4=0.15,B正确。

6.（2022•北京顺义•高三期末）如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右

的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如

图所示），若香皂盒和纸板的质量分别为处和俯，各接触面间的动摩擦因数均为“，重力加速度为g。当纸

板相对香皂盒运动时，纸板所受滑动摩擦力的大小是（）

C.NCml+m2)gD.μ(2m∣+m2')g

【答案】D

【解析】

纸板上表面受到的摩擦力左=μN1=μm1g

纸板下表面受到的摩擦力心=μN2=μ（m1+m2'）g

两个摩擦力都与运动方向相反，因此纸板所受滑动摩擦力的大小f=∕ι+∕2=4（2mι+m2）g故选D。

考点二静摩擦力

1.静摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙。（2）接触处有弹力。（3）两物体有相对运动趋势（仍保持

相对静止）。

2.静摩擦力的大小和方向：（1）大小：0〈FWF"（2）方向：沿两物体的接触面与相对运动趋势的方

向相反。

3.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.通常认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，而静摩擦力

只能应用平衡条件或牛顿第二定律求解。

4.静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹

角。分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“不确定性”

5.静摩擦力的有无及方向的判断方法:

（1）假设法：

方向与相

对运动趋

势方向相反

（2）状态法（静摩擦力随外力或运动状态的变化而变化）：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静

摩擦力的方向。

（3）牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定

另一物体受到的静摩擦力方向。

6.（D受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.

（2）摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，摩擦力

可以是动力也可以是阻力.

7.计算摩擦力时注意分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有公式，静摩擦力通常只能用平

衡条件或牛顿第二定律来求解。

7.（2022・湖南•平江县第三中学高三阶段练习）在生活中我们有这样的认识：用手握紧一个瓶子，越用力瓶

握得越紧，这样做是为了（）

A.增大对瓶的摩擦力

B.增大对瓶的压力

C.增大手与瓶间的动摩擦因数

D.增大手与瓶间的最大静摩擦力

【答案】D

【解析】

当瓶子握在手中且静止时，手对瓶子的摩擦力始终与瓶子的重力平衡，增大握力并不会增大对瓶的摩擦力，

同时由于接触面不变，所以也不会增大手与瓶间的动摩擦因数。这么做的最终目的是通过增大手与瓶之间

的压力来增大手与瓶间的最大静摩擦力，使得瓶子在手中不易滑落摔碎。故选D。

8.（多选）如图所示，/、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（）

AJ物体受到的摩擦力方向向右

B.三个物体中只有力物体受到的摩擦力是零

C.B、C受到的摩擦力方向相同

D.B、。受到的摩擦力方向相反

【答案】BC

【解析】

4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错误；氏。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，8、C两物体均受沿传送带方

向向上的摩擦力作用，B、C正确，D错误。

9.（2022•天津南开•高一期末）如图所示，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯（均与扶梯保持相对静止），

此时两电梯均匀速向上运转，则（）

B.甲受到的摩擦力水平向左

C.乙受到两个力的作用

D.乙受到的摩擦力沿斜面向上

【答案】D

【解析】

AB.甲在匀速运动过程中相对扶梯没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力作用，仅受到重力和支持力两个

力作用，故AB错误；

CI）.乙有沿斜面向下运动的趋势，将受到沿斜面向上的摩擦力，除此之外乙还受到重力和扶梯的支持力，

共三个力作用，故C错误，D正确。

10.（2022•云南•腾冲市文星高级中学有限责任公司高一期末）用水平力下将一物体压到一竖直墙壁上,

下列说法正确的是（）

A.若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越大

B.若物体保持静止，则尸越大，物体所受摩擦力越大

C.若物体沿墙壁向下滑动，则尸越大，物体所受摩擦力越小

D.若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大

【答案】A

【解析】

AB.若物体保持静止，根据二力平衡可知，物体所受摩擦力大小始终等于物体重力大小，所以物体质量越

大，所受摩擦力越大，此时摩擦力大小与尸无关，故A正确，B错误；

CD.若物体沿墙壁向下滑动，则物体受到的是滑动摩擦力，其大小与物体质量无关，根据耳=〃F可知尸越

大，物体所受摩擦力越大，故CD错误。

IL（2022•甘肃•张掖市第二中学期末）如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为

15N时，木块不动；拉力为19N时，木块恰好要被拉动；木块做匀速运动时拉力为18N。木块与桌面间的滑

动摩擦力和最大静摩擦力分别是（）

A.15N、19NB.15N、19NC.18N、19ND.19N、18N

【答案】C

【解析】

拉力为19N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为19N；木块匀速运动时拉力为18N,说明滑动摩擦

