专题07 摩擦力（原卷版）

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升专题07摩擦力特训目标特训内容目标1摩擦力大小和方向（1T—4T）目标2摩擦力的突变及图像问题（5T—8T）目标3叠放体模型中的摩擦力问题（9T—12T）目标4多方向摩擦力大小求解和方向判断（13T—16T）目标5有关摩擦力临界极值问题（17T—20T）【特训典例】摩擦力大小和方向1．把一根铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，水平桌面和传送带水平段在A点相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度。X为铁链在A点右侧的长度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，a为铁链的加速度，f为传送带对铁链的摩擦力，则在铁链加速进入传送带的过程中，下列图像可能正确的是（）A． B．C． D．2．如图所示，顶端有定滑轮O的斜面体A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．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3．如图，某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置，发现物块只能在A、B两点间保持静止，测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2，物块的质量为m，当地重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为（）A． B． C． D．4．一质量为的物块恰好能沿倾角为的足够长斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑的过程中，在竖直平面内给物块一外力，与水平方向的夹角为，斜面始终处于静止状态，如图所示。已知重力加速度为，下列说法正确的是（）A．若，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力水平向左B．若，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力为零C．若，物块仍沿斜面匀速下滑D．若推着物块沿斜面匀速上滑，则的最小值为摩擦力的突变及图像问题5．如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（取）（）A．当时，木块与水平面间的摩擦力B．若继续增大拉力至，则木块与水平面间的摩擦力C．木块与水平面间的动摩擦因数为D．木块与水平面间的动摩擦因数为6．一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，速度v随时间t变化的关系如图乙所示，g=10m/s2，则由图中信息可判定（）A．0～2s内物块所受摩擦力Ff=8N B．物块的质量为4kgC．物块在前6s内的平均速度为3m/s D．物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.47．如图所示，一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上，质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。取初速度v0的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是（）A． B．C． D．8．将质量为m的砖块靠在足够高的竖直墙壁上，对其施加F＝kt（k为正的常数）的水平推力，如图所示，t＝0时将砖块由静止释放，用f、a、v分别表示它的摩擦力、加速度和速度，下列图像正确的是（）A． B．C． D．叠放体模型中的摩擦力问题9．打印机进纸系统的结构示意图如图所示，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”。设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，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μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（）A．第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向左B．第10张纸与第11张纸之间的摩擦力大小为μ2（F＋10mg）C．第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．若想做到“每次只进一张纸”，则μ1>μ210．如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共54张，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等，用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出（牌与手指之间相对无滑动），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动B．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动C．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反D．又第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相同11．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数μ1=0.3，书与书间的动摩擦因数μ2=0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，则下列说法正确的是（）A．每本书受到的摩擦力的合力大小不等B．书与书之间的摩擦力大小均相等C．他最多能夹住42本书D．他最多能夹住60本书12．如图所示，五个完全一样的物块整齐叠放在水平地面上，各接触面水平且动摩擦因数都一样，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。最下面的物块左端与地面P点重合。现在给中间的物块施加一个水平向右的恒力F，F作用一段时间后，五个物块的位置情况可能为（）A． B．C． D．多方向摩擦力大小求解和方向判断13．如图所示为一固定在水平桌面上的V形槽的截面图，AB、BC面与水平桌面间夹角分别为和。一正方体木块放在槽内，木块与AB、BC面间的动摩擦因数相同，现用垂直于纸面向外的力F拉木块，木块恰好能沿槽做匀速直线运动。木块的质量为m，重力加速度为g。木块与AB、BC面间的动摩擦因数大小为（）A．B．C． D．14．如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上质量为m的木块在平行于斜面底边的力F的作用下恰好匀速运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．木块的速度方向有可能平行于斜面底边B．力F的大小为mgsinC．力F大于木块与斜面间的滑动摩擦力D．木块与斜面间的动摩擦因数可表示为15．质量的钢件，架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上，如图所示。钢件的重心与两柱等距，两柱的轴线在同一水平面内，圆柱的半径，钢件与圆柱间的动摩擦因数，两圆柱各绕自己的轴线以角速度绕轴线作相反方向的转动。现施加一过钢件重心且平行圆柱轴线的拉力于钢件上，使其以的速度匀速运动，下列说法正确的是（）A．不论多大，所需水平拉力恒为B．越大，所需水平拉力也越大C．若，则水平拉力D．若，且水平拉力恒为，则钢件做匀加速运动16．如图所示，生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙，它们相互垂直且等高，两传送带由同一电机驱动，它们正常工作时都匀速运动，速度大小分别为、，并满足，式中v为已知定值，即两传送带的速度可调但代数和始终不变。将一工件A（视为质点）轻放到传带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，且不会从传送带乙的右侧掉落。已知工件的质量为m，工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。两传送带正常工作时，下列说法正确的是（

）A．工件在传送带甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同B．当时，工件在传送带乙上留下的滑动痕迹最短C．当时，工件与两传送带因摩擦而产生的总热量最小D．驱动传送带的电机因传送工件至少需要额外做的功为有关摩擦力临界极值问题17．如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动，以下说法正确的是()A．若拉力F的方向在第一象限，则其大小一定大于μmgB．若拉力F的方向在第二象限，则其大小可能小于μmgC．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmgD．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmg18．如图所示，倾角为θ=37°的斜面P放在光滑水平面上，质量为m=2kg的物块Q置于斜面上，用水平力F推斜面，使P、Q保持相对静止，共同向左做a=10m/s2的匀加速直线运动，求：（1）斜面对物块的支持力N和摩擦力f的大小和方向；（2）斜面和物块间的动摩擦因数μ至少是多大?19．筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“梜”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为，为使小球静止，求每根筷