2024年高考物理总复习 摩擦力 强化训练

核心素养测评•专题强化练•实验抢分专练

六摩擦力（40分钟60分）

基础巩固练

1.［2024•常德模拟］（5分）如图所示，顶端有定滑轮。的斜面体2固定在水平面上，跨过滑

轮细绳一端接物块B,另一端与竖直杆相连，另有轻质动滑轮。'跨过细绳与重物C相连，整个

系统处于静止状态。现缓慢地向右移动竖直杆，B保持不动，下列说法正确的是（A）

A.细绳的拉力一直增大B.B受到的摩擦力一直增大

C.B受到的摩擦力一直减小D.B受到的摩擦力可能先增大后减小

［解析］选A。斜面体2和物块B均不动，设定滑轮右侧细绳长度为L不变，杆到斜面体间距离为

d,绳子与竖直方向的夹角为。。由几何关系可知sin。=g缓慢地向右移动竖直杆，杆到斜

面体间距离d增大，则。增大；选动滑轮。'为研究对象，进行受力分析，由平衡关系可知

2Fcos0=Gc,。增大，则F增大，故A正确；物块B平衡时，B与斜面间摩擦力情况有三种，

可能不受摩擦力，可能受沿斜面向上的摩擦力，也可能受沿斜面向下的摩擦力，当F增大

时，物块B受到的摩擦力对应三种情况，可能增大，可能减小，也可能先减小后增大，故B、

C、D都错误。故选A。

2.［2023•长郡中学模拟］（5分）利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方

法。如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。

该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。运动员在拔河时身体缓

慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角。逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑

动，绳子的方向始终保持水平。已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个

力的作用线必交于一点。根据上述信息，当钢管与地面的夹角e逐渐变小时，下列说法正确

的是（B）

乙

A.地面对钢管支持力的大小变小B.地面对钢管的摩擦力变大

C.地面对钢管作用力不变D.手对绳子的摩擦力方向向左

［解析］选B。对钢管受力分析，钢管受重力G、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力

FN、水平向右的摩擦力阡，可知乐=瓶9，阡=7=黑，即随着钢管与地面的夹角逐渐变

小，地面对钢管支持力的大小不变，地面对钢管的摩擦力变大，故B正确，A错误；对钢管受

力分析，可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力的合力F三个力，钢管平

衡，三个力的作用线必交与一点，由此可知产方向沿钢管斜向上，根据共点力平衡条件可知

F=N，T=嗯,当钢管与地面的夹角。逐渐变小时，地面对钢管作用力的合力变大，C错

smOland

误。根据相互作用力，手对绳子的摩擦力方向向右，故D错误。

【加固训练】2023年杭州亚运会乒乓球比赛场馆拱墅运河体育馆呈椭球形。为了简化，将屋

顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的

过程中屋顶对他的（D）

A.摩擦力变大B.支持力变小C.支持力不变D.合力保持不变

［解析］选D。对警卫人员受力分析，侧面受力如图所示:

根据共点力平衡条件，将F支、阡进行力的合成，可得f^=Gcos。，Ff=Gsin6,当缓慢向上

爬行时，。渐渐变小，则F支变大，故B、C错误；当缓慢向上爬行时，。渐渐变小，则耳变

小，故A错误；缓慢向上爬，说明每时刻都处于平衡状态，所以所受合力都为0,不变化。故

D正确。

3.［2023•长沙模拟］（5分）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片

时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的橡条正中间，若瓦

片能静止在楝条上，已知楝条间距离为d,檀条的倾斜角度为。，以下说法正确的是（A）

A.减小楝条间的距离d时，瓦片可能会下滑

B.减小楝条的倾斜角度6时，瓦片与楝条间的弹力变小

C.增大楝条间的距离d时，瓦片与楝条间的摩擦力变大

D.增大楝条间的距离d时，瓦片与橡条间的弹力变小

［解析］选A。才禀条对瓦片的两个弹力等大，合力等于7ngeos。，当减小楝条间的距离d时，两弹

力夹角减小，则弹力减小，最大静摩擦力减小，瓦片可能会下滑，A正确；减小才禀条的倾斜角

度。时，则mgeose增大，瓦片与楝条间的弹力变大，B错误；增大才禀条间的距离d时，两弹

力夹角增大，则弹力增大，但摩擦力等于zngsine不变，C、D错误。

4.（5分）（多选）如图2所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航

母平面平行。舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索

就处于绷紧状态，下列说法正确的是（BD）

图1图2

A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作

用

B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大

C,舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大

D.当阻拦索被拉至夹角为120。时，设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的拉力大小为F

［解析］选B、Do舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的拉力、航母平面的摩

擦力和甲板的支持力四个力作用，故A错误；舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦

索形变量逐渐增大，故阻拦索对舰载机的弹力在变大，故B正确；舰载机钩住阻拦索继续向前

运动的过程中，根据/=〃FN，可知甲板对舰载机的支持力不变，舰载机所受摩擦力不变，故

C错误；当阻拦索被拉至夹角为120。时，设阻拦索的张力为F,根据力的合成可知阻拦索对舰

载机的拉力大小为尸，故D正确。

5.［2023•长沙模拟］（5分）如图所示，在粗糙水平面上有4B、C三个物块，质量均为

它们用三根相同的轻质橡皮绳连接成一个等边三角形并保持静止。已知每根橡皮绳的弹力大

小均为F,当剪断间橡皮绳后，下列说法正确的是（C）

A.a物块将滑动

B.C物块将滑动

c.C物块所受摩擦力不变

D.由于a物块与地面间的正压力始终等于重力，所以剪断前后a物块所受摩擦力不变

［解析］选c。剪断前，以a为研究对象，受力情况如图所示，

f

B

根据平衡条件可得静摩擦力大小为/=2Fcos30°=V3F,所以每个物块与地面间的最大静摩

擦力至少为旧尸；剪断间橡皮绳后，物块2受到的拉力F小于最大静摩擦力，所以物块2仍

保持静止状态，但所受摩擦力发生变化，与正压力是否等于重力无关。B和C也保持静止，且

物块C受力情况不变，受到的摩擦力不变，故A、B、D错误，C正确。

6.（5分）将手机置于可调节角度的支架吸盘上，从①位置调节到②位置的过程中，手机始

终未与支架吸盘发生相对滑动，下列关于手机受到的摩擦力/、支架对手机的作用力F说法正

确的是（A）

A.摩擦力/变大，作用力F不变

B.摩擦力/不变，作用力F变大

C.摩擦力/变小，作用力F变小

D.摩擦力/先变大后变小，作用力F不变

［解析］选A。受力分析如图所示：

由图可知，因为要受力平衡，所以手机支架对手机的支持力、摩擦力与手机的重力平衡，并

且手机支架对手机的支持力与摩擦力垂直。所以由图可知，手机支架对手机的摩擦力增大，

手机支架对手机的支持力也增大，而手机支架对手机的作用力大小等于手机重力的大小，并

且方向相反。故A正确，B、C、D错误。

【加固训练】［2023•常德模拟］如图，质量为1kg的物体M放在水平地面上，轻绳的一端与M

相连，且与水平方向的夹角为37。，另一端绕过光滑定滑轮与物体m相连，水平外力F作用在

m上，使轻绳偏离竖直方向30。，M和TH均保持静止，增大外力F,使小绕。点缓慢转动，水平

外力F增大了2次N时，轻绳偏离竖直方向60。,此时M恰好不滑动。最大静摩擦力等于滑动

摩擦力，重力加速度g取lOm/s?。求：

(1)m的质量；

［答案］0.3kg

［解析］对物体m受力分析，如图甲、乙所示

甲

轻绳偏离竖直方向30°和轻绳偏离竖直方向60°物体m都处于平衡状态，由合成法有

F-7ngtan30°,F+2V3N-mgtan60°

联立解得m=0.3kg

(2)M与地面间的动摩擦因数〃。

［答案］|

［解析］当轻绳偏离竖直方向60。时，

绳的拉力为心=3-=6N

此时M恰好不滑动，受力平衡，如图丙所示

N/T»

^7°

，Mg

丙

有Mg=N+T2sin37°,/=〃N,f=T23s37°

联立解得〃=|

综合应用练

7.［2024•常德模拟］（5分）打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能

做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设图中刚好有10张相同的纸，每张纸

的质量均为搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸

张之间的动摩擦因数为〃1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为〃2，

重力加速度为g,打印机正常工作时，下列说法正确的是（D）

搓纸轮

纸张一►

嬴'A

A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左

B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2〃2mg

C.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0

D.要做到“每次只进一张纸”，应要求内>的

［解析］选D。第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力耳。，方向向右，第1张纸下表面受到

第2张纸施加的滑动摩擦力耳，方向向左，Ff=〃2（mg+F）,F为搓纸轮对第1张纸的压力，

Ff°=Ff<%F,故〃i>〃2，A错误，D正确；第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与

摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力，根据受力平衡知，大小均为件，B、C错误。

8.（5分）如图所示，倾角e=30。的斜面上有一重力为G的物体，在与斜面底边平行的水平

推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动。已知卬=45。，则（D）

A.物体不可能沿虚线向下运动B.物体可能沿虚线向上运动

C.物体与斜面间的动摩擦因数〃=日D.物体与斜面间的动摩擦因数〃=中

［解析］选D。对物体进行受力分析，物体受重力G、支持力N、推力尸和摩擦力/的作用。将重

力分解为沿斜面向下且垂直于斜面底边的分力Gi=Gsind和与斜面垂直的分力G2=Gcosd,

侧视图如图所示。

由图可知，G2与N大小相等，方向相反，故可将物体的运动等效为物体在推力广、沿斜面向下

且垂直于斜面底边的力Gi和摩擦力/三个力的作用下，沿斜面上虚线所做的匀速运动，F与Gi

的合力必沿虚线向下，则摩擦力/只能沿虚线向上，故物体只能沿虚线向下做匀速运动，选项

A、B错误；由几何关系可得F与Gi的合力为=旦=四Gi，由平衡条件得/=F^=

口COS（p,口

近G「故物体与斜面间的动摩擦因数〃=5=震署=当，选项C错误，D正确。

9.［2023•长沙模拟］（5分）如图所示，在倾角为37。的固定斜面上放置一个质量为0.2kg的

物块。现用一个与斜面平行的水平力推物块，当推力为0.5N时物块恰能沿斜面匀速下滑。取

重力加速度为10m/s2,sin37°=0.6,cos37。=0.8,则物