力为18N。故选C。

12.（2022•湖北•安陆第一高中开学考试）（多选）如图所示，物体A放在水平桌面上，通过水平细绳绕

过光滑定滑轮悬挂一个重为8b∣的物体B,且已知物体4与桌面间的最大静摩擦力为3rr要使4静止，需加一

水平向左的力Fi,则Fl的取值可以为（）

B

A.3NB.8psjC.IoND∙13∣∖1∣

【答案】BC

【解析】

5

当A所受最大静摩擦力方向向左时，Q有最小值为Flmin=GB-/AmaX=N

当A所受最大静摩擦力方向向右时，?有最大值为Rmax=GB+/AmaX=IlN

所以Q的取值范围是11N>F1≥5N

故AD不可能，BC可能。

13.（2022•海南•海口嘉勋高级中学开学考试）木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动

摩擦因数均为0∙2.与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动。已知弹簧的劲度

系数为IOON/m。用后2N的不变力作用在木块A上，如图所示。力厂作用后（）

A.木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右

B.木块A所受摩擦力大小是3N,方向向右

C.木块B所受摩擦力大小是5N,方向向左

D.木块B所受摩擦力大小是3N,方向向左

【答案】BC

【解析】

力、6与地面间的最大静摩擦力分别为£产〃Gl=O.2X50N=IONe〃&=0.2义30N=6N

根据胡克定律得，弹簧的弹力大小为尸祈MIOOXO.05N=5N

当后2N时，尸κ∕⅛3N<∕M4F璘<心

所以两物体都保持静止状态.则由平衡条件得：4所受摩擦力为,广尸k∕⅛3N方向水平向右，

B所受的摩擦力为后/沪5N方向水平向左。故选BJ

14.如图所示，质量为0的木块在质量为〃的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为〃”木块与木板

间的动摩擦因数为"?，木板一直静止，则（）

—→V

m

M

A.木板受4个力的作用

B.木板受到木块向左的滑动摩擦力

C.木板与地面之间的摩擦力为〃/（而+助g

I）.木板与地面之间的摩擦力为。刈g

【答案】D

【解析】

A.木板受重力、木块的压力、地面的支持力、木块给的摩擦力、地面的摩擦力5个力的作用，故A错误;

B.木板相对木块向左运动，木板受到木块向右的滑动摩擦力，故B错误；

CD.物体力相对也向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为a=〃2囚=出血9

力的作用是相互的，故W对“有向右的滑动摩擦力，故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，有也=/i=也小。故C错误，D正确。

15.（2022•广东深圳市高级中学检测）如图所示，-轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面

水平.4、8两点离墙壁的距离分别为小、热，物块在46两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦

力为则弹簧的劲度系数为（）

nR

D.-----

X2-X∖

【答案】C

【解析】

物块在｛点和8点所受弹簧弹力与静摩擦力大小相等、方向相反，设弹簧原长为1°,由平衡条件，在｛点

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处有《（人一加）=£,在8点处有《（尼一Λ1）=£,联立解得4=-----,故C正确.

JT2-Xi

16.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小尸和弹簧长度/的关系如图所示，则由

图线可知：

（1）弹簧的劲度系数为N∕πio

（2）为了用弹簧测定两木块力和8间的动摩擦因数〃，两位同学分别设计了如图所示的甲、乙两种方案。

①为了用某一弹簧测力计的示数表示1和8之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_____更合理。

②若4和6的重力分别为10.ON和20.0N。当4被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N,6的示数为11.0

N,C的示数为4.0N,则/和8的动摩擦因数为»

【答案】（1）300⑵甲（3）0.30

【解析】（1）由图读出，弹簧的弹力尸=0时，弹簧的长度为Zβ=20cπ）,即弹簧的原长为20cm,由图读

出弹力为用=60N,弹簧的长度为Z«=40cm,弹簧伸长的长度刖=£一Zfl=40—20=20Cm=O.2in；由胡克

定律得弹簧的劲度系数为A=£=黑=300N/m；

Xo0.2

（2）①甲乙两种方案，在拉着物体力运动的过程中，拉力的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化,

读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理:

②由于弹簧测力计a示数为6.0N,所以/、8间的动摩擦因数〃='=4=0.30.

ning20

考点三摩擦力的突变

当物体的运动状态或所受的外力发生突变时，摩擦力可能会发生突变

17.把一重为G的物体用一个水平的推力厂为恒量，［为时间）压在竖立的足够高的平整的墙上，如图

所示。从f=o开始物体所受的摩擦力a随t的变化关系是（）

【答案】B

【解析】根据滑动摩擦力R=〃尸，随着压力厂均匀增大，摩擦力£均匀增大，当摩擦力增大到大于

重力以后，物体做减速运动直到静止，摩擦力变为静摩擦力，始终等于受到的重力，故选项B正确。

18.长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水

平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角个变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦

力月随角度0的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（）

A.木块与木板间的动摩擦因数由<tan%

B.木块与木板间的动摩擦因数"=z⅛%

C.木板与地面的夹角为也,时，木块将做自由落体运动

D.木板由内转到外，的过程中，木块的速度越来越大、加速度越来越小

【答案】A

【解析】

ΛB.木块收到的静摩擦力在开始到刚要滑动的过程为静摩擦力有f=mgsinθ

故为正弦变化，而滑动后变为了静摩擦力，则摩擦力为广=TngCOs。

为余弦变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，当夹角为劣时，最大静摩擦力为62,而滑动摩擦力为∕¼,

根据滑动摩擦力的公式则有卬HgCoSel<TngsinOi解得〃[<tan。].A正确，B错误；

C.木板与地面的夹角为明时，摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落体

运动，做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动，C错误；

D.对木块，根据牛顿第二定律有侬Sin8—UmgcosO=Ina则a=群in0—Pgeos9

则木板由外转到外的过程中，随着。的增大，加速度a增大，D错误。

19.（多选）如图所示，将一质量为根的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速率00顺

时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为〃，传送带左右距离足够长，重力加速度