摩擦力的综合应用 专项练-2025年高考物理一轮复习

摩擦力的综合应用专项练

2025年高考物理一轮复习备考

一、单选题

1.如图所示，位于水平地面上的物块P通过跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到物块P和物

块Q的两段绳都是水平的。已知物块Q与物块P之间以及物块P与地面之间的动摩擦因数都是〃，

两物块的质量都是m滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力尸拉物块P使它做

匀速运动，则厂的大小为（）

A.4//mgB.3/bimgC.2jnmgD.//mg

2.如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体

A与小车均处于静止状态.若小车以1m/s2的加速度向右运动，则（）

A

A.物体A相对小车向右运动

B.物体A受到的摩擦力减小

C.物体A受到的摩擦力大小不变

D.物体A受到的弹簧的拉力增大

3.木块A、B的重力分别为50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B

之间的水平轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用

R=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力/作用后（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）

|APAA/WWWJB|―»F

//////////////z//////

A.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5N

C.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N

4.为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数，小明找来了拉力传感器，先测得该带保护套的手

机的质量为0.25kg,再按如图甲所示将手机放置在桌面上，用拉力传感器缓慢拉手机，直至手机在

桌面上缓慢向右运动一段距离，截取计算机屏幕上的一段Ft图线，如图乙所示，重力加速度g取：10

m/s2,则以下说法正确的是（）

运动方向

手机拉力传感器

（।'）~cb-计算机

甲

A.桌面所受的滑动摩擦力约为2.60N,方向向右

B.手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力P的增大而增大

C.若在手机上增加压力，手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大

D.手机保护套与桌面间的动摩擦因数为〃=1.12

5.如图所示，一长木板倾斜地固定在水平面上，倾角为6,将一定质量的物体放在长木板上，物体

刚好处于静止状态，假设物体与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是

A.物体与长木板之间的动摩擦因数〃<tan。

B.如果在物体上施加竖直向下的力，则物体将沿斜面向下加速运动

C.如果在物体上施加沿长木板向上的力，则物体所受的摩擦力大小可能不变

D.如果在物体上施加沿长木板向上的力，则物体一定沿长木板向上运动

6.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，木板由水平位置缓

慢向上转动（即木板与地面的夹角6变大），另一端不动，如图甲所示，摩擦力传感器记录了木块受

到的摩擦力6随角度。的变化图像如图乙所示，重力加速度为g,下列判断正确的是（）

A.木块与木板间的动摩擦因数〃=tan</

B.木块与木板间的动摩擦因数

mgcos*

C.木板与地面的夹角为例时，木块做自由落体运动

D.木板由仇转到例的过程中，木块的速度变化越来越快

7.一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水

平地面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动，同时方形木板以大小

相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦

因数分别为〃1和物块的质量为机，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（）

C.咫D.④“4〃2g

8.黑板擦在手施加的恒定推力P作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为〃,

不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是（）

二、多选题

9.如图甲、乙所示，倾角为6的斜面上放置一滑块在滑块M上放置一个质量为根的物块，M和

机相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（）

甲乙

A.图甲中物块相受到摩擦力

B.图乙中物块机受到摩擦力

C.图甲中物块根受到水平向左的摩擦力

D.图乙中物块机受到与斜面平行向上的摩擦力

10.如图甲所示，重20N的木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间逐渐增大的水平拉力F传感

器描绘出木块受到的摩擦力随尸变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.当拉力厂增大到10N时，木块仍然静止

B.当拉力尸增大到11N时，木块已经运动

C.木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.6

D.当拉力尸增大到13N时，木块受到的摩擦力大小仍为10N

11.如图所示，一质量为m的物块静置在倾角9=60。的粗糙斜面上，用一个与斜面底边平行的力尸=等

作用在物块上，该物块仍保持静，则下刻说法正确的是（）

A.该物块受到的摩擦力大小为g/ngB.该物块受到的摩擦力大小为机g

C.若撤掉该外力F此物块可能发生滑动D.若撤掉该外力R此物块仍静止不动

12.如图，研究漏斗落下的细沙形成的沙堆的形状，发现由漏斗落下的细沙会形成一个小圆锥体，开

始时，沙堆会逐渐隆起，坡度变陡，随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿

着圆锥体表面下滑，设此时沙面与底面夹角为。，沙子间的动摩擦因数为〃。则下列说法正确的是（）

A.。将越来越大

B.〃=tan。

C.细沙将加速下滑

D.〃越大，圆锥体将堆得越陡

三、解答题

13.如图所示，质量为相=10kg的物体放在水平传送带C上，与传送带间的动摩擦因数为〃/=0.4。

由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动（图为俯视图，导槽与

传送带间有空隙）。现传送带以v/=8m/s的速度向右匀速运动，同时用力尸拉动物体（方向沿导槽

方向）使物体以也=6m/s的速度沿导槽匀速运动，g取10m/s2,求拉力厂大小。

s

cT一

14.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0相连，从滑轮到尸和到Q

的两段绳都是水平的，已知。与尸之间以及尸与桌面之间的动摩擦因数都为〃=0.4,物块尸重为40N,

物块。重为20N,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运

动，求：

（1）物块。所受到的滑动摩擦力的大小和方向；

（2）物块尸所受地面的滑动摩擦力的大小和方向;

（3）拉动物块P所需的力尸为多大。

参考答案:

1.A

己知物块P向右做匀速运动，由于轻绳的牵制，物块Q必然向左做匀速运动。由于物块Q与物块P

间发生相对运动，所以两者间具有滑动摩擦力，且物块Q受到物块P的摩擦力向右，物块P受到物

块Q的摩擦力向左。设物块P与物块Q间轻绳的拉力大小为尸r,对物块Q进行受力分析，根据二力

平衡有

FT-fimg

对物块P进行受力分析，水平方向受力如图所示

FT二|►fi为物块Q对物块P的摩擦力，于2为地面对物块P的摩擦力，由

滑动摩擦力公式得

力=〃%g,f2=2/img

根据平衡条件有

F=/7十力+力=4/.img

2.C

ABC.由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力小后5N,当小车加速运动时，假设物

体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小

F^=ma=10N

可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5N,方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受

到的摩擦力大小不变，故AB错误，C正确；

D.弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误。

3.C

CD.A木块与地面间的最大静摩擦力为

M=〃GA=0.25X50N=12.5N

B木块与地面间的最大静摩擦力为

胸=MGB=0.25X60N=15N

弹簧弹力为

F7=fct=400N/mx0.02m=8N

用尸=1N的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为8N,拉力P为1N,则此二力的

合力为9N,小于木块B的最大静摩擦力，故根据共点力的平衡条件可得木块B所受静摩擦力为9N,

方向向左，故C正确，D错误；

AB.木块A受到向左的弹力为8N,小于木块A的最大静摩擦力，故根据共点力的平衡条件可得木

块A所受静摩擦力为8N,方向向右，故AB错误。

4.A

A.由足/图线可得，在0〜0时间内，拉力尸逐渐增大，在力时刻，拉力达到最大，手机刚开始向

右运动，即〃时刻拉力的大小等于最大静摩擦力小，约为2.80N,之后手机缓慢运动时拉力等于滑

动摩擦力6，由题图乙可知手机所受的滑动摩擦力约为2.60N,方向向左，由牛顿第三定律可知桌面

所受的滑动摩擦力大小约为2.60N,方向向右，故A正确；

BCD.动摩擦因数由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与拉力和压力都无关，且

〃=旦=1。4故BCD错误。

mg

5.C

A.由于物体刚好静止在倾斜木板上，则物体受到的静摩擦力为最大静摩擦力，对物体受力分析，

根据共点力平衡条件有

mgsin0=pimgcos6

解得

〃=tan6

A错误；

B.对物体施加一个竖直向下的外力品相当于增大物体的重力，由于物体平衡时需要的条件与质量

和重力无关，所以物体仍保持静止，B错误；

CD.对物体施加一个沿长木板向上的外力F如果

F=2mgsin0

解得物体受到的静摩擦力

f=mgsin0

则物体所受的摩擦力大小没有发生改变，只是方向变为了沿斜面向下，物体仍在长木板上保持静止,

C正确，D错误。

6.D

AB.由题图可知，当木板与地面的夹角为4时木块刚刚开始滑动，木块重力沿木板向下的分力等于

Ffl,则

Ff2=mgsin9i

刚滑动时有

Ffi=fxmgcosOi

则

Ffi

“一嬴瀛

由题图知

Ffi<Ff2

即

]Limgcos3i<mgsin0i

解得

故选项A、B错误;

C.当木板与地面的夹角为仇时，木块受到的摩擦力为零，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，故选项c错误;

D.对木块，根据牛顿第二定律有

mgsinO—jLtmgcosO=ma

则

a=gsin。一〃gcosd

则木板由仇转到仇的过程中，随着。的增大，木块的加速度a增大，即速度变化越来越快，故选项

D正确。

7.B

物块沿运动方向受挡板的摩擦压力工=4%，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的

大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成45。角，物块受木板的摩擦力为力其方向与挡

板成45。角，则物块与挡板之间的正压力七=4mgcos45°加g，挡板对物块的摩擦力大小为

,故B正确.

设板擦与黑板间的弹力为M摩擦力为力由勾股定理可得

F2=N2+f2

滑动摩擦力公式为

于="N

联立可得

f=〃户

+/

故ACD错误，B正确。

9.BD

AC.图甲中以机为研究的对象，由于两个物体一起做匀速运动，所以机只受到重力与支持力的作

用，水平方向没有摩擦力，故AC错误；

BD.图乙中物块机为研究的对象，机匀速运动，受力平衡，则机受到重力、斜面的支持力和与斜面

平行向上的摩擦力，故BD正确。

10.AD

由图知当拉力厂增大到10N时，木块受的摩擦为静摩擦力，当拉力/增大到12N时，木块受的摩擦

力为最大静摩擦力，后续木块开始运动，受的滑动摩擦力，大小为10N

A.当拉力厂增大到10N时，木块受到静摩擦力，此时木块仍处于静止状态，故A正确；

B.当拉力F增大到11N时，木块仍受到静摩擦力作用，木块处于静止状态，故B错误；

C.滑动摩擦力大小为10N,动摩擦因数

F10一

u=----=——=0.5

mg20

故C错误；

D.当拉力厂增大到13N时，木块受到滑动摩擦力作用，大小为10N,故D正确。

11.BD

AB.对物块受力分析，可以简化成如图所示的受力分析，根据平衡条件，则有

f卜丫/6丫

/=I=mg

故A错误，B正确。

CD.当撤去外力之后，只需要沿斜面向上大小为且机g的摩擦力就可以平衡，故C错误，D正确。

2

12.BD

A.随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，可知。达

到最大值后保持不变，故A错误；

BCD.当夹角达到一定程度，沙子将匀速下滑，